总复习——光合作用.pptx

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1、五、光合作用光合作用的意义：-生物界最基本的物质代谢和能量代谢 制造有机物 将光能转化为化学能，储存在有机物中 净化空气，维持大气中氧气与二氧化碳相对稳定第3页/共59页1、叶绿体色素的吸收光谱（一）光合色素的种类与功能叶绿素色素吸收可见的太阳光叶绿素：主要吸收红橙光 和蓝紫光 类胡萝卜素：主要吸收蓝紫光第4页/共59页深化拓展：深化拓展：(1)色素的吸收光谱色素的吸收光谱叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。收。叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大

2、，但对其他波长的光并非不吸收，只是吸收量较少。吸收量大，但对其他波长的光并非不吸收，只是吸收量较少。(2)不同颜色温室大棚的光合效率不同颜色温室大棚的光合效率无色透明大棚日光中各色光均能透过，有色大棚主要透过同无色透明大棚日光中各色光均能透过，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合效率最高。色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合效率最高。叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效率最低。叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效率最低。第5页/共59页2、叶绿体色素的提取与分离程 序提取叶绿体色素分离叶绿体色素 原 理 方 法 步 骤 注 意 事 项不溶于

3、水，易溶于酒精、石油醚、丙酮等有机溶剂。不同的叶绿体色素在层析液中的溶解度不同，随滤纸的扩散速度不同。材料准备：研磨提取：收集滤液：滤液划线：层析分离：色素离层：第6页/共59页 分离方法：纸层析法 溶解度溶解度 扩散速度扩散速度（橙黄色橙黄色）（高高 ）（快快）（黄黄 色色）（蓝绿色蓝绿色）（黄绿色黄绿色）（低低 ）（慢慢）胡萝卜素叶 黄 素叶绿素a叶绿素b第7页/共59页种种 类类颜颜 色色含含 量量%吸吸 收收 光光 谱谱类胡萝类胡萝卜素卜素胡胡萝萝卜卜素素叶黄素叶黄素8.017.0叶绿素叶绿素 叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b50.025.03.3.光合色素的种类与作用光合色素的种类与作用

4、（3/4）（1/4）蓝绿色黄绿色橙黄色黄 色主要吸收蓝紫光主要吸收红光、蓝紫光叶绿体色素的作用：吸收、传递光能四种色素 转化光能只有少数叶绿素a第8页/共59页 (1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件：一般植物在 黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。(2)温度：最低24，最适30，最高40 温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿 素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶片变黄。(3)必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将 导致叶绿素无法合成，叶片变黄。另外，Fe是叶绿素合成过 程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶 片变黄。4 4影响叶绿素合成

5、的因素影响叶绿素合成的因素第9页/共59页（二）光合作用场所1.叶绿体的结构与功能的关系 (1)基粒中的类囊体增大了受光面积。(2)类囊体的薄膜上分布着酶和色素，利于光反应的顺利进行。(3)基质中含有与碳反应有关的酶。第10页/共59页2功能验证1880年美国恩格尔曼的水绵实验(1)实验过程及现象黑暗中光照下第11页/共59页 氧是由叶绿体释放出来的叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所(2)实验结论第12页/共59页思考：恩格尔曼实验设计的巧妙之处在于？思考：恩格尔曼实验设计的巧妙之处在于？选择水绵作实验材料，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌确定O2释放的部位，便于观察。没有空气的

6、黑暗环境排除了O2和光的干扰。设置了对照实验：自变量：光照（照光处与不照光处；黑暗与完全曝光）因变量：好氧细菌的分布第13页/共59页即时突破即时突破例：将培养有水绵的培养皿置于黑暗中一 段时间，并阻止氧气进入，此时只有 厌氧细菌生长，当水绵被通过分光镜 获得的单色光光束照射时(如图)，藻 丝上细菌聚集最多的部位是 ()A.1、3 B2、3 C3、4 D1、4解析：解析：该题是恩格尔曼实验的变形，恩格尔曼利用好氧细菌该题是恩格尔曼实验的变形，恩格尔曼利用好氧细菌检验光合作用是否进行，本题采用厌氧细菌。检验光合作用是否进行，本题采用厌氧细菌。1 1、4 4区域是叶区域是叶绿素吸收光最多，光合作用

7、最强，产生绿素吸收光最多，光合作用最强，产生O O2 2最多的地方。最多的地方。答案：答案：B第14页/共59页（三）光合作用的过程第15页/共59页1、光合作用中的能量转换（1 1）原初反应：）原初反应：光能叶绿素a（特殊状态）全部叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素和绝大多数的叶绿素a 叶绿素a（递e物质）4H+H2OO24e4e（递e物质）2NADPH+2H+能量转换吸收传递光能2NADP+光能电能第16页/共59页（2）电子传递及光合磷酸化 伴随电子传递及质子转移生成NADPH，同时偶联了ATP合成（能量暂时储存在NADPH和ATP之中）ADP+Pi02H20ATPNADPHNADP+e光光类囊

8、体电能活跃的化学能第17页/共59页（3）光合碳同化 利用ATP和NADPH将CO2还原成糖（ATP和NADPH中的化学能转存于糖中）活跃的化学能稳定的化学能第18页/共59页2、光合作用的过程第20页/共59页【探索一探索一】光合作用的发现过程？光合作用的发现过程？第21页/共59页光合作用的发现光合作用的发现年代年代 科学家科学家 结论或结果结论或结果 1771年普里斯特利年普里斯特利（英）（英）植物可以更新空气植物可以更新空气1864年萨克斯年萨克斯（德）（德）绿色叶片在光合作用中产生淀粉绿色叶片在光合作用中产生淀粉1880年恩格尔曼年恩格尔曼（美）（美）氧是由叶绿体释放出来的氧是由叶绿

9、体释放出来的叶绿体是绿色植物光合作用的场所叶绿体是绿色植物光合作用的场所20世纪世纪30年代鲁宾年代鲁宾和卡门和卡门（美）（美）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第22页/共59页碘碘蒸蒸气气处处理理一一半半曝曝光光，一一半半遮遮光光在在暗暗处处放放置置几几小小的的叶叶片片18641864年,(,(德)萨克斯(Julius von Sachs)(Julius von Sachs)的实验第23页/共59页这个实验证明这个实验证明:绿叶在光合作用中产生了淀粉 第24页/共59页证明：光合作用需要光第25页/共59页结论：结论：COCO2 2是光合作用的原料之一。是光合作用的原料之

10、一。第26页/共59页证明：光合作用产生氧气第27页/共59页美国科学家鲁宾和卡门 vv采用同位素标记法研究光合作用:vv第一组:CO2+H218O(CH2O)+18O2vv第二组:C18O2+H2O(CH218O)+O2证明:光合作用的氧全部来自水.第28页/共59页CO2+H2O*(CH2O)+O2*光能 叶绿体光合作用的概念及反应式光合作用的概念及反应式 光合作用是指绿色植物通过光合作用是指绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把把二氧化碳二氧化碳和和水水转化成储存着能量的转化成储存着能量的有机物有机物，并且释，并且释放出放出氧氧的过程。的过程。6CO6CO2 2 +12H+12

11、H2 2O*CO*C6 6H H1212OO6 6+6O+6O2 2*+6H+6H2 2OO光能叶绿体第29页/共59页【探索二探索二】光合作用的具体过程可以分为几个阶段？光合作用的具体过程可以分为几个阶段？第30页/共59页光合作用的过程光合作用的过程光能光能叶绿素aeNADP+eH2OHO2叶绿体ATPNADPHH（CH2O）2C3CO2C5暗反应光反应(类囊体的薄膜上)(基质中)ADP+Pi第31页/共59页光合作用的过程 光 H2O 氨基酸等 C3酸 光系统 2e 2e 2H+CO2 C5糖 光 光系统淀粉 光反应类囊体膜碳反应叶绿体基质第33页/共59页光反应与暗反应的比较能量变化物

12、质变化叶绿体的基质中类囊体的薄膜上场所需多种酶催化叶绿体色素、光、酶条件同化还原CO2为(CH2O)实质暗反应光反应项目光能 化学能,放出O22H2O 4【H】O2 ADPPi能 ATP固定:CO2 C5 2C3还原:2C3 (CH2O)【H】ATP 光能 活跃化学能(存于ATP中)ATP中活跃化学能 稳定化学能(存于有机物中)联系：光反应 暗反应【H】、ATPADP、Pi第34页/共59页 C3 C5C3 C5转化ADPATP减少 H 亦减少 光照 黑 暗 气孔关闭CO2吸收量明显 减少光合作用条件改变引起的物质变化第35页/共59页 叶绿体处于不同的条件下，叶绿体处于不同的条件下，C C3

13、 3、C C5 5、HH 、ATPATP以及以及（CHCH2 2OO）合成量的动态变化：合成量的动态变化：条件条件C3C5H和和ATP（CH2O）合成量）合成量停止光照停止光照CO2供应不变供应不变提供光照提供光照CO2供应不变供应不变光照不变光照不变停止停止CO2供应供应光照不变光照不变CO2供应增加供应增加光照不变光照不变CO2供应不变供应不变（CH2O）运输）运输受阻受阻增加下降减少或没有减少或没有减少增加增加增加减少减少减少减少减少增加增加增加增加增加增加减少或没有第36页/共59页（四）影响光合作用的因素1.影响光合作用的植物体内部的因素是什么？2、影响光合作用的主要环境因素有哪些？

14、适应性：阴生与阳生植物结构适应：C3与C4植物CO2浓度、光照强度、温度、水分、矿质营养、氧气第37页/共59页利用所学知识分析以下图片：第38页/共59页（1）光合作用与光照强度的关系：阴生植物与阳生植物的适应性相同吗？农田作物夏季晴天“午睡”的主要影响因素是什么？0光合作用强度光照强度阳生植物阴生植物光合作用与光质的关系：哪些颜色的光更有利于提高光合作用的效率？红光、蓝紫光第39页/共59页光照强度：光 质：光照时间：光合面积：适当提高光照强度温度大棚使用无色色透明玻璃延长光合作用时间合理密植第40页/共59页光照强度光合作用强度OBAC呼吸速率光补偿点光饱和点ABC第41页/共59页BA

15、C光照强度光合速率O呼吸速率光补偿点光饱和点真光合速率净光合速率第42页/共59页（2）光合作用与CO2浓度的关系：通常植物处于饥饿状态光照强度在生产实践中，通常采取哪些措施提高光合作用效率，达到增产的目的？请说出采取这些措施的原理。农田通风、增施农家肥、温室使用气肥；加大昼夜温差、满足必须矿质元素的供应。光合作用强度CO2含量1.5X10-3CO2含量3.2X10-4CO2含量7.0X10-50第43页/共59页二氧化碳 ababcd第44页/共59页c-CO2补偿点s-CO2饱和点第45页/共59页 水：光合作用原料，良好溶剂，影响气孔开闭，间接影响CO2吸收 措施：合理灌溉。第46页/共

16、59页肥（矿质元素）N、Mg、Fe、Mn与叶绿素合成有关K、P影响糖类的合成与运输P参与叶绿体膜结构及能量的传递措施：合理施肥第47页/共59页合理施肥合理施肥140120100806040200kg/hm2成熟期乳熟期开花期孕穗期拔节期返青期越冬期小麦对K的需要量140120100806040200kg/hm2成熟期乳熟期开花期孕穗期拔节期返青期越冬期小麦对P的需要量第48页/共59页 温度：温度影响酶活性：措施：适时播种温室栽培 白天适当提高温度，夜间适当降低温度。第49页/共59页呼吸速率真光合速率净光合速率第50页/共59页光合作用受多种生态因素综合作用第51页/共59页温度、光照强度

17、、CO2浓度的综合影响ABC第52页/共59页第53页/共59页呼吸作用与光合作用的比较光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用条件条件在光照下发生在光照下发生有光无光都发生有光无光都发生场所场所叶绿体叶绿体线粒体是有氧呼吸主要场所线粒体是有氧呼吸主要场所物质物质变化变化以以CO2和和H2O为原料，合成为原料，合成有机物，释放氧气，属于合有机物，释放氧气，属于合成代谢过程。成代谢过程。以有机物和以有机物和O2为原料，分解有为原料，分解有机物，产生机物，产生CO2和和H2O，属于，属于分解代谢过程。分解代谢过程。能量能量变化变化吸收光能，通过光合磷酸化吸收光能，通过光合磷酸化形成形成ATP，最终储藏在有

18、机，最终储藏在有机物中，是个储能过程。物中，是个储能过程。分解有机物，释放能量，暂存分解有机物，释放能量，暂存在在ATP中或以热能散失，既是中或以热能散失，既是个放能，又是个储能过程。个放能，又是个储能过程。联系联系光合放氧用于呼吸；呼吸作用释放光合放氧用于呼吸；呼吸作用释放CO2被光合同化。被光合同化。交替使用的许多中间代谢产物。交替使用的许多中间代谢产物。在磷酸化反应中可以共用在磷酸化反应中可以共用ADP。第54页/共59页例科学家研究植物光照强度与光合速率（以氧气释放量表示）的关系时，得到如下曲线。在图中b b点，植物进行光合作用释放的氧气量等于呼吸作用吸收的氧气量；c c点以后，光照强

19、度增加，光合速率不再增加。有人做如下实验，将一些水生植物浸在水族箱中，用太阳灯作为光源，通过改变太阳灯与水族箱之间的距离来改变光照强度，并以植物在光下单位时间内放出的气泡数（氧气量）表示光合速率。测得实验结果如下表：光源与水族箱光源与水族箱间的距离间的距离由由75cm75cm逐渐逐渐移到移到45cm45cm由由45cm45cm逐渐逐渐移到移到15cm15cm由由15cm15cm逐渐移逐渐移到水族箱边到水族箱边单位时间内释单位时间内释放的气泡数放的气泡数几乎没有气几乎没有气泡泡气泡数量逐气泡数量逐渐增多渐增多没有明显变化没有明显变化第55页/共59页请分析回答问题：（1）当太阳灯与水族箱的距离大

20、于45cm时，光合作用释放的氧气量 （大、小、等）于呼吸作用吸收的氧气量。（2）当太阳灯与水族箱的距离从45cm逐渐移到15cm的过程中，光合速率变化相当于曲线图中 段的变化，此时影响光合速率的主要因素是 。（3）当太阳灯与水族箱的距离小于15cm时，此时影响光合速率主要因素可能是 。小BC光照强度CO2浓度第56页/共59页4 4下图为植物光合作用过程图解。请回答下列问题：（1 1）图中色素分子分布在叶绿体的 上；表示COCO2 2的 。（2 2）光反应的产物中，不参与暗反应的物质是 。（3 3）在光照下，若停止COCO2 2供给，细胞内的C C3 3含量将会 。（4 4）在黑暗环境中，图中

21、不能发生的反应是 。囊状结构薄膜固定O2减少光反应和暗反应巩巩固固练练习习第57页/共59页例.科学家在研究光合作用的过程中做了如下实验.在培养小球藻的试管内加入14C标记的CO2,先进行一定强度的光照后,再黑暗处理,分别检测到小球藻体内的三碳化合物和五碳化合物的放射性强度,得出的曲线如下图.请据图回答:光照黑暗每种化合物放射性强度加入14CO2时间 (s)III(1)三碳化合物和五碳化合物都是光合作用 _阶段的产物.(2)曲线I表示的是_的变化趋势.判断依据是:黑暗处理 时,由于光合作用的_阶段终止,不能提供_和_,导致小球藻内_积累.(3)理论上讲,三碳化合物和五碳化合物的放射性出现较晚的是_.暗反应C3光反应ATP【H】C3C5第58页/共59页感谢您的观看！第59页/共59页