广东省开平一中高一生物《光合作用的原理和应用》课件 人教版.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第4节能量之源,光与光合作用,光合作用的原理和应用,看着这些还处在贫困线下的孩子，,看着这些期盼获得更多食物的孩子，,你是否觉得，,我们今天将要学习的知识，,对解决这些问题会有帮助呢？,一、光合作用的探究历程,年代,科学家,结论,1771,普利斯特利,1779,英格豪斯,1845,R.,梅耶,1864,萨克斯,1880,恩格尔曼,1939,鲁宾 卡门,20,世纪,40,年代,卡尔文,植物可以,更新,空气,1,、只有在光下植物才能更新空气；,2,、,植物体的绿叶在光下才能更新空气,光合作用的产物有淀粉,光合作用需要光,叶绿体是植物进行光合作用的场所,光合作用产生氧气,光合作用产生的氧气来自于水,光合作用时光能被转化为化学能,储存在有机物中,植物可以影响空气成分吗？,植物可以影响空气成分,思考：,为什么我们到树林去会觉得空气很清新？晚上把盆栽植物放到卧室里好不好？,植物能产生动物呼吸,和蜡烛燃烧所需要的气体,结论：植物可以,更新,空气,探究一：普里斯特利的实验（1771年）,A,B,C,D,结论,1,：只有在,光下植物才能更新空气。,结论,2,：植物体的绿叶在光下才能更新空气。,探究二：英格豪斯实验（1779年）,黑暗中,光照下,阅读教材，结合实,验图解，说说英格豪斯,实验可以得出的结论。,光合作用能否产生淀粉,?,光合作用能产生淀粉,结论：光合作用的产物有淀粉；,暴光的一半呈,蓝色,遮光的一半不变蓝,思考：,植物光合作用除了产生氧气，还有其它的物质吗？,从该实验中还可以得出什么结论？,探究三：萨克斯实验（1864年）,一半曝光，一半遮光,在暗处放置几小时的叶片,碘蒸气处理,叶绿体是植物进行光合作用的场所,结论,:,探究四：恩格尔曼实验（1880年）,光合作用产生的氧是来自于水还是二氧化碳,?,光合作用产生的氧是来自于水,结论：光合作用产生的氧气来自于水,思考：光合作用的原料有水和二氧化碳，那么光合 作用释放的氧气是来自二氧化碳还是水？,探究五：鲁宾和卡门实验（1939年）,CO,2,C18,O,2,H,2,18,O,H,2,O,B,气体,A,气体,A,气体无放射性,B,气体有放射性,18,O,2,O,2,叶绿体,光,二氧化碳 水,糖类 氧气,结合以上的研究和探索，请你说说光合作用的场所、动力、原料、产物及光合作用的概念、总反应式。,CO,2,+,H,2,O,光能,叶绿体,（,CH,2,O),+,O,2,绿色植物通过,叶绿体,，利用,光能,，把,二,氧化碳和水,转化成储存着能量的,有机物,，,并且释放出,氧气,的过程。,67,场所：动力：,原料：产物：,概念：,二、光合作用的场所、动力、原料、产物：,总反应式,叶绿体中的色素,H,2,O,水的光解,O,2,H,ADP+Pi,酶,ATP,C,O,2,C,5,2,C,3,固,定,供氢,酶,酶,供能,还,原,多种酶,参加催化,暗反应,光能,三、光合作用的过程,光反应,(,C,H,2,O),糖类,光反应,暗,反应,条件,场所,物质转化,能量变化,关系,必须有光、色素,有光无光均可,类囊体薄膜上,叶绿体基质中,H,2,O,的光解,H,2,O H+O,2,2.ATP,的生成,ADP+Pi ATP,1.CO,2,的固定,CO,2,+C,5,C,3,2.C,3,的还原,C,3,+H,（,CH,2,O,）,+,C,5,光能,ATP,中活跃化学能,稳定化学能,光反应,H、ATP,暗反应,ADP、Pi,光反应和暗反应的比较,1,、光合作用是在,上进行的。,基础知识抢答一,、光合作用分为,和,两个阶段。,、光合作用释放氧气来自于,。,、光合作用中的形成于,反应阶段。,、光反应为暗反应提供,和,。,叶绿体,光反应,暗,反应,水,光,ATP,基础知识抢答二,、光反应阶段能量变化是,。,9,、暗反应阶段能量变化是,转化为,。,、光反应场所是,，,暗反应场所是,。,类囊体薄膜,叶绿体基质,、二氧化碳中碳的转移途径是,。,CO,2,C,3,(CH,2,O),光能活跃化学能,ATP,中,ATP,中,活跃化学能,有机物中稳定化学能,结合图解分析：光下的植物突然停止光照后，其体内的,C,5,化合物和,C,3,化合物的含量如何变化？,停止光照光反应停止,请分析光下的植物突然停止,CO,2,的供应后，其体内的,C,5,化合物和,C,3,化合物的含量如何变化？,H,ATP,还原受阻,C,3,C,5,CO,2,固定停止,C,3,C,5,光合作用原理有关知识的综合运用,光合作用的意义：,第一、完成了自然界规模巨大的物质转化：无机物,有机物。,第二、完成了自然界规模巨大的能量转换：光能,化学能。,第三、维持大气中的,O,2,和,CO,2,含量保持相对稳定；,第三、促进地球上生物的进化：,无氧呼吸型,有氧呼吸型；水生,陆生。,条件：,必须光,场所：,反应,水的光,解：,ATP,的合成：,类囊体薄膜上,H,2,O H+O,2,光,色素,ADPPi ATP,光能,1.,光反应阶段,能量转变：,ATP,中活跃的化学能,产物：,H、O,2,、ATP,BACK,条件：,有光无光均可,场所：,叶绿体基质中,过程,CO,2,的固定：,CO,2,C,5,2C,3,酶,C,3,的还原：,ATP,中活跃的化学能,2.,暗反应阶段,能量转变：,有机物中稳定的化学能,产物：,（,CH,2,O,）,、,ADP,、,Pi,BACK,C,3,+H (CH,2,O)+C,5,酶,ATP,ADP+Pi,C,3,+H (CH,2,O)+C,5,酶,ATP,ADP+Pi,光合作用需要光才能进行，叶绿体中的色素,能够吸收光能，那么叶绿体中的色素有哪些？,这些色素又主要吸收那些光呢？,一、捕获光能的色素和结构,实验：绿叶中色素的提取和分离,思考：,1,、叶绿体中色素提取的原理是什么？,2,、叶绿体中色素分离的原理是什么？,3,、实验中应该选择什么样的叶片比较好？,4,、二氧化硅和碳酸钙的作用分别是什么？,5,、为什么要把滤纸条的一端剪去两个角？,6,、为什么滤纸条上的滤液细线不能触及层析液？,1,、实验步骤（课文,P98,）,2,、实验结果,7,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素,a,叶绿素,b,叶绿素（,占总量的,3/4,）,8,类胡萝卜素,（,占,总量的,1/4,）,在层析液中溶解度最大的是,，,溶解度最小的是,。,含量最多的色素是,。,胡萝卜素,叶绿素,b,叶绿素,a,色素扩散,越高,说明,溶解度越大；色素,带的,宽度,越大说明,色素的含量越多。,叶绿体中的色素提取液,四种色素对光的吸收,叶绿素主要吸收,_,类胡萝卜素主要吸收,_,蓝紫光,蓝紫光、红光,思考,春夏叶片为什么是绿色？而秋天树叶为什么会变黄？,绿叶中的色素几乎,不吸收绿光，所以,绿光被反射回来叶,片才显现绿色,叶绿素吸收光的能力极强，如果把叶绿素的丙酮提取液放在光源与分光镜之间，可以看到光谱中有些波长的光被吸收了。因此，在光谱上就出现了黑线或暗带，这种光谱叫,吸收光谱。,叶绿素吸收光谱的,最强区域,有两个：,一个是在波长为,640nm,660nm,的红光部分；另一个在波长为,430nm,450nm,的蓝紫光部分。对其他光吸收较少，其中对,绿光吸收最少。,基粒由囊状结构的类囊体构成,光合色素分布在类囊体的薄膜,上。,类囊体能增加叶绿体的受光面积,叶绿体是进行光合作用的场所。它,内部的巨大膜表面上，不仅分布着,许多吸收光能的色素分子，还有许,多进行光合作用有关的酶。,光,（光照强度、光质、光照时间）,CO,2,矿质元素、温度、含水量,影响光合作用的因素,如何提高作物产量,提高,光能利,用率,的途径,延长光合作用时间,增大光合作用面积,提高,光合,作用效率,光,（,光强,光照时间,光质）,CO2,温度、矿质元素、含水量,间作,合理密植,轮作,光能利用率是指作物光合作用积累的有机物中所含能量占照射在同一地面上太阳辐射能的百分率,光合作用效率是指作物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量，与光合作用中吸收的光能的比值,有关影响光合作用速率的几组曲线分析及应用,1,、光合作用的各特征点的含义,CO,2,补偿点,：当光合作用速率等于呼吸作用速率时的外界环境,中的二氧化碳浓度（如图,1,中,M,点）。,CO,2,饱和点,：当光合作用速率达到最大时的外界环境中的二氧,化碳浓度（如下图,1,中,N,点）。,光补偿点,：当光合作用速率等于呼吸作用速率时的光照强度,（如图,2,中,P,点）。,光饱和点,：当光合作用速率达到最大时的光照强度,（如图,2,中,Q,点）。,A,B,光照强度,0吸收,CO,2,阳生植物,阴生植物,B,：,光补偿点,C,：,光饱和点,应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。,C,P,点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。当到,Q,点时，横坐标所表示的因子，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示的其他因子,8,多因子对光合速率的影响,关于呼吸作用的计算,消耗等量的,Glu,时,，无氧呼吸与有氧呼吸产生的,CO,2,的比例为：,产生相同量的,CO,2,，用于无氧呼吸和有氧呼吸的,Glu,比例为：,消耗等量的,Glu,时,，无氧呼吸与有氧呼吸产生的,ATP,的比例为：,产生相同量的,ATP,，用于无氧呼吸和有氧呼吸的,Glu,比例为：,1,：,3,3,：,1,1,：,19,19,：,1,有关光合作用和呼吸作用的计算,注意以下几条基本原理：,光合作用、呼吸作用的速率一般为一段时间内,CO,2,、,O,2,和葡萄糖的变化量计算。,在有光和无光条件下，植物都能够进行呼吸作用。,实际光合作用量,=,净生产量,+,呼吸量。,6,有关光合作用和呼吸作用的计算,光合作用实际产,O,2,量,实测,O,2,释放量呼吸作用耗,O,2,量,光合作用实际,CO,2,消耗量,实测,CO,2,消耗量呼吸作用,CO,2,释放量,光合作用,C,6,H,12,O,6,净生产量,光合作用实际,C,6,H,12O,6,生产量呼吸作用,C,6,H,12,O,6,消耗量,例,1,：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，,CO,2,的含量每小时增加,8mg,，,给予充足光照后，容器内,CO,2,的含量每小时减少,36mg,，,若上述光照条件下光合作用每小时能实际产生葡萄糖,30mg,，,请回答：,（,1,）在上述条件下，光照时呼吸作用的速率与黑暗时呼吸作用的速率相比较谁大谁小？,（,2,）在光照时，该植物每小时同化的,CO,2,是多少？,例,2,：对植物测得如下数据，若该植物处于白天均温,30,，晚上均温,15,，有效日照,15h,的环境下，请预测：,该植物白天要从周围环境中吸收多少CO,2,？,1d,之中葡萄糖的增加量是多少,mg,？,30,15,一定光照,10h,黑暗下,5h,黑暗下,5h,释放,O,2,640mg,释放,CO,2,220mg,释放,CO,2,110mg,分析：“从周围环境中吸收多少”指的是净光合强度，“释放多少”指的是净光合强度；“葡萄糖的增加量”指的是净光合强度。,有关光合作用和呼吸作用的计算,（,1,）光合作用和呼吸作用的原料和产物正好相反，但二者不是可逆过程,（,2,）,光合作用所需的,CO,2,的二个来源：,呼吸作用产生的,从周围空气中吸收的（如是水生植物，则是从周围的水中吸收的）,光合作用释放的,O,2,的二个去向：,用于呼吸作用,呼吸作用用不完的，才释放到周围的空气中,光合作用制造（,=,生产、合成）的葡萄糖的二个去向：,用于呼吸作用消耗,呼吸作用消耗不完的，才用于积累,下图表示阳生、阴生两种植物在恒定温度、正常,C0,2,供应、不同光照强度下的光合速率曲线，据图回答,：,不再增加，若要提高光合作用效率，可采取的措施有,_,。（答出一点即可）,（,1,）图中代表阴生,植物的曲线是,_,。,（,2,）曲线,I,上的,b,点表示该植物在此光照强度时的,_,。,（,3,）曲线,bc,段限制光合作用的主要因子是,_,。,（,4,）当光照强度达到,70klx,时，曲线,I,所示植物的光合速率,增加,CO,2,浓度、适当提高温度、适当增加矿质元素,光补偿点,光照强度,