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1、关于光合作用关于光合作用(2)第一页，讲稿共四十五页哦一、捕获光能的色素种类 和和叶绿体结构：结构：1、色素种类 和作用和作用u为什么春夏两季植物的叶子翠绿醉人，而深秋树叶则为什么春夏两季植物的叶子翠绿醉人，而深秋树叶则金黄斑斓呢？金黄斑斓呢？u绿叶中有哪些色素那？如何提取和分离？绿叶中有哪些色素那？如何提取和分离？第二页，讲稿共四十五页哦叶绿体中色素的作用：l实验：三棱镜反射可见光：连续光谱实验：三棱镜反射可见光：连续光谱红、红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。橙、黄、绿、蓝、靛、紫。第三页，讲稿共四十五页哦l将提取出的叶绿体中的将提取出的叶绿体中的4种色素溶液分别放在种色素溶液分别放在可见光与三棱
2、镜之间，可以看到连续光谱中有可见光与三棱镜之间，可以看到连续光谱中有些波长的光被吸收了。些波长的光被吸收了。叶绿素叶绿素主要吸收主要吸收蓝紫光蓝紫光和和红光红光；类胡萝卜素类胡萝卜素主要吸收主要吸收蓝紫光蓝紫光。第四页，讲稿共四十五页哦叶绿素中的吸收光谱0400500600700 nm 50100叶绿素叶绿素b叶绿素叶绿素a第五页，讲稿共四十五页哦练习：lA、B、C、D 4盆长势均匀的植物置于阳光下，盆长势均匀的植物置于阳光下，A添加品红色光照，添加品红色光照，B添加绿色光照，添加绿色光照，C隔品红隔品红色滤光片，色滤光片，D隔绿色滤光片（如下图所示）。隔绿色滤光片（如下图所示）。经过一段时间
3、后，各盆植物长势最好的是经过一段时间后，各盆植物长势最好的是（A）第六页，讲稿共四十五页哦叶绿体的结构和功能：l1、叶绿体存在于植物的哪一个部位？它有、叶绿体存在于植物的哪一个部位？它有什么功能？什么功能？l2、叶绿体的结构是怎样的？、叶绿体的结构是怎样的？l3、色素和酶分布在哪？、色素和酶分布在哪？第七页，讲稿共四十五页哦二二 光合作用原理和应用光合作用原理和应用概念：概念：指绿色植物通过叶绿体，利用光能，指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程。并且释放出氧的过程。地位：地位：从物质转变和能量转变的过
4、程来看，从物质转变和能量转变的过程来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。量代谢。第八页，讲稿共四十五页哦思 考如果我们将叶绿体比喻为绿色工厂，其中的如果我们将叶绿体比喻为绿色工厂，其中的厂房、动力、原料和产物各是什么？厂房、动力、原料和产物各是什么？回答：厂房是回答：厂房是叶绿体叶绿体，动力是动力是光能光能，原料是原料是二二氧化碳和水氧化碳和水，产物是产物是有机物和氧有机物和氧。反应式：反应式：第九页，讲稿共四十五页哦思 考 光光反应式：反应式：H2O+CO2 (CH2O)+O2 叶绿体第十页，讲稿共四十五页哦光合作用的探究历程：l1 1、164
5、8年，比利时科学家年，比利时科学家海尔蒙特海尔蒙特实验：实验：把一棵重把一棵重2 25kg5kg的柳树苗栽种到一个木桶里，的柳树苗栽种到一个木桶里，木桶里盛有事先称过重量的土壤。以后，他木桶里盛有事先称过重量的土壤。以后，他每天只用每天只用纯净的雨水纯净的雨水浇灌树苗。为防止灰尘浇灌树苗。为防止灰尘落入，他还专门制作了桶盖。五年以后，柳树落入，他还专门制作了桶盖。五年以后，柳树增重增重8080多千克，而土壤却只减少了多千克，而土壤却只减少了100g100g。结论：建造植物体的原料是水分。结论：建造植物体的原料是水分。第十一页，讲稿共四十五页哦l2、1771年，英国科学家年，英国科学家普利斯特利
6、普利斯特利。结论：绿色植物在（光照下）更新空气结论：绿色植物在（光照下）更新空气（氧气）。（氧气）。3、1779年，荷兰科学家年，荷兰科学家 英格豪斯英格豪斯 绿色叶片才绿色叶片才能更新污浊空气。能更新污浊空气。l4、1864年，德国科学家年，德国科学家萨克斯萨克斯。结论：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。结论：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。第十二页，讲稿共四十五页哦l5、1880年，德国科学家年，德国科学家恩吉尔曼恩吉尔曼 p100 结论：光合作用的场所是结论：光合作用的场所是叶绿体叶绿体。l6、1941年，美科学家年，美科学家鲁宾和卡门鲁宾和卡门 （同位素标记法同位素标记法或或同位素示踪法
7、同位素示踪法）结论：光合作用中结论：光合作用中释放的氧全部来自水释放的氧全部来自水。第十三页，讲稿共四十五页哦三、光合作用的重要意义：1、制造有机物；、制造有机物；2、转化并储存太阳能；、转化并储存太阳能；3、使大气中的氧气和二氧化碳的含量相对使大气中的氧气和二氧化碳的含量相对稳定；（稳定；（“空气净化器空气净化器”）4、对生物的进化有重要作用。、对生物的进化有重要作用。1）原始大气）原始大气无氧无氧 2）30302020亿年前亿年前蓝藻蓝藻氧气氧气 3）臭氧层的作用）臭氧层的作用第十四页，讲稿共四十五页哦自己设计实验l通过实验验证：通过实验验证：（1）植物在进行光合作用时，可以产生氧；）植物
8、在进行光合作用时，可以产生氧；（2）植物在进行光合作用时需要吸收二氧化碳。）植物在进行光合作用时需要吸收二氧化碳。l提示：氧使余烬木条复燃；氢氧化钠溶液能吸提示：氧使余烬木条复燃；氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳等收二氧化碳等创新。创新。第十五页，讲稿共四十五页哦1、条件、条件：四、光合作用过程（一）光反应阶段2、场所：、场所：3、过程、过程光、色素、酶光、色素、酶叶绿体内的类囊体膜上水的光解：水的光解：ATP的生成：的生成：ADP+Pi+能量能量 ATP酶酶 NADPH合成：合成：（NADP+能量能量+H+NADPH）酶酶2H2O 4 H+H+O2光光第十六页，讲稿共四十五页哦5、光反应中能量变化
9、光能光能电能电能活跃的化学能活跃的化学能HH 第十七页，讲稿共四十五页哦（二）碳反应阶段(卡尔文循环)1、概念：发生在叶绿体基质中、概念：发生在叶绿体基质中,是将是将二氧化碳还二氧化碳还原为糖原为糖的过程的过程,此过程又称此过程又称卡卡尔文循环尔文循环.2、场所：叶绿体基质叶绿体基质3、条件：第十八页，讲稿共四十五页哦碳反应阶段过程（理）C-PCCCC-PCO2 C-P2C CC-PCCRuBP五碳糖五碳糖(核酮糖核酮糖二磷酸二磷酸)3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸ATPADPNADPHNADP+C-PCC三碳糖三碳糖叶绿体叶绿体基质基质三碳糖转移到叶绿体外三碳糖转移到叶绿体外固固定定还还原原第十九页
10、，讲稿共四十五页哦碳反应阶段过程（理）3CO2 RuBP 3 c5糖糖6 C3酸酸ATPADPNADPHNADP+5 C3糖糖叶绿叶绿体基体基质质三碳糖转移到叶绿体外三碳糖转移到叶绿体外固固定定还还原原1 c3糖糖第二十页，讲稿共四十五页哦碳反应阶段过程（文）CO2 （RuBP）c5糖糖 C3ATPADPNADPHNADP+叶绿叶绿体基体基质质固固定定还还原原(cH2O)糖糖第二十一页，讲稿共四十五页哦4、碳反应中过程：(1)CO2固定：固定：CO2+C5糖糖 2C3酸酸(2)C3还原还原:2C3酸酸 酶酶 2C3糖糖 C6糖糖(3)C5再生：再生：5C3糖糖 3C5糖糖酶酶酶酶酶酶(4)AT
11、P的水解：的水解：ATP ADP+Pi+能量能量(5)NADPH水解水解：(NADPH NADP+能量能量+H+）酶酶酶酶第二十二页，讲稿共四十五页哦4、碳反应中过程（文）：CO2固定：固定：CO2+C5糖糖 2C3C3还原：还原：C3酸酸 C3糖糖 C6糖糖C5糖再生：糖再生：5C3糖糖 3C5糖糖酶酶酶酶酶酶ATP的水解：的水解：ATP ADP+Pi+能量能量NADPH水解：水解：酶酶酶第二十三页，讲稿共四十五页哦5、碳反应中能量变化：l活跃的化学能活跃的化学能 稳定的化学能稳定的化学能ATP中中 三碳糖中三碳糖中第二十四页，讲稿共四十五页哦C-PCC从叶绿体中转移出从叶绿体中转移出来的三
12、碳糖来的三碳糖蔗糖蔗糖细胞呼吸细胞呼吸其他代谢其他代谢 碳反应中的产物三碳糖，在叶绿体内能作为合成淀粉碳反应中的产物三碳糖，在叶绿体内能作为合成淀粉、蛋白质、和脂质的原料，但大部分的是运至叶绿体外，并、蛋白质、和脂质的原料，但大部分的是运至叶绿体外，并且转变成蔗糖，供植物体所有细胞利用。且转变成蔗糖，供植物体所有细胞利用。第二十五页，讲稿共四十五页哦色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶多种酶酶酶C6H12O6+H2OCO2吸收吸收光解光解能能固定固定还原还原酶酶光反应光反应碳反应碳反应光合作用的过程光合作用的过程第二十六页，讲稿共四十五页哦光反应阶段与
13、碳反应阶段的比较项目项目光反应阶段光反应阶段碳反应阶段碳反应阶段区区别别场所场所条件条件物质物质变化变化能量能量转化转化活跃化能活跃化能 稳定化能稳定化能基粒类囊体的薄膜基粒类囊体的薄膜叶绿体的基质中叶绿体的基质中需需光、色素和酶光、色素和酶能量能量;多种酶、多种酶、不需不需光、光、光能光能 活跃化能活跃化能水的光解：水的光解：2H2O 光光 4H+O2光光ADP+Pi ATP NADPH形成形成酶酶CO2的固定：的固定：CO2+C5 2C3C3的还原：的还原：2C3 （CH2O）H，ATP酶ATP ADP+Pi酶酶联联 系系1、光反应是碳反应基础，光反应为碳反应提供、光反应是碳反应基础，光反
14、应为碳反应提供H和和ATP2、碳反应是光反应继续，碳反应为光反应提供、碳反应是光反应继续，碳反应为光反应提供原料原料ADP和和Pi3、两者、两者相互独立又同时进行相互独立又同时进行，相互制约又密切联系相互制约又密切联系第二十七页，讲稿共四十五页哦过程过程能量载体能量载体进行场所进行场所1光能光能 电能电能电子流电子流类囊体类囊体2电能电能 活跃化学能活跃化学能NADPHATP类囊体类囊体3活跃化学能活跃化学能 稳定化学能稳定化学能糖类等糖类等有机物有机物叶绿体叶绿体基质基质光合作用中的能量变化第二十八页，讲稿共四十五页哦五、呼吸作用与光合作用的关系（概述）五、呼吸作用与光合作用的关系（概述）光
15、合作用光合作用呼吸作用呼吸作用场所场所需光条件需光条件物质变化物质变化能量变化能量变化联系联系叶绿体叶绿体活细胞活细胞需光需光有光无光均可有光无光均可合成有机物合成有机物分解有机物分解有机物贮存能量于有贮存能量于有机物中机物中释放能量，产生释放能量，产生ATP 光合作用光合作用 呼吸作用呼吸作用有机物和氧气有机物和氧气二氧化碳二氧化碳第二十九页，讲稿共四十五页哦C6H12O6+6O2+6H2O 12H2O+6CO2+能能线粒体光合总反应式：呼吸总反应式(理)：细胞基质G失去氢，氧化；O2得到氢，还原。放能反应H2O失去氢，氧化；CO2得到氢，还原。吸能反应第三十页，讲稿共四十五页哦六影响光合作
16、用因素光合速率：光合速率：单位时间内光合作用量单位时间内光合作用量（如氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物合成量）（如氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物合成量）净净光合速率：光合速率：总光合速率：总光合速率：人们测得从外界吸收的人们测得从外界吸收的COCO2 2的量。的量。植物从外界吸收的植物从外界吸收的COCO2 2量，量，加上呼吸释放的加上呼吸释放的COCO2 2量。量。总光合速率总光合速率=净光合速率净光合速率+呼吸速率呼吸速率主要：主要：光照强度、温度光照强度、温度、COCO2 2浓度浓度间接：间接：水、矿质元素水、矿质元素第三十一页，讲稿共四十五页哦CO2吸收量CO2释放量光照强度0a
17、bc一定条件下的呼吸作用光的补偿点光的饱和点净光合产量总光合产量当二氧化碳浓度升高时，光补偿点降低，饱和点升高当温度升高时，光补偿点升高，饱和点也略有升高降低植物光补偿点，提高饱和点可以最大限度利用光能第三十二页，讲稿共四十五页哦A A点含义：点含义：无光，只进行呼吸作用无光，只进行呼吸作用B B点含义：点含义：COCO2 2吸收量等于释放量吸收量等于释放量,即光合速率等于呼吸速率即光合速率等于呼吸速率,（无积累）。（无积累）。C C点含义：点含义：光合强度最大，不再随光照光合强度最大，不再随光照强度增大而增强。强度增大而增强。C C第三十三页，讲稿共四十五页哦ABCO光光合合作作用用速速率率
18、10 20 30 40 50温度（温度（C）主要影响酶活性主要影响酶活性ABAB段：随温度升高光合速率增强段：随温度升高光合速率增强B B点：点：光合速率最大光合速率最大（对应温度最适）（对应温度最适）BCBC段：随温度升高，光合速率下降段：随温度升高，光合速率下降 （直至完全停止）（直至完全停止）1 1天中光合强度先增加，天中光合强度先增加，中午短暂下降，如中午短暂下降，如C C点。点。原因：原因：中午温度过高，中午温度过高，气孔关闭，气孔关闭，COCO2 2进不了进不了叶肉细胞。叶肉细胞。第三十四页，讲稿共四十五页哦C CD D第三十五页，讲稿共四十五页哦小结：小结：光合作用原理的应用光合
19、作用原理的应用提高农作物光合强度的提高农作物光合强度的理论理论及及措施措施：1 1、提高光能利用率：、提高光能利用率：合理密植、间作套种合理密植、间作套种4 4、适当提高、适当提高COCO2 2浓度：浓度：通风、施有机肥通风、施有机肥3 3、适当提高温度：、适当提高温度：盖膜盖膜5 5、适当增加植物体内的含水量：、适当增加植物体内的含水量：合理灌溉合理灌溉6 6、适当增加矿质元素的含量：、适当增加矿质元素的含量：合理施肥合理施肥2 2、延长光照时间：延长光照时间：多茬种植多茬种植第三十六页，讲稿共四十五页哦自养生物：自养生物：能够直接把从外界环境能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自摄取的
20、无机物转变成为自身的组成物质身的组成物质，并储存能量的一类生物，并储存能量的一类生物例：植物包括藻类例：植物包括藻类光能自养光能自养 硝化细菌、硫细菌、铁细菌硝化细菌、硫细菌、铁细菌化能自养化能自养 七七 生物类型：生物类型：异养生物：异养生物：不能直接利用无机物制成有机物不能直接利用无机物制成有机物，只能把，只能把从外界从外界摄取的现成的有机物摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质，转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物并储存了能量的一类生物 例：人、动物、例：人、动物、真菌和多数细菌真菌和多数细菌1同化第三十七页，讲稿共四十五页哦 小资料小资料：菟丝子（植）寄生，不光合；：菟丝子（植
21、）寄生，不光合；植根细胞无叶绿体，不光合；植根细胞无叶绿体，不光合；化能合成作用：化能合成作用：2NH2NH3 3+3O+3O2 2硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量2HNO2+O2硝化细硝化细菌菌 2HNO3+能量能量6CO2+6H2O能量能量 2C6H12O6+6O2第三十八页，讲稿共四十五页哦2、同化作用和异化作用同化作用和异化作用新陈代谢：生物体内全部有序化学反应的总称新陈代谢：生物体内全部有序化学反应的总称（合成自身有机物、储能）（合成自身有机物、储能）（分解自身有机物、释能）（分解自身有机物、释能）同化作用：同化作用：异化作用：异化作用：新陈代
22、谢新陈代谢自养型自养型异养型异养型需氧型需氧型厌氧型厌氧型兼性厌氧型兼性厌氧型自养、异养的本质区别：自养、异养的本质区别：能否将能否将COCO2 2和和H H2 2O O合成有机物合成有机物 自养型（能）自养型（能）异养型（异养型（不能不能）第三十九页，讲稿共四十五页哦典型生物的新陈代谢类型典型生物的新陈代谢类型 人和绝大多数动物：异养需氧型人和绝大多数动物：异养需氧型 绝大多数植物：自养需氧型绝大多数植物：自养需氧型 腐生细菌：有的异养需氧型，有的异养腐生细菌：有的异养需氧型，有的异养 厌氧型厌氧型 硝化细菌：自养需氧型硝化细菌：自养需氧型 酵母菌：异养兼性厌氧型酵母菌：异养兼性厌氧型 破伤
23、风杆菌：异养厌氧型破伤风杆菌：异养厌氧型 蛔虫：异养厌氧型蛔虫：异养厌氧型 第四十页，讲稿共四十五页哦练习巩固l1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于叶绿体中的色素所吸收的光能，用于_ 和和_；形成的形成的_和和_提供给碳反应。提供给碳反应。l2.光合作用的实质是：把光合作用的实质是：把_和和 H2O转变为有机转变为有机物，把物，把_转变成转变成_，贮藏在有机物中。，贮藏在有机物中。l3.在光合作用中，葡萄糖是在在光合作用中，葡萄糖是在 _中形成的，氧中形成的，氧气是在气是在_中形成的，中形成的，ATP是在是在_ 中形成中形成的，的，CO2是在是在_固定的。固定的。水的光解水的光解形成形成ATP
24、HATPCO2光能光能化学能化学能碳反应碳反应光反应光反应光反应光反应碳反应碳反应第四十一页，讲稿共四十五页哦4、光合作用中光反应阶段为碳反应、光合作用中光反应阶段为碳反应阶段提供了（阶段提供了（）AO2和和C3化合物化合物 B叶绿体色素叶绿体色素 CH20和和O2 DH和和ATPD5、在光合作用的碳反应过程中，没有被消耗、在光合作用的碳反应过程中，没有被消耗掉的是（掉的是（B）A、H B、五碳化合物、五碳化合物 C、ATP D、二氧化碳、二氧化碳第四十二页，讲稿共四十五页哦6在光照充足的环境里，将黑藻放在在光照充足的环境里，将黑藻放在的水中，一段时间后最的水中，一段时间后最先出现在先出现在7
25、在光合作用光反应中叶绿素分子把吸收的光能储存在在光合作用光反应中叶绿素分子把吸收的光能储存在葡萄糖叶绿素葡萄糖叶绿素 三碳糖三碳糖8光合作用过程中不属于碳反应的是（）光合作用过程中不属于碳反应的是（）A CO和和C结合结合 C3接受接受ATP释放的能量释放的能量 C H2O的氢传递给的氢传递给NADP+D NADPH的氢传给的氢传给C39、要测定藻类是否完成了光反应，最好检测、要测定藻类是否完成了光反应，最好检测 A G形成形成 B淀粉形成淀粉形成 C氧气释放氧气释放 D co2吸收吸收氧气氧气CCC第四十三页，讲稿共四十五页哦10、给某动物呼吸含有放射性的给某动物呼吸含有放射性的18O2，则该动物体内，则该动物体内首先出现首先出现18O 的是（的是（）A、葡萄、葡萄 B、蛋白质、蛋白质 C、水、水 D、脂肪、脂肪第四十四页，讲稿共四十五页哦感谢大家观看感谢大家观看9/4/2022第四十五页，讲稿共四十五页哦