高三生物人教版光合作用件.pptx

光合作用光合作用普里斯特利的实验普里斯特利的实验实验目的：实验目的：植物是否能从空气中得到什么。植物是否能从空气中得到什么。实验步骤：实验步骤：2、将点燃的蜡烛和绿色植物置于玻璃罩、将点燃的蜡烛和绿色植物置于玻璃罩B中。中。1、将点燃的蜡烛置于玻璃罩、将点燃的蜡烛置于玻璃罩A中中实验现象：实验现象：A中蜡烛易熄灭，中蜡烛易熄灭，B中蜡烛不易熄灭中蜡烛不易熄灭实验结论：实验结论：植物能更新空气的成分植物能更新空气的成分思考思考1、指出该实验设计违反了哪些实验原则？、指出该实验设计违反了哪些实验原则？2、“更新更新”是什么意思？是什么意思？萨克斯的实验萨克斯的实验实验目的：实验目的：植物光合作用能产生什么物质。植物光合作用能产生什么物质。实验步骤：实验步骤：实验现象：实验现象：遮光部分不出现蓝色，暴光部分出现蓝色。遮光部分不出现蓝色，暴光部分出现蓝色。实验结论：实验结论：光合作用能产生淀粉。光合作用能产生淀粉。2、取出绿色植物，找一生长健壮的叶片，、取出绿色植物，找一生长健壮的叶片，一半遮光处理，另一半暴露于正常光照下一半遮光处理，另一半暴露于正常光照下1、将实验植物置于黑暗处几小时。、将实验植物置于黑暗处几小时。3、几小时后，用碘蒸气熏实验叶片。、几小时后，用碘蒸气熏实验叶片。4、观察实验叶片的颜色变化。、观察实验叶片的颜色变化。实验原理：实验原理：光照是光合作用的条件，淀粉是光合作用的光照是光合作用的条件，淀粉是光合作用的产物，淀粉遇碘液发生蓝色反应。产物，淀粉遇碘液发生蓝色反应。思考：思考：1、该实验结论可靠吗？、该实验结论可靠吗？2、该实验采用哪些特殊的实验方法？、该实验采用哪些特殊的实验方法？3、实验中选用的植物应具有什么特征？、实验中选用的植物应具有什么特征？4、处于遮光下叶片会出现什么样的变化？为什么？、处于遮光下叶片会出现什么样的变化？为什么？例例2下面的方法可以用来测定棉花植株的光合作用强度。下面的方法可以用来测定棉花植株的光合作用强度。在田间选定有代表性的叶片（叶片左右对称）在田间选定有代表性的叶片（叶片左右对称）20片，挂小纸片，挂小纸片编号。片编号。用用5%的三氯乙酸点涂叶柄一圈，将叶柄的筛管细胞杀死，并的三氯乙酸点涂叶柄一圈，将叶柄的筛管细胞杀死，并尽量采取措施保持叶片的自然生长角度。尽量采取措施保持叶片的自然生长角度。按编号顺序分别剪下叶片对称的一半，依次夹入湿润的纱布中，按编号顺序分别剪下叶片对称的一半，依次夹入湿润的纱布中，储存于暗处；储存于暗处；4小时后，再按编号顺序以同样的速度剪下叶片对称小时后，再按编号顺序以同样的速度剪下叶片对称的另一半，也依次夹入湿润的纱布中。的另一半，也依次夹入湿润的纱布中。返回实验室后将同号叶片的两半对应叠在一起，在无粗叶脉处返回实验室后将同号叶片的两半对应叠在一起，在无粗叶脉处用刀片沿边切下一定面积的两个叶片，分别置于两个称量皿中，用刀片沿边切下一定面积的两个叶片，分别置于两个称量皿中，80900C下烘干下烘干5小时，然后在分析天平上称重、记录数据、进行小时，然后在分析天平上称重、记录数据、进行比较。比较。两部分叶片干重差的总和除以叶面积及照光时数，即为两部分叶片干重差的总和除以叶面积及照光时数，即为光合强度。光合强度。（1）在该实验中，特定时间内光合产量为）在该实验中，特定时间内光合产量为。（总光合产量或净光合产量）（总光合产量或净光合产量）（2）用三氯乙酸杀死筛管细胞的目的是）用三氯乙酸杀死筛管细胞的目的是。光合作用的总产量光合作用的总产量避免植物其它部位营养物质的输入避免植物其它部位营养物质的输入（3）实验步骤中，有些措施是为了减少实验误差而设置的请你）实验步骤中，有些措施是为了减少实验误差而设置的请你列举两例：列举两例：。（4）叶片干物质中，含量最多的化合物种类是）叶片干物质中，含量最多的化合物种类是。（5）衡量光合作用强度的指标，除了本实验所用的干物质的重）衡量光合作用强度的指标，除了本实验所用的干物质的重量外，还可以利用量外，还可以利用或或。选择有代表性的叶片选择有代表性的叶片2020片，实验后取其平均值，可减小误差片，实验后取其平均值，可减小误差取同一叶片对称两半，生长状况大致相同，可减小误差。取同一叶片对称两半，生长状况大致相同，可减小误差。蛋白质蛋白质二氧化碳的消耗量二氧化碳的消耗量氧气的产生量氧气的产生量恩格尔曼的实验恩格尔曼的实验实验目的：实验目的：植物光合作用的场所是什么。植物光合作用的场所是什么。实验步骤：实验步骤：实验现象：实验现象：A中的好氧菌向叶绿体被光照到的部位较集中的好氧菌向叶绿体被光照到的部位较集中，中，B中的好氧菌均匀地分布于叶绿体周围。中的好氧菌均匀地分布于叶绿体周围。实验结论：实验结论：光合作用的场所是叶绿体，叶绿体能产生光合作用的场所是叶绿体，叶绿体能产生O2。2、取二张载玻片，分别滴加清水，将水绵和、取二张载玻片，分别滴加清水，将水绵和好氧菌放入清水中，盖上盖玻片，标号好氧菌放入清水中，盖上盖玻片，标号A、B。1、选取生长良好的水绵二片。、选取生长良好的水绵二片。3、将、将A置于黑暗且密闭的环境下，用极细的置于黑暗且密闭的环境下，用极细的光束照射水绵，将光束照射水绵，将B置于适宜的光照下。置于适宜的光照下。4、光镜下观察好氧菌的运动和分布情况。、光镜下观察好氧菌的运动和分布情况。实验原理：实验原理：光照是光合作用的条件，叶绿体是光合作用光照是光合作用的条件，叶绿体是光合作用的场所，的场所，O2是光合作用的产物，好氧菌的呼是光合作用的产物，好氧菌的呼吸作用需要吸作用需要O2。恩格尔曼的实验恩格尔曼的实验思考思考2、该实验在设计上有什么巧妙之处？、该实验在设计上有什么巧妙之处？1、A为什么要置于密闭环境下？好氧菌的作用是？为什么要置于密闭环境下？好氧菌的作用是？1、选择了良好的实验材料，水绵带状的叶绿体便于处理。、选择了良好的实验材料，水绵带状的叶绿体便于处理。2、很好控制了光和氧两项实验条件。、很好控制了光和氧两项实验条件。3、采用了极细的光束和好氧菌检测氧气的产生场所。、采用了极细的光束和好氧菌检测氧气的产生场所。4、很好地遵循了对照性原则和单一变量原则。、很好地遵循了对照性原则和单一变量原则。鲁宾和卡门的实验鲁宾和卡门的实验例例2、如果、如果A在光合作用中消耗的在光合作用中消耗的H2O中，有中，有10%被标记被标记了了18O，那么，那么A释放的释放的O2中被中被18O标记的比例最可能是：标记的比例最可能是：A、5%B、10%C、19%D、20%18O2O2AB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）外外膜膜内内膜膜基基质质基基粒粒叶绿体中的色素叶绿体中的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光合作用的场所光合作用的场所叶绿体叶绿体（光反应酶、（光反应酶、光反应场所）光反应场所）（暗反应酶、（暗反应酶、暗反应场所）暗反应场所）光合作用场所一定是叶绿体吗？光合作用场所一定是叶绿体吗？叶绿体叶绿体中的色中的色素素光合作用的过程光合作用的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固固定定还还原原多种酶多种酶参加催化参加催化(CH2O)氨基酸氨基酸,脂肪脂肪基基粒粒基质基质自变量自变量因变量因变量光光CO2温度温度HATPC3C5光合作用强度光合作用强度反应指标：反应指标：CO2的吸收量的吸收量有机物合成量有机物合成量O2的释放量的释放量光合速率光合速率光强光强光质光质中间变量中间变量外界影响因素外界影响因素叶绿体内物质叶绿体内物质光合产量光合产量影响光合作用的因素分析影响光合作用的因素分析一、光一、光光照强度对光合作用的影响光照强度对光合作用的影响解题思路：解题思路：利用利用光合作用的模型光合作用的模型分析光强（自变量）分析光强（自变量）和光合强度（因变量）的关系。和光合强度（因变量）的关系。分析过程：分析过程：光能光能活跃化学能活跃化学能（ATP）稳定化学能稳定化学能（有机物）（有机物）ADP+PiH2OO2+HC3有机物有机物ATP光光光光能量：能量：物质：物质：光反应光反应例例1：植物的新陈代谢受外部环境因子（如光、温度）和：植物的新陈代谢受外部环境因子（如光、温度）和内部因子（如激素）的影响，研究内、外因子对植物生内部因子（如激素）的影响，研究内、外因子对植物生命活动的影响具有重要意义。命活动的影响具有重要意义。（1）右图表示野外松树（阳生植）右图表示野外松树（阳生植物）光合作用强度与光照强度的物）光合作用强度与光照强度的关系。其中的纵坐标表示松树整关系。其中的纵坐标表示松树整体表现出的吸收体表现出的吸收CO2和释放和释放CO2量的状况。请分析回答：量的状况。请分析回答：当光照强度为当光照强度为b时，光合作用强度时，光合作用强度。不能。光照强度为不能。光照强度为a时，光合作用形成的有机物和呼吸时，光合作用形成的有机物和呼吸作用消耗的有机物相等，但晚上只进行呼吸作用。因此，作用消耗的有机物相等，但晚上只进行呼吸作用。因此，从全天看，消耗大于积累，植物不能正常生长。从全天看，消耗大于积累，植物不能正常生长。最高最高光照强度为光照强度为a时，光合作用吸收时，光合作用吸收CO2的量等于呼吸的量等于呼吸作用放出作用放出CO2的量。如果白天光照强度较长时期为的量。如果白天光照强度较长时期为a，植物能不能正常生长？为什么？植物能不能正常生长？为什么？如将该曲线改绘为人参（阴生植物）光合作用强度与如将该曲线改绘为人参（阴生植物）光合作用强度与光照强度关系的曲线，光照强度关系的曲线，b点的位置应如何移动，为什么？点的位置应如何移动，为什么？左移，与松树比较，人参光合作用强度达到最高点时，左移，与松树比较，人参光合作用强度达到最高点时，所需要的光照强度比松树低。所需要的光照强度比松树低。限制限制cf和和fd段光合作用强度的因子分别是？段光合作用强度的因子分别是？光强、光强、CO2浓度浓度例例下面是有关光合作用的问题。下面是有关光合作用的问题。（1）图）图1表示的反应过程进行的场所是表示的反应过程进行的场所是_。叶绿体基质叶绿体基质磷酸甘油酸（磷酸甘油酸（C3）二磷酸核酮糖（二磷酸核酮糖（C5）磷酸甘油醛（磷酸甘油醛（C3）磷酸酮糖（磷酸酮糖（C5）（2）请据图）请据图1回答：回答：在有光条件下，停止供给在有光条件下，停止供给CO2时，二磷酸核酮糖的浓时，二磷酸核酮糖的浓度变化如图度变化如图2的的_；磷酸甘油酸的浓度变化如图；磷酸甘油酸的浓度变化如图2的的_。在在CO2存在条件下，将植物从暗处移到明处后，磷酸存在条件下，将植物从暗处移到明处后，磷酸甘油醛的浓度变化如图甘油醛的浓度变化如图2的的_。DCB例例2、用三棱镜可使阳光折射成一条色素带，如下图。、用三棱镜可使阳光折射成一条色素带，如下图。（1）若将一瓶绿藻放在）若将一瓶绿藻放在ABCDEFG （）位置上，就）位置上，就 会严重影响它的生长。而在（会严重影响它的生长。而在（）处光合效率最高。）处光合效率最高。（2）如果在）如果在BCDEFG上分别放一含草履虫的试管，上分别放一含草履虫的试管，则它们会聚集在哪些区域？（则它们会聚集在哪些区域？（）（3）如果在）如果在A区域放置一瓶绿藻，则在区域放置一瓶绿藻，则在BCDEFG哪些哪些 位置上会出现暗带（位置上会出现暗带（）阳光阳光ACBDEFG1、光质影响光合作用强度的原因是？、光质影响光合作用强度的原因是？光合色素对不同的光吸收量不同光合色素对不同的光吸收量不同DEBCFGBCFG一、光一、光光质对光合作用的影响光质对光合作用的影响A2、生产上利用光质对光合效率的影、生产上利用光质对光合效率的影响的措施有？响的措施有？三三棱棱镜镜温室大棚膜使用无色透明材料、蓝色薄膜育秧温室大棚膜使用无色透明材料、蓝色薄膜育秧思考思考A光合作用实际量光合作用实际量B干物质量干物质量C呼吸量呼吸量02468叶面积指数叶面积指数物物质质量量叶面积指数叶面积指数=总叶面积土地面积总叶面积土地面积一、光一、光光照面积对光合作用的影响光照面积对光合作用的影响叶面指数越大说明叶片交错重叠程度越大。叶面指数越大说明叶片交错重叠程度越大。叶面指数在生叶面指数在生产上的应用是？产上的应用是？合理密植合理密植二、二、CO2对光合作用的影响对光合作用的影响解题思路：解题思路：利用利用光合作用的模型光合作用的模型分析分析CO2浓度浓度（自变量）和光合强度（因变量）的关系。（自变量）和光合强度（因变量）的关系。分析过程：分析过程：H2C3有机物有机物ATPC5固定固定还还原原CO2生产上提高生产上提高CO2化碳的措施主要有？化碳的措施主要有？1、保证田间植物通风。、保证田间植物通风。2、施用农家肥。、施用农家肥。3、在大棚中经常使用二氧化碳生发器，施用干冰，、在大棚中经常使用二氧化碳生发器，施用干冰，或混养家禽、家畜等。或混养家禽、家畜等。例例3：下图是改变光照和：下图是改变光照和CO2浓度后与光合作用有关的五碳浓度后与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线，请回答：化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线，请回答：（1）曲线）曲线b表示的化合物是表示的化合物是，在无光照时，其量迅，在无光照时，其量迅速下降的原因是：速下降的原因是：；。（2）曲线）曲线a表示的化合物是表示的化合物是，在，在CO2浓度降低时，浓度降低时，其量迅速下降的原因是：其量迅速下降的原因是：；。（3）由此可见光照强度和）由此可见光照强度和CO2浓度的变化均影响光合作浓度的变化均影响光合作用的速度，但前者主要影响光合作用的用的速度，但前者主要影响光合作用的，后者，后者主要影响光合作用的主要影响光合作用的。C3无光，不能合成无光，不能合成ATP和和H，C3不能被不能被还原；而还原；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形成量减少，形成量减少，而的而的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C5三、温度对光合作用的影响三、温度对光合作用的影响实质：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：在大棚生产中常常采用在大棚生产中常常采用白天适当升温白天适当升温（保证光合作（保证光合作用正常进行，用正常进行，晚上适当降温晚上适当降温（降低呼吸酶的活性）。（降低呼吸酶的活性）。例例4、下图表示在、下图表示在10000勒克司光照下某植物的呼吸量与勒克司光照下某植物的呼吸量与光合量随环境温度而发生，据图回答问题：光合量随环境温度而发生，据图回答问题：（1）从图中可）从图中可以看出，叶绿体以看出，叶绿体内的酶与呼吸酶内的酶与呼吸酶相比相比。最适温度低最适温度低（2）最有利于该植）最有利于该植物有机物积累的温度为物有机物积累的温度为。此时图中显示此时图中显示出的净产量为出的净产量为。（3）温度为）温度为40度时该植物度时该植物的代谢情况为的代谢情况为。（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的益处：中午时蒸腾作用的益处：。350.2mol的的CO2光合量等于呼吸量。光合量等于呼吸量。蒸腾作用降低叶片的温度蒸腾作用降低叶片的温度,有利于光合作用。有利于光合作用。（1 1 1 1）N N N N：是各种酶以及：是各种酶以及：是各种酶以及：是各种酶以及NADPNADPNADPNADP+和和和和ATPATPATPATP的重要组的重要组的重要组的重要组 成成分，叶绿素中也有成成分，叶绿素中也有成成分，叶绿素中也有成成分，叶绿素中也有N N N N元素。元素。元素。元素。四、四、矿质元素对光合作用的影响矿质元素对光合作用的影响矿质元素对光合作用的影响矿质元素对光合作用的影响（2 2）P P：是叶绿体膜、：是叶绿体膜、：是叶绿体膜、：是叶绿体膜、NADPNADP+和和和和ATPATP的重要组的重要组的重要组的重要组成成分。成成分。成成分。成成分。（3 3）KK：在合成糖类，以及将其运输到块根、块：在合成糖类，以及将其运输到块根、块：在合成糖类，以及将其运输到块根、块：在合成糖类，以及将其运输到块根、块茎和种子等器官过程中起作用。茎和种子等器官过程中起作用。茎和种子等器官过程中起作用。茎和种子等器官过程中起作用。（4）MgMg：叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素的重要组成成分。的重要组成成分。光反应阶段与暗反应阶段的比较光反应阶段与暗反应阶段的比较项目项目光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段场所场所条件条件物质变化物质变化能量变化能量变化基粒基粒(囊状结构囊状结构的薄膜上的薄膜上)叶绿体基质中叶绿体基质中需光需光,色素和酶色素和酶不需光不需光,色素色素;需多种需多种酶酶2H2O光光4H+O2CO2的固定：的固定：CO2+C52C3C3的还原：的还原：2C3（CH2O）H，ATP酶光能转变为活泼的化光能转变为活泼的化学能，储存在学能，储存在ATP中中光光ADP+PiATP酶酶ATP中活泼的化学能转化中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的为糖类等有机物中稳定的化学能化学能