1、济宁市第一中学济宁市第一中学制作人:王中伟制作人:王中伟第1页青青园中葵,青青园中葵,朝露待日晞。朝露待日晞。阳春布德泽,阳春布德泽,万物生光芒。万物生光芒。第2页一:光合作用探究历程光合作用探究历程二:叶绿体结构与功效叶绿体结构与功效三:光合作用过程三:光合作用过程四:四:光合作用原理应用光合作用原理应用五:解题规律五:解题规律第3页1 1、18641864年,德国,年,德国,萨克斯萨克斯试验试验结论:结论:光合作用产生淀粉光合作用产生淀粉 。假设:光合作用可能产生淀粉假设:光合作用可能产生淀粉过程:过程:试验组试验组对照组对照组第4页2 2、18801880年,美国,年,美国,恩格尔曼恩格
2、尔曼试验试验无空气黑暗环境,无空气黑暗环境,试验组试验组完全暴光完全暴光对照组对照组结论:结论:光合作用光合作用场所是叶绿体,场所是叶绿体,产物有氧气。产物有氧气。假设:光合作用场所可能是叶绿体。假设:光合作用场所可能是叶绿体。过程:过程:第5页3 :鲁宾和卡门同位素标识试验鲁宾和卡门同位素标识试验结论:光合作用释放氧全部来自水。结论:光合作用释放氧全部来自水。18O2O2AB第6页绿叶中色素提取和分离试验绿叶中色素提取和分离试验:1试验原理试验原理:绿叶中色素在层析液中绿叶中色素在层析液中()不一样,在滤纸上()不一样,能够分离开各种色素.2注意事项:无水乙醇作用:()二氧化硅作用:()碳酸
3、钙作用:()溶解度溶解度扩散速度扩散速度 溶解色素溶解色素 研磨充分研磨充分预防色素被破坏预防色素被破坏第8页叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素b叶黄素叶黄素(蓝绿色)蓝绿色)(黄绿色)(黄绿色)(橙黄色)(橙黄色)(黄色)(黄色)(含量占(含量占3/4)(含量占(含量占1/4)外膜外膜内膜内膜基质基质基粒基粒1:叶绿体中色素叶绿体中色素叶绿体结构模式图叶绿体结构模式图(色素色素)胡萝卜素胡萝卜素叶绿素叶绿素a 二二:叶绿体叶绿体 光合作用场所光合作用场所(光反应酶、(光反应酶、光反应场所)光反应场所)(暗反应酶、少许(暗反应酶、少许DNA,RNA.暗反应场所)暗反应场所)光合作用场
4、所一定是叶绿体吗?光合作用场所一定是叶绿体吗?第9页2 2、色素吸收光谱、色素吸收光谱叶绿素溶液叶绿素溶液叶绿素主要吸收红光和蓝紫光叶绿素主要吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光类胡萝卜素溶液类胡萝卜素溶液第10页光反应阶段:光反应阶段:暗反应阶段:暗反应阶段:(叶绿体类囊体薄膜)(叶绿体类囊体薄膜)(叶绿体基质)(叶绿体基质)第11页叶绿体叶绿体中色素中色素三三:光合作用过程光合作用过程光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段光能光能co22c3H2O水在光下分解水在光下分解C5ATPADP+Pi酶酶供能供能H供氢供氢O2 固固 定定还还 原原各种酶各种酶参加催化
5、参加催化(CH2O)基基粒粒基质基质第12页光反应阶段:光反应阶段:暗反应阶段:暗反应阶段:(叶绿体基粒类囊体膜)叶绿体基粒类囊体膜)(叶绿体基质)(叶绿体基质)物质改变:物质改变:H2O光解光解 H2O H+O2ATP形成形成 ADP+Pi ATP能量改变:能量改变:光能光能 活跃化学能活跃化学能光光色素色素光光色素色素第13页光反应阶段:光反应阶段:暗反应阶段:暗反应阶段:(叶绿体基粒类囊体膜)叶绿体基粒类囊体膜)(叶绿体基质)(叶绿体基质)物质改变:物质改变:H2O光解光解 H2O H+O2ATP形成形成 ADP+Pi ATP能量改变:能量改变:光能光能 活跃化学能活跃化学能(ATP)光
6、光色素色素光光色素色素物质改变:物质改变:能量改变:能量改变:活跃化学能活跃化学能 稳定化学能稳定化学能(有机有机 物物)CO2固定固定 CO2+C5 2C3CO2还原还原 2C3 (CH2O)+C5酶酶 H 酶酶 ATP第14页1:光合作用反应式:光合作用反应式:光合作用指绿色植物经过光合作用指绿色植物经过_,利,利用用_,把,把_和和_转化成储存转化成储存着能量着能量_,而且释放出,而且释放出_过程。过程。2:光合作用概念:光合作用概念:CO2+H2O (CH2O)+O2光能光能叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体光能光能二氧化碳二氧化碳水水有机物有机物氧气氧气第15页光合作用场所光合作用场所条件条件
7、产物产物原料原料 叶绿体叶绿体光照光照(CH2O),O2(起源于(起源于H2O)O2 H2O第16页3、光合作用实质:、光合作用实质:光能光能 活跃化学能活跃化学能 稳定化学能稳定化学能能量改变:能量改变:物质改变:物质改变:无机物无机物 有机物有机物第17页三三:光合作用过程光合作用过程4.光合作用意义光合作用意义为一切生物生命活动提供物质起源和能量起源。为一切生物生命活动提供物质起源和能量起源。.维持了大气成份基本稳定。维持了大气成份基本稳定。促进了生物进化:呼吸方式由无氧呼吸进化为促进了生物进化:呼吸方式由无氧呼吸进化为 有氧呼吸。有氧呼吸。第18页第19页1、延长光照时间增加光照强度、
8、延长光照时间增加光照强度2、提升二氧化碳浓度、提升二氧化碳浓度3、适宜温度:、适宜温度:增施有机肥料,利增施有机肥料,利用微生物分解有机物用微生物分解有机物产生二氧化碳产生二氧化碳直接施放贮存在直接施放贮存在钢瓶中二氧化碳钢瓶中二氧化碳点煤球炉点煤球炉保持昼夜温差保持昼夜温差第20页解题规律总结解题规律总结1 1:影响光合作用速率环境原因影响光合作用速率环境原因影响光合作用速率环境原因影响光合作用速率环境原因(1)(1)(1)(1)光合作用速率测定方法光合作用速率测定方法光合作用速率测定方法光合作用速率测定方法 测定植物光合作用速率,最简单有效方法是测定:测定植物光合作用速率,最简单有效方法是
9、测定:测定植物光合作用速率,最简单有效方法是测定:测定植物光合作用速率,最简单有效方法是测定:二氧化碳吸收量二氧化碳吸收量二氧化碳吸收量二氧化碳吸收量.在光照下测定二氧化碳吸收量只是光合作用从外界吸收量,在光照下测定二氧化碳吸收量只是光合作用从外界吸收量,在光照下测定二氧化碳吸收量只是光合作用从外界吸收量,在光照下测定二氧化碳吸收量只是光合作用从外界吸收量,称为表观光合速率。真正光合速率是指植物在光下实际把称为表观光合速率。真正光合速率是指植物在光下实际把称为表观光合速率。真正光合速率是指植物在光下实际把称为表观光合速率。真正光合速率是指植物在光下实际把二氧化碳转化成有机物量,即在单位时间内、
10、叶面积从外二氧化碳转化成有机物量,即在单位时间内、叶面积从外二氧化碳转化成有机物量,即在单位时间内、叶面积从外二氧化碳转化成有机物量,即在单位时间内、叶面积从外界吸收和本身呼吸释放二氧化碳量。界吸收和本身呼吸释放二氧化碳量。界吸收和本身呼吸释放二氧化碳量。界吸收和本身呼吸释放二氧化碳量。第21页(1)光合作用速率测定方法光合作用速率测定方法例1:(高考生物试题(山东卷),以测定CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用影响,结果如图所表示。以下分析正确是 A.光摄影同时间,35时光合作用制造有机物量与30时相等B.光摄影同时间,在20条件下植物积累有机物量最多C.温度高
11、于25时,光合作用制造有机物量开始降低D.两曲线交点表示光合作用制造与呼吸作用消耗有机物量相等A第22页解题规律总结解题规律总结(2):环境原因对光合作用影响环境原因对光合作用影响 1)光照光照:光是光合作用能量起源,光照光是光合作用能量起源,光照 强度直接影响光合速率。强度直接影响光合速率。2)二氧化碳浓度二氧化碳浓度:二氧化碳是光合作用两种二氧化碳是光合作用两种原料之一原料之一 3)温度温度:直接影响光合作用中各种酶活动、直接影响光合作用中各种酶活动、光合结构光合结构.4)矿质元素)矿质元素第23页 1):1):光照强度光照强度光照强度光照强度对光合作用影响对光合作用影响对光合作用影响对光
12、合作用影响光是光合作用能量起源,BC:在一定范围内,光合速在一定范围内,光合速率随光照强度提升而加紧。率随光照强度提升而加紧。原因原因:光反应产生光反应产生ATP,HCD:当光照强度高到一定数当光照强度高到一定数值后,光照强度再提升而光值后,光照强度再提升而光合速率不再加紧合速率不再加紧.原因原因:受暗反应受暗反应CO2浓度限制浓度限制BABCD第24页2)二氧化碳浓度对光合作用影响)二氧化碳浓度对光合作用影响AB:CO2浓度过低浓度过低,光合作用不能进光合作用不能进行行.BC:随随CO2浓度增浓度增加加,光合强度增大光合强度增大.原因原因:CO2影响暗反影响暗反应应CD:随随CO2浓度增浓度
13、增加加,光合强度不变光合强度不变.原因原因:受光反应受光反应ATP和和H限制限制BBCDBCD第25页3)、温度对光合作用影响、温度对光合作用影响实质:温度影响实质:温度影响暗反应暗反应(酶促反应酶促反应)在生产上应用:在生产上应用:在大棚生产中经常采取在大棚生产中经常采取白天适当升温白天适当升温(确保光合作确保光合作 用正常进行,用正常进行,晚上适当降温晚上适当降温(降低呼吸酶活性降低呼吸酶活性)。)。例例2、下列图表示在、下列图表示在10000勒克司光照下某植物呼吸量与勒克司光照下某植物呼吸量与光合量随环境温度而发生,据图回答下列问题:光合量随环境温度而发生,据图回答下列问题:(1)从图中
14、可)从图中可以看出,叶绿体以看出,叶绿体内酶与呼吸酶内酶与呼吸酶相比相比 。最适温度低最适温度低 第26页(2)最有利于该植)最有利于该植物有机物积累温度为物有机物积累温度为 。此时图中显示此时图中显示出净产量为出净产量为 。(3)温度为)温度为40度时该植物度时该植物代谢情况为代谢情况为 。(4)从图中关系谈一谈夏季)从图中关系谈一谈夏季中午时蒸腾作用益处:中午时蒸腾作用益处:。350.2molCO2光合量等于呼吸量。光合量等于呼吸量。蒸腾作用降低叶片温度蒸腾作用降低叶片温度,有利于光合作用。有利于光合作用。第27页(a a a a)N N N N:是各种酶以及:是各种酶以及:是各种酶以及:
15、是各种酶以及ATPATPATPATP主要组主要组主要组主要组 成成份,叶绿素中也有成成份,叶绿素中也有成成份,叶绿素中也有成成份,叶绿素中也有N N N N元素。元素。元素。元素。(4)、矿质元素对光合作用影响矿质元素对光合作用影响矿质元素对光合作用影响矿质元素对光合作用影响(b b)P P:是叶绿体膜:是叶绿体膜:是叶绿体膜:是叶绿体膜 和和和和ATPATP主要组成成份。主要组成成份。主要组成成份。主要组成成份。(c)MgMg:叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素主要组成成份。主要组成成份。第28页光反应阶段暗反应阶段进行部进行部位位条件条件物质改变能量改变联络叶绿体类囊体薄膜中叶绿体类囊体薄膜中叶绿体
16、基质中叶绿体基质中光、色素和酶光、色素和酶ATP、H 各种酶催化各种酶催化光能光能电能电能活跃化学能活跃化学能 活跃化学能活跃化学能稳定化学能稳定化学能 光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供HH和和ATPATP暗反应消耗了光反应产物暗反应消耗了光反应产物,促进光反应进行促进光反应进行水光解水光解H2O2H+1/2O2合成合成ATP ADP+Pi ATP光光 酶酶光能光能CO2固定固定CO2+C5 2C3CO2还原还原2C3 CH2O+C5 酶酶 酶酶ATP H2、光合作用过程、光合作用过程第29页解题规律总结3:光反应与暗反应关系:(1):光反应要在基粒中有光下进行,为暗反应提供H和ATP (
17、2)暗反应在基质中有光或无光下都能进行,消耗了光反应产物,促进光反应进行第30页解题规律总结解题规律总结4:光合作用量变分析公式:CO2 2+C5 5 2C3 3 酶酶酶酶 ATP H ATP H CH2 2O+C5 5(1):假如停顿光照,(2):假如停顿二氧化碳,ATPATP降低降低,ADP,ADP增多增多,C,C3 3增多增多,C,C5 5降低降低C C5 5增多增多,C,C3 3降低降低,ATP,ATP增多增多,ADP,ADP降低降低第31页解题规律总结解题规律总结5:依据获取有机物方式不一样,能够将生物分为:自养生物异养生物光能自养生物光能自养生物化能自养生物化能自养生物(绿色植物(
18、绿色植物.蓝藻)蓝藻)(硝化细菌等)(硝化细菌等)第32页思索评价思索评价1:下列图是改变光照和下列图是改变光照和CO2浓度后与光合作用相关五碳浓度后与光合作用相关五碳 化合物和三碳化合物在细胞内改变曲线,请回答化合物和三碳化合物在细胞内改变曲线,请回答:(1)曲线)曲线b表示化合物是表示化合物是 ,在无光照时,其量迅,在无光照时,其量迅速下降原因是:速下降原因是:;。(2)曲线)曲线a表示化合物是表示化合物是 ,在,在CO2浓度降低时,浓度降低时,其量快速下降原因是:其量快速下降原因是:;。(3)由此可见光照强度和)由此可见光照强度和CO2浓度改变均影响光合作浓度改变均影响光合作用速度,但前者主要影响光合作用用速度,但前者主要影响光合作用 ,后者,后者主要影响光合作用主要影响光合作用 。C3无光,不能合成无光,不能合成ATP和和H,C3不能被还原;不能被还原;而而C5又继续被固定形成又继续被固定形成C3固定过程减慢,固定过程减慢,C3形成量降低,形成量降低,而且而且C3还原过程仍在进行。还原过程仍在进行。光反应光反应暗反应暗反应C5第33页第34页