高一理化生光合作用.pptx

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1、 有些蔬菜大棚有的温室内悬挂发红色或蓝色的灯管,并且在白天也开灯。1.用这种方法有什么好处？这样做对光合作用有影响吗？2.为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？问题探讨问题探讨第1页/共42页1 1、色素的提取：、色素的提取：鲜叶 剪碎 研磨 过滤石英砂：石英砂：碳酸钙碳酸钙 ：无水乙醇：无水乙醇：充分研磨充分研磨防止色素被破坏防止色素被破坏溶解色素溶解色素第2页/共42页第3页/共42页胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b叶绿体中的色素叶绿体中的色素叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素(1/4)(3/4)第4页/共42页色素对光的吸收色素对光的吸收第5页/共42页 实验表

2、明：叶绿素实验表明：叶绿素a a和和b b在蓝光和红光部分都有很高在蓝光和红光部分都有很高的吸收峰，所以说叶绿素的吸收峰，所以说叶绿素a a和和b b主要吸收主要吸收红光和蓝紫光红光和蓝紫光。同样的道理，叶绿体中的胡萝卜素和叶黄素主要吸同样的道理，叶绿体中的胡萝卜素和叶黄素主要吸收收蓝紫光蓝紫光。第6页/共42页色素本身的颜色种类叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素蓝绿色黄绿色橙黄色黄色选择吸收光能红光蓝紫光蓝紫光第7页/共42页叶绿体的结构第8页/共42页叶叶绿绿体体结结构构模模式式图图外膜外膜内膜内膜基粒基粒基质基质吸收光能吸收光能的四种的四种色色素素就分布就分布在在类囊体类囊体的薄膜上。的薄膜

3、上。而每个基粒而每个基粒都含有两个都含有两个以上的以上的类囊类囊体体，多者可，多者可达达100个以个以上。极大地上。极大地扩大了受光扩大了受光面积。面积。功能：光合作用的场所功能：光合作用的场所第9页/共42页结论：结论：叶绿体叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。18801880年年 美国科学家美国科学家 恩格尔曼恩格尔曼现象：现象：分析分析：1、在没有空气的黑暗环境中、在没有空气的黑暗环境中好氧细菌只集中在被光好氧细菌只集中在被光线照射的线照射的叶绿体叶绿体附近。附近。光线照射部位进行光合作光线照射部位进行光合作用产生了氧气。用产生了氧气。第10页/共42页没有空气的完全光照环境中没有空气的

4、完全光照环境中装片中好氧细菌分布在装片中好氧细菌分布在叶绿体所有受光部位的叶绿体所有受光部位的周围。周围。氧是由叶绿体释放氧是由叶绿体释放出来的，出来的，叶绿体叶绿体是是光合作用的场所。光合作用的场所。结论：结论：现象：现象：完完 全全 光光 照照第11页/共42页讨论：讨论：恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？（1 1）、用）、用水绵水绵作实验材料：作实验材料：（2 2）、将临时装片置于）、将临时装片置于黑暗且没有空气黑暗且没有空气的环境：的环境：（3 3）、用）、用极细的光束极细的光束照射，并且用照射，并且用好氧菌好氧菌进行检测：进行检测：（4 4）、进

5、行黑暗（局部光照）与曝光的）、进行黑暗（局部光照）与曝光的对照实验：对照实验：有有细而长的带状叶绿体细而长的带状叶绿体，便于观察和分析研究。，便于观察和分析研究。排除了环境中排除了环境中光线和光线和O2的影响，确保实验能顺利进行。的影响，确保实验能顺利进行。能准确的判断水绵能准确的判断水绵细胞中放细胞中放O2 部位部位。明确实验结果完全是由明确实验结果完全是由光照光照引起的。引起的。第12页/共42页年代年代科学家科学家结论结论17711771普利斯特利普利斯特利17791779英格豪斯英格豪斯18451845R.R.梅耶梅耶18641864萨克斯萨克斯18801880恩格尔曼恩格尔曼1939

6、1939鲁宾鲁宾 卡门卡门2020世纪世纪4040代代卡尔文卡尔文光合作用探索历程光合作用探索历程植物可以更新空气植物可以更新空气只有只有在光照下在光照下只有绿叶才只有绿叶才可以更新空气可以更新空气光能光能转变成了转变成了化学能化学能储存起来储存起来绿色叶片光合作用绿色叶片光合作用产生淀粉产生淀粉氧氧由叶绿体释放出来，由叶绿体释放出来，叶绿体叶绿体是是光合作用的场所光合作用的场所光合作用释放的光合作用释放的氧氧来自来自水水光合产物中有机物的光合产物中有机物的碳碳来自来自CO2第13页/共42页1771年普利斯利实验年普利斯利实验将燃烧的蜡烛与小鼠将燃烧的蜡烛与小鼠放在密闭的玻璃罩中放在密闭的玻

7、璃罩中将小鼠、蜡烛、绿色植物将小鼠、蜡烛、绿色植物一起放在密闭的玻璃罩中一起放在密闭的玻璃罩中结论：结论：植物能够净化空气植物能够净化空气植物能够净化空气植物能够净化空气不足：不足：没有考虑到光照的没有考虑到光照的没有考虑到光照的没有考虑到光照的 影响影响影响影响。第14页/共42页17791779年英格豪斯实验年英格豪斯实验结论：实验只有在阳光照射下才能成功；结论：实验只有在阳光照射下才能成功；植物体只有绿叶才能更新污浊的空气。植物体只有绿叶才能更新污浊的空气。第15页/共42页1841845 5年梅耶的实验年梅耶的实验光能转换成化学能，贮存于什么物质中呢？光能转换成化学能，贮存于什么物质中

8、呢？光合作用吸收CO2，释放O2，还可能消耗了H2O，那么最终的产物应该是什么呢？1845年，德国科学家梅耶指出：年，德国科学家梅耶指出：植物在进行光合作用时，把植物在进行光合作用时，把光光 能能转换成转换成化学能化学能储存起来。储存起来。第16页/共42页18641864年萨克斯的实验年萨克斯的实验第17页/共42页19391939年鲁宾与卡门的实验年鲁宾与卡门的实验 光合作用的原料有水和二氧化碳，那么光合作用释放光合作用的原料有水和二氧化碳，那么光合作用释放 的氧气到底是来自二氧化碳还是水呢？的氧气到底是来自二氧化碳还是水呢？结论：结论：光合作光合作光合作光合作用释放的氧全用释放的氧全用释

9、放的氧全用释放的氧全部来自水。部来自水。部来自水。部来自水。同位素示踪法同位素示踪法第18页/共42页2020世纪世纪0 0年代年代,美国科学家卡尔文美国科学家卡尔文 (M.Calvin)(M.Calvin)CO2碳的同位素碳的同位素 C14CO214(CH2 O)+O214CO2+H2O14光能光能叶绿体叶绿体同位素标记法研究同位素标记法研究第19页/共42页ATPADP+Pi酶酶2C3CO2（CH2O）多种酶参加反应多种酶参加反应固定固定O2HH2O光解光解光反应阶段光反应阶段类囊体薄膜类囊体薄膜暗反应阶段暗反应阶段叶绿体基质叶绿体基质还原还原反反 应应 过过 程程三、光合作用的过程C5能

10、量转化能量转化:光能光能ATP活跃化学能活跃化学能稳定化学能稳定化学能元素转移元素转移O元素元素:C元素元素:H2O O2C O2C3CH2O第20页/共42页光反应暗反应条件条件场所场所发生的发生的反应反应产物产物能量变化能量变化关系关系有光、色素和酶有光、色素和酶不需不需光、多种酶、光、多种酶、ATP、H叶绿体类囊体薄膜上叶绿体类囊体薄膜上叶绿体基质中叶绿体基质中1.水的光解水的光解2.ATP的生成的生成1.CO2的固定的固定2.C3的还原的还原H、ATP、O2CH2O、ADP、Pi光能光能ATP中活跃化学能中活跃化学能稳定化学能稳定化学能光反应和暗反应的比较光反应和暗反应的比较1.光反应

11、为暗反应准备了还原剂光反应为暗反应准备了还原剂H和能量和能量ATP；2、暗反应为光反应补充消耗掉的、暗反应为光反应补充消耗掉的ADP和和Pi。第21页/共42页 请分析光下的植物突然停止光照后，其体请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的内的C5化合物和化合物和C3化合物的含量如何变化？化合物的含量如何变化？停止停止光照光照光反应光反应停止停止请分析光下的植物突然停止请分析光下的植物突然停止CO2的供的供应后，其体内的应后，其体内的C5化合物和化合物和C3化合物化合物的含量如何变化？的含量如何变化？H ATP还原还原受阻受阻C3 C5 CO2 固定固定停止停止C3 C5 能力提升能力提升第22

12、页/共42页四、光合作用的实质四、光合作用的实质把二氧化碳和水合成糖类等有机物。把二氧化碳和水合成糖类等有机物。把二氧化碳和水合成糖类等有机物。把二氧化碳和水合成糖类等有机物。光能光能光能光能 ATPATP中化学能中化学能中化学能中化学能 有机物中化学能有机物中化学能有机物中化学能有机物中化学能 合成有机物合成有机物 储存能量储存能量第23页/共42页五、光合作用原理的运用五、光合作用原理的运用植物自身因素植物自身因素环境因素对光合作用的影响环境因素对光合作用的影响1）光照）光照2）温度）温度3）二氧化碳浓度）二氧化碳浓度4）水分）水分5）矿质元素）矿质元素第24页/共42页AB光照强度光照强

13、度0吸吸吸吸收收收收COCO2 2阳生植物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 阴生植物阴生植物释释释释放放放放COCO2 21.影响光合作用效率的因素光照强度第25页/共42页光光合合作作用用速速率率CO2浓度浓度2.二氧化碳的供应对光合效率的影响规律规律:在一定的浓度范围内在一定的浓度范围内,光合作用速率随光合作用速率随CO2的浓度的浓度增大而加快，超过一定浓度光合作用速率趋于稳增大而加快，超过一定浓度光合作用速率趋于稳定。

14、定。第26页/共42页光合作用是在酶的催化下进行的，温度直光合作用是在酶的催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在接影响酶的活性。一般植物在10103535下正常进行光合作用。下正常进行光合作用。3.3.影响光合作用的因素影响光合作用的因素温度温度应用：应用：增加昼夜温差增加昼夜温差第27页/共42页MgMg：叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分 5.5.影响光合作用的因素影响光合作用的因素矿质营养矿质营养N N：光合酶及光合酶及NADPNADP+和和ATPATP的重要组分的重要组分P P：NADPNADP+和和ATPATP的重要组分；维持叶绿体的重要组分；维持叶绿体 正常结构和功能正常结构

15、和功能K K：促进光合产物向贮藏器官运输促进光合产物向贮藏器官运输4 4、水分、水分第28页/共42页化能合成作用化能合成作用化能合成作用化能合成作用自然界中有少数种类的细菌，虽然细胞内没自然界中有少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能够利有叶绿素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合成作用，如硝化细菌。能合成作用，如硝化细菌。第29页/共42页 1、光合作用发生的部位是、光合作用发生的部位是。、光合作用分为、光合作用分为和

16、和两个阶段。两个阶段。、光合作用释放氧气来自于、光合作用释放氧气来自于物质。物质。、光合作用中的形成于、光合作用中的形成于反应阶段。反应阶段。、光反应为暗反应提供、光反应为暗反应提供和和物质。物质。、光反应阶段能量变化是、光反应阶段能量变化是。9、暗反应阶段能量变化是、暗反应阶段能量变化是10、若白天突中断了二氧化碳的供应，则首先积累、若白天突中断了二氧化碳的供应，则首先积累起来的物质是起来的物质是。叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体、光反应场所、光反应场所暗反应场所是暗反应场所是。光反应光反应光反应光反应暗反应暗反应暗反应暗反应水水水水光光光光ATPATP类囊体薄膜类囊体薄膜类囊体薄膜类囊体薄膜叶绿体

17、基质叶绿体基质叶绿体基质叶绿体基质、二氧化碳中碳的转移途径是、二氧化碳中碳的转移途径是。co2c3(CH2O)光能活跃化学能光能活跃化学能光能活跃化学能光能活跃化学能ATPATP中中中中ATPATP中活跃化学能中活跃化学能中活跃化学能中活跃化学能有机物中稳定化学能有机物中稳定化学能有机物中稳定化学能有机物中稳定化学能五碳化合物五碳化合物五碳化合物五碳化合物第30页/共42页11.11.光照增强，光合作用增强。但夏季的中午却又因光照增强，光合作用增强。但夏季的中午却又因叶表面气孔关闭而使光合作用减弱。这是由于叶表面气孔关闭而使光合作用减弱。这是由于 A A、水分产生的、水分产生的HH数量不足数量

18、不足 B B、叶绿体利用的光能合成的、叶绿体利用的光能合成的ATPATP不足不足 C C、空气中、空气中COCO2 2量相对增多，而起抑制量相对增多，而起抑制 作用作用 D D、暗反应中三碳化合物产生的量太少、暗反应中三碳化合物产生的量太少12.12.下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是 A A、增大、增大O O2 2浓度浓度 B B、增大、增大COCO2 2浓度浓度 C C、增强光照、增强光照 D D、调节室温、调节室温第31页/共42页1313、在温室中栽培作物，如在晴朗的冬季，为了保证作物的产量，对在温室中栽培作物，如在晴朗的冬季，为了保证作物的产量，

19、对温度的控制应当温度的控制应当()()在温室中栽培作物，如遇持续的在温室中栽培作物，如遇持续的阴雨阴雨天气天气，为了保证作物的产量，对温度，为了保证作物的产量，对温度的控制应当的控制应当()()A A降低温室温度，保持昼夜温差降低温室温度，保持昼夜温差B B提高温室温度，保持昼夜温差提高温室温度，保持昼夜温差C C提高温室温度，昼夜恒温提高温室温度，昼夜恒温D D降低温室温度，昼夜恒温降低温室温度，昼夜恒温第32页/共42页1414、施用农家肥能提高温室作物光、施用农家肥能提高温室作物光合作用效率的理由中，正确的是合作用效率的理由中，正确的是A.A.促进植物对水的吸收促进植物对水的吸收 B.B

20、.提高了温室内提高了温室内C0C02 2的浓度的浓度 C.C.提高了光照强度提高了光照强度 D.D.矿质元素含量高矿质元素含量高第33页/共42页1515、图一是八月份某一晴天，一昼夜中棉花植株、图一是八月份某一晴天，一昼夜中棉花植株CO2CO2的吸收的吸收和释放曲线；图二表示棉花叶肉细胞两种细胞器的四种生和释放曲线；图二表示棉花叶肉细胞两种细胞器的四种生理活动状态。请分别指出图一中表示时间的字母与图二理活动状态。请分别指出图一中表示时间的字母与图二中中(1)(1)、(2)(2)、(3)(3)、(4)(4)所发生的生理活动相对应的选项是所发生的生理活动相对应的选项是A Ad d、e e、f f

21、、g Bg Bd d、c c、b b、a a C Ce e、g g、a a、h Dh Df f、c c、b b、d d第34页/共42页有关能源物质的回顾与小结：能能源源物物质质最终能源最终能源 主要能源主要能源 储备能源储备能源 直接能源直接能源太阳光能太阳光能糖类糖类脂肪脂肪ATP第35页/共42页1、光合作用中光反应阶段为暗反应阶段、光合作用中光反应阶段为暗反应阶段提供了提供了 （）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ATPD举一反三举一反三第36页/共42页2、光合作用过程中，产生光合作用过程中，产生ADP和消耗和消耗ADP的部位在叶绿体中依次

22、为的部位在叶绿体中依次为 ()外膜外膜 内膜内膜 基质基质 类囊体膜类囊体膜 A B C DB第37页/共42页3、叶绿体中色素的作用是、叶绿体中色素的作用是 ()A.固定二氧化碳固定二氧化碳 B.还原二氧化碳还原二氧化碳 C.形成葡萄糖形成葡萄糖 D.吸收、传递、转化光能吸收、传递、转化光能D第38页/共42页4.下下 图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：图中图中B B是是 ，它来自于它来自于 的分解。的分解。图中图中C C是是，它被，它被传递到叶绿体的传递到叶绿体的 部位，用于部位，用于 。图中图中D D是是，在叶绿体中合成，在叶绿体中合

23、成D D所需的能量来自所需的能量来自 图中的图中的H H表示表示，H H为为I I提供提供光光H2OBACDE+PiFGCO2JHI2水水H基质基质C3的还原的还原ATP色素吸收的光能色素吸收的光能光反应光反应H和和ATP第39页/共42页提升练习提升练习 D D3、给一株正在进行光合作用的大豆供给、给一株正在进行光合作用的大豆供给 CO2，则一段时则一段时间后间后 C存在于存在于 （）A.淀粉淀粉 B.脂肪脂肪 C.氨基酸氨基酸 D.以上三项都有以上三项都有14141、光反应中，、光反应中，ATP和和O2的产生都离不开的产生都离不开（）A.水和水和CO2 B.色素和色素和CO2 C.水、光能

24、、水、光能、CO2 D.水、色素、光能水、色素、光能2、光合作用过程中，能量流动的大致途径是、光合作用过程中，能量流动的大致途径是（）A.光光 色素色素 （CH2O）B.光光 色素色素 ADP （CH2O）C.光光 色素色素 ATP （CH2O）D.光光 ADP ATP （CH2O）C CD D第40页/共42页 从植物细胞中提取叶绿体，放入含有从植物细胞中提取叶绿体，放入含有ADP、磷酸盐以及氢磷酸盐以及氢的载体等物质的溶液中，按图示控制条件进行光合作用的有关的载体等物质的溶液中，按图示控制条件进行光合作用的有关实验并不断测定有机物的合成量，用此数据绘成曲线图如下，实验并不断测定有机物的合成

25、量，用此数据绘成曲线图如下，请你用已学的光合作用知识根据曲线各段特点回答：请你用已学的光合作用知识根据曲线各段特点回答：（1）ab段由于缺乏段由于缺乏CO2，使光合作使光合作用过程中的用过程中的 不能进行，不能进行，因此无有机物生成。因此无有机物生成。（2）bc段在提供了段在提供了CO2后，由于后，由于ab段已积累了大量的段已积累了大量的 ，所以有机物能快速合成。所以有机物能快速合成。（3）cd段段在在无无光光照照条条件件下下，由由于于光光合合作作用用过过程程中中的的 无无法法进进行行，无无法法继继续续提提供供 又又由由于于ab段段所所积积累累的的物物质质 的原因，使有机物的合成逐渐下降至的原因，使有机物的合成逐渐下降至0。暗反应暗反应暗反应暗反应 HH和和和和ATPATP光反应光反应光反应光反应新的新的新的新的 HH和和和和ATPATP被逐渐用完被逐渐用完被逐渐用完被逐渐用完 第41页/共42页感谢您的观看。第42页/共42页