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1、光合作用PPT课件俗话说：俗话说：“万物生长靠太阳万物生长靠太阳”，为什么这，为什么这么说呢？我们来看一组数据：么说呢？我们来看一组数据：地球表面上的绿色植物每年大约制造地球表面上的绿色植物每年大约制造4400亿亿吨有机物；吨有机物；地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为7111018kJ，这个数字大约相当于，这个数字大约相当于240000个个三门峡水电站所发出的电力。三门峡水电站所发出的电力。绿色植物储绿色植物储存在有机物中的存在有机物中的能量来自哪呢？能量来自哪呢？太阳能太阳的光能又是太阳的光能又是通过什么途径进通过什么途径进入植物体内的？入植物体内的
2、？普普利利斯斯特特利利实实验验结论：植物可以更新空气。结论：植物可以更新空气。结论结论1：只有在：只有在光下光下植物才能更新空气。植物才能更新空气。结论结论2：植物体的绿叶：植物体的绿叶在光下才能更新空气。在光下才能更新空气。普利斯特利的实验只有在普利斯特利的实验只有在阳光照射阳光照射下才能成功下才能成功英根豪斯实验英根豪斯实验绿色绿色叶片叶片黑暗黑暗处理处理遮光遮光曝光曝光碘碘蒸蒸汽汽不变蓝不变蓝变蓝变蓝结论：绿色叶片在光合作用下结论：绿色叶片在光合作用下产生了产生了淀粉。淀粉。一半遮光一半遮光一半曝光一半曝光萨克斯实验萨克斯实验恩吉尔曼实验恩吉尔曼实验实验组实验组对照组对照组将将水水绵绵和
3、和好好氧氧细细菌菌放放在在无无空空气气的的黑黑暗暗环环境境中中,极极细细光光束束照照射射水水绵绵,好好氧氧细细菌菌集集中中在在被被照叶绿体部位照叶绿体部位将水绵和好氧细菌将水绵和好氧细菌暴露在暴露在光照光照下下,好好 氧细菌集中在氧细菌集中在叶绿叶绿体所有受光部位体所有受光部位结论：氧是叶绿体所释放的结论：氧是叶绿体所释放的,叶绿叶绿体是绿色植物光合作用的场所体是绿色植物光合作用的场所恩吉尔曼的第二个实验恩吉尔曼的第二个实验鲁宾和卡门实验鲁宾和卡门实验同位素同位素标记法标记法：放射性同位素可用于追踪物质放射性同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用放射性同位素标记的化合物，的运行和变化规律。用
4、放射性同位素标记的化合物，化学性质不会改变。科学家通过追踪化学性质不会改变。科学家通过追踪放射性同位素放射性同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做种方法叫做同位素标记法同位素标记法。实验组实验组对照组对照组向绿色植物提供向绿色植物提供H2O、C18O2 ,释放的氧是释放的氧是O2结论结论:光合作用释放的氧全部来自水光合作用释放的氧全部来自水向向绿绿色色植植物物提提供供H218O、CO2,释释放的氧是放的氧是18O2 鲁宾和卡门实验鲁宾和卡门实验光合作用的场所光合作用的场所叶绿体叶绿体色素色素叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素
5、叶绿素a叶绿素叶绿素b叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素吸收可见吸收可见的太阳光的太阳光叶绿素叶绿素主要吸收主要吸收红光红光和和蓝紫光蓝紫光类胡萝卜素类胡萝卜素主主要吸收要吸收蓝紫光蓝紫光多种酶多种酶ADP+PiATP酶酶色素分子色素分子可见光可见光吸收吸收2H2OO24H光解光解C52C3CO2固定固定光反应光反应还原还原CH2O+H2O能能酶酶碳反应碳反应6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能光能叶绿体叶绿体光合作用过程光合作用过程总方程式总方程式光反应光反应碳反应碳反应需要水与光需要水与光,产物是产物是O2、ATP、NADPH需要需要CO2、ATP、NADPH，产物是糖，产物
6、是糖NADPH：与与NADH是同一类是同一类辅酶辅酶，都是，都是氢载体氢载体，比，比NADH多一个磷酸基团。其氧化态为多一个磷酸基团。其氧化态为NADP+。一、光反应一、光反应场所：场所：类囊体膜上类囊体膜上光系统光系统叶绿素、类胡萝卜素蛋白质复合体叶绿素、类胡萝卜素蛋白质复合体光能光能叶绿素中低能电子激发并呈高能叶绿素中低能电子激发并呈高能状态，色素缺失电子状态，色素缺失电子失能电子进入光系统失能电子进入光系统ATP水分解水分解供电子供电子ADP+Pi获能获能叶绿素、类胡萝卜素蛋白质复合体叶绿素、类胡萝卜素蛋白质复合体光能光能叶绿素中低能电子被激发并呈高叶绿素中低能电子被激发并呈高能状态，色
7、素缺失电子能状态，色素缺失电子NADP+与与H+接受接受2个高能电个高能电子生成子生成NADPH光系统光系统提供电子提供电子光系统光系统光反应发生的变化光反应发生的变化（2）光能光能被吸收并转化为被吸收并转化为ATP中的化学能中的化学能（1）水水在光下裂解为在光下裂解为H、O2和电子和电子（3）水中的氢（）水中的氢（He）在光下将）在光下将NADP还原为还原为NADPH梅尔文梅尔文卡尔文卡尔文1961年诺贝尔化学奖获年诺贝尔化学奖获得者，通过化学分析，得者，通过化学分析，阐明光合作用中碳化合阐明光合作用中碳化合物的合成过程，即发现物的合成过程，即发现卡尔文循环卡尔文循环二、碳反应二、碳反应场所
8、：叶绿体基质场所：叶绿体基质CO2+核酮糖二磷酸核酮糖二磷酸酶酶C6酶酶2C3C3ATP ADP+PiNADPHNADP+H+三碳糖磷酸三碳糖磷酸如何再生核酮糖二磷酸（如何再生核酮糖二磷酸（RuBp）？生成）？生成一个一个C6H12O6要经过几次卡尔文循环？要经过几次卡尔文循环？3个个CO26个个三碳三碳糖磷酸糖磷酸1个个保持用于糖的生成或其他保持用于糖的生成或其他5个个经一系列变化再生为经一系列变化再生为3个个RuBp？光反应碳反应进行进行部位部位条件条件物质物质变化变化能量能量变化变化联系联系叶绿体叶绿体基粒基粒囊状结构囊状结构叶绿体叶绿体基质基质光、水、色素和酶光、水、色素和酶CO2、A
9、TP、H和酶和酶光能转换成光能转换成ATPATP中活跃的中活跃的化学能化学能ATPATP中活跃的化学能变成有中活跃的化学能变成有机物中稳定的化学能机物中稳定的化学能 光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供HH 和和ATPATP暗反应产生的暗反应产生的ADPADP和和PiPi为光反应合成为光反应合成ATPATP提供原料提供原料水的光解水的光解H2O2H+1/2O2合成合成ATPADP+PiATPCO2的固定的固定CO2+C52C3三碳的还原三碳的还原2C3三碳糖三碳糖光光酶酶光能光能酶酶酶酶ATPH光反应和碳反应的比较光反应和碳反应的比较环境因素影响光合速率环境因素影响光合速率光合速率光合速率:或
10、称光合强度，是指一定量的植物或称光合强度，是指一定量的植物(如一定的如一定的叶面积叶面积)在单位时间内进行多少光合作用在单位时间内进行多少光合作用(如释如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳）。放多少氧气、消耗多少二氧化碳）。影响因素：影响因素：光强度、温度、空气中的二氧化碳浓度光强度、温度、空气中的二氧化碳浓度6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能光能叶绿体叶绿体1）光照强度：在其他条）光照强度：在其他条件都适宜的情况下，件都适宜的情况下，在一在一定范围内，光合速率随光定范围内，光合速率随光照强度提高而加快。当光照强度提高而加快。当光照强度高到一定数值后，照强度高到一定数值后，光
11、照强度再提高而光合速光照强度再提高而光合速率不再加快，率不再加快，这种现象叫这种现象叫光饱和现象。光饱和现象。开始达到光饱和现象的光照强度为开始达到光饱和现象的光照强度为光饱和点光饱和点。随着光照强。随着光照强度减弱，光合速率减慢，当减弱到一定的光照强度时，光度减弱，光合速率减慢，当减弱到一定的光照强度时，光和吸收的二氧化碳与呼吸释放二氧化碳的量几乎相等，此和吸收的二氧化碳与呼吸释放二氧化碳的量几乎相等，此时的光照强度为时的光照强度为光补偿点光补偿点。阴生植物的光饱和点与光补偿阴生植物的光饱和点与光补偿点一般都低于阳生植物。点一般都低于阳生植物。AB光照强度光照强度0吸吸收收CO2 2阳生植物
12、阳生植物阴生植物阴生植物B：光补偿点：光补偿点C：光饱和点：光饱和点应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。C光补偿点、光饱和点光补偿点、光饱和点：阳生植物阳生植物 阴生植物阴生植物CB注意：注意：1、光合作用与呼吸作用的关系、光合作用与呼吸作用的关系表观光合速率表观光合速率：不算呼吸：不算呼吸作用放出的二氧化碳量，作用放出的二氧化碳量，只算从外界吸收的二氧化只算从外界吸收的二氧化碳量，即是在光下测定的碳量，即是在光下测定的二氧化碳的吸收量。二氧化碳的吸收量。真正光合速率真正光合速率：是指植物在光下实际把二氧化碳转化：是指植物在光下实际把二氧化碳转化成有
13、机物的成有机物的 量，即在单位时间、叶面积从外界吸收和量，即在单位时间、叶面积从外界吸收和自身呼吸释放二氧化碳的量。自身呼吸释放二氧化碳的量。如何计算一天的光合积累如何计算一天的光合积累量？量？2）二氧化碳浓度；）二氧化碳浓度；二氧化碳含量很低时，绿色植物不能制造有机物，随二氧化碳含量很低时，绿色植物不能制造有机物，随着二氧化碳含量的提高，光合作用增强；当二氧化碳着二氧化碳含量的提高，光合作用增强；当二氧化碳含量提高到一定程度时，光合作用的强度不再随二氧含量提高到一定程度时，光合作用的强度不再随二氧化碳含量的提高而增强。化碳含量的提高而增强。3）温度的高低）温度的高低光合作用有一个最适温光合作
14、用有一个最适温度，一般温带植物的最度，一般温带植物的最适温度常在适温度常在25左右左右？光合作用与呼吸作用的区别光合作用与呼吸作用的区别光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用原料原料CO2、H2OO2、葡萄糖等有机物、葡萄糖等有机物产物产物O2、葡萄糖等有机物、葡萄糖等有机物CO2、H2O等等能量能量转换转换贮藏能量的过程贮藏能量的过程光能光能活跃的化学能活跃的化学能稳稳定的化学能定的化学能释放能量的过程释放能量的过程稳定的化学能稳定的化学能活跃活跃的化学能的化学能发生发生部位部位有叶绿体的细胞，叶绿体有叶绿体的细胞，叶绿体活细胞，线粒体、细活细胞，线粒体、细胞质胞质发生发生条件条件光照下才可发生光
15、照下才可发生光下、暗处都可发生光下、暗处都可发生光合作用和呼吸作用中的化学计算光合作用和呼吸作用中的化学计算光合作用反应式：光合作用反应式：6CO6CO2 212H12H2 2OCOC6 6H H1212O O6 66O6O2 26H6H2 2O O呼吸作用反应式：呼吸作用反应式：有氧：有氧：C C6 6H H1212O O6 66O6O2 26H6H2 2O 6COO 6CO2 212H12H2 2O O无氧：无氧：C C6 6H H1212O O6 62C2C2 2H H5 5OHOH2CO2CO2 2 实测实测COCO2 2吸收量吸收量光合作用光合作用COCO2 2吸收量吸收量-呼吸作用
16、呼吸作用COCO2 2释放量释放量实测实测O O2 2释放量释放量光合作用光合作用O O2 2释放量释放量-呼吸作用呼吸作用O O2 2消耗量消耗量1.在光合作用过程中，不属于暗反应的是在光合作用过程中，不属于暗反应的是A.CO2与五碳化合物结合与五碳化合物结合B.三碳化合物接受三碳化合物接受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的氢传递给三碳化合物的氢传递给三碳化合物2.离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时，如果突然中断离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时，如果突然中断CO2气体的供应，短暂时间内叶绿体中气体的供应，短暂时间内叶绿体中C3化合物与
17、化合物与C5化合物相对含量化合物相对含量的变化是的变化是A.C3化合物增多、化合物增多、C5化合物减少化合物减少B.C3化合物增多、化合物增多、C5化合物增多化合物增多C.C3化合物减少、化合物减少、C5化合物增多化合物增多D.C3化合物减少、化合物减少、C5化合物减少化合物减少3.对某植株作如下处理：（甲）持续光照对某植株作如下处理：（甲）持续光照10min；（乙）光照；（乙）光照5s再再黑暗处理黑暗处理5s，连续交替进行，连续交替进行20min。若其他条件不变，则在甲、。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植株所制造的有机物总量是乙两种情况下植株所制造的有机物总量是A.甲多于乙甲多于乙B.
18、甲少于乙甲少于乙C.甲和乙相等甲和乙相等D.无法确定无法确定课后习题课后习题4.4.将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，定条件下不给光照，COCO2 2的含量每小时增加的含量每小时增加8mg8mg，给，给予充足光照后，容器内予充足光照后，容器内COCO2 2的含量每小时减少的含量每小时减少36mg36mg，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖糖30mg30mg，请回答：，请回答：（1 1）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度差
19、是强度与黑暗时呼吸作用的强度差是mgmg。（2 2）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是量是 mgmg。（3 3）若一昼夜中先光照）若一昼夜中先光照4 4小时，接着放置在小时，接着放置在黑暗情况下黑暗情况下2020小时，该植物体内有机物含量变化小时，该植物体内有机物含量变化是（填增加或减少）是（填增加或减少）。（4 4）若要使这株植物有更多的有机物积累，）若要使这株植物有更多的有机物积累，你认为可采取的措施是你认为可采取的措施是:。0 024.524.5减少减少延长光照时间；延长光照时间；降低夜间温度；降低夜间温度；增加增加COCO2 2浓度。浓度。结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！38