第一轮光合作用复习课件讲课用.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,*,第三讲,能量之源,光与光合作用,一、捕获光能的色素和结构,1.,对大多数生物，活细胞所需能量的最终源头是_。,太阳能,2.太阳能如何进入生物群落呢？,光合作用,3.白化苗不能长大，为什么？,没有光合作用所需色素，不能光合作用制造有机物，待种子种贮存的养分耗尽就会死亡。,实验,绿叶中色素的提取和分离,1、提取的色素原理？,2、分离色素的原理？,色素能溶解在有机溶剂无水乙醇,各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的则在滤纸上扩散的快。,反之则慢。,色素的提取和分离,方法步骤,1,.,提取色素：称取、剪碎、研磨碳酸钙二氧化硅 无水乙醇），过滤（单层尼龙布）,2,.,制备滤纸条：剪去两角（防止两边滤液扩散速度太快），画铅笔线,3,.,画滤液细线：细、直、齐，重复几次。,4,.,分离：用层析液，液面不能淹没滤液细,线,纸层析法,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b,实验现象（如图）,叶绿体的结构,外膜,内膜,基粒,基质,类囊体,捕获光能的色素分布在_,类囊体的薄膜上,光合作用的场所只能是叶绿体吗？,蓝藻、光合细菌等没有叶绿体也能进行光合作用。,绿色植物通过,叶绿体,，利用,光能,，把,CO,2,和,H,2,O,转化成储存能量的,有机物,，并释放出,O,2,的过程。,总结光合作用的反应式,反应物、条件、场所、生成物,CO,2,H,2,O,（,CH,2,O,）,O,2,光能,叶绿体,糖类,二、光合作用的原理和应用,光合作用的具体过程是如何被人们认识和发现的哪？,光合作用的探究历程,干燥土壤90.8kg,小柳树2.25kg,只用雨水浇灌,五年后柳树长大,1648年海尔蒙特（比利时）实验,实验前,实验后,变化,土壤干重,90.800kg,90.743kg,柳 树,2.25kg,76.70kg,结论：,建造植物体的原料是水分,+74.75kg,-0.057kg,土壤烘干后称重,结论：植物可以更新空气,有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？,1779年，荷兰的英格豪斯,普利斯特利的实验只有在,阳光照射,下才能成功；植物体只有,绿叶,才能,更新空气,。,到1785年，发现了空气的组成，,人们才明确绿叶在光下放出的是,O,2,，吸收的是,CO,2,。,光能,化学能,储存在什么物质中？,德国梅耶,黑暗处理,一昼夜,1864年德国萨克斯实验,让一张叶片一半,曝光一半遮光,酒精溶解光合色,素,酒精,水,（证明绿叶在,光,下制造,淀粉）,滴加碘,液,或者用碘蒸气处理这片叶，发现曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。,萨克斯的实验,放在暗处几小时，,目的是什么？,结论：产物淀粉,条件光照,恩格尔曼的实验,水可以,隔绝空气,黑暗，用极细光束照射,完全暴露在光下,水绵和好氧细菌的装片,结论：,氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。,光合作用需要光照,1939年,鲁宾和卡门的实验,（同位素,标记,法）,结论：光合作用释放的氧全部来自水。,美国卡尔文,用,14,C,标记,14,CO,2,，供小球藻进行光合作用，探明了,CO,2,中的C在光合作用转化成有机物中的碳的途径,，这一途径称为,卡尔文循环,。,年代,科学家,结论,1771,普利斯特利,植物可以更新空气,1779,英格豪斯,只有,在光照下,植物可以更新空气,1845,R.梅耶,植物在光合作用时,把光能转变成了化学能,储存起来,1864,萨克斯,绿色叶片光合作用,产生淀粉,1880,恩格尔曼,氧,由叶绿体释放出来。,叶绿体,是光合作用的场所,1939,鲁宾 卡门,光合作用释放的,氧来自水,。,20世纪,40代,卡尔文,光合产物中有机物的,碳来自CO,2,叶绿体,中的色素,H,2,O,NADPH,ATP,ADP+Pi,水的光解,O,2,2C,3,C,5,(C,H,2,O),多种酶,参加催化,CO,2,还 原,固 定,C,5,的再生,光合作用的过程：,条件：,过程：,场所：,光反应总结：,2H,2,O O,2,+4H,+,+4e,-,光,色素,光、色素、酶,叶绿体的,囊状结构（类囊体）,薄膜,水的光解：,NADPH的形成：,ATP的形成：,用于暗反应,ADP,+Pi+,能量 ATP酶,（活跃化学能）,NADP,+,+2e+H,+,NADPH,酶,多种酶,参加催化,1个CO,2,CO,2,的固定；C,3,的还原。,暗反应,提供NADPH,提供ATP,还 原,三碳糖,三碳糖,离开卡尔文循环,三碳糖,再生为,C5,（C,5,）,2（C,3,）,暗反应总结：,CO,2,的固定：,CO,2,C,5,2C,3,酶,C,3,的还原：,ATP,NADPH,、,ADP+Pi,条件：,场所：,物质变化：,能量变化：,叶绿体的基质中,多种酶、,ATP和NADPH中活跃的化学能,转变为,糖类,等,有机物中稳定的化学能,2C,3,三碳糖,（或糖类）,酶,NADPH、ATP,C,5,的再生：,2C,3,C,5,酶,NADPH,、,ATP,ADP+Pi,光反应阶段,暗反应阶段,进行,部位,条件,物质,变化,能量变化,联系,叶绿体基粒囊状结构中,叶绿体基质中,光、色素和酶,ATP、NADPH、多种酶,光能转换成电能再变 成活跃的化学能 （ATP、NADPH中）,活跃的化学能变成稳定的化学能,光反应为碳反应提供NADPH和ATP,碳反应为光反应提供NADP,+,和ADP和Pi,CO,2,的固定：,CO,2,C,5,2C,3,酶,ADP+Pi,2C,3,C,5,酶,ADP+Pi,2C,3,三碳糖,2H,2,O O,2,+4H,+,+4e,-,光,色素,NADP,+,+2e+H,+,NADPH酶,ADP,+Pi+,能量 ATP,酶,C,3,的还原,：,ATP,NADPH,、,C,5,的再生：,NADPH,、,ATP,酶,物质,上把CO,2,和H,2,O转变成以糖类为主的有机物,能量,上把光能转变成有机物中的化学能,光合作用的实质,光合作用过程图解,温度,pH,强度,频率,浇水,Mg,2+,施肥,空气中的浓度,哪些外界条件会影响光合作用的进行,表观光合速率,影响光合速率的因素,真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率,（光饱和点）,（光补偿点）,光强度,A,B,CO,2,吸收值,CO,2,释放值,黑暗中呼吸作用强度,真正光合速率,C,(1)光强度,B：光补偿点,C,2,：光饱和点,光照强度,0,吸收量,CO,2,C,2,A,B,C,1,c,a,b,b(总光合量),=,a(净光合量),+c(呼吸作用),光补偿点：,光合作用吸收的CO,2,和呼吸放出CO,2,相等时的光强度,。,光饱和点：,光合作用达到,最强,时所需的,最低的光强度,。,光合速率与光强度的关系,1.对植物而言，光照越强越好吗?,2.请在图上画出阴生植物胡椒光合速率的曲线?,10 20,10 5 0 5,-,放出,吸收,O,2,(mg/dm,2,h),光照强度,(klx),A,B,C,D,E,A,B,光照强度,0,吸收,CO,2,C,2,C,1,a,b,c,A点：黑暗时，,只进行细胞呼吸,区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放,CO,2,O,2,AB段：弱光下，,光合作用,小于,细胞呼吸,A,B,光照强度,0,吸收,CO,2,C,2,C,1,a,b,c,O,2,CO,2,CO,2,O,2,B点：光补偿点，,光合作用,等于,细胞呼吸,A,B,光照强度,0,吸收,CO,2,C,2,C,1,a,b,c,O,2,CO,2,BC,1,段：强光下，,光合作用,大于,细胞呼吸,A,B,光照强度,0,吸收,CO,2,C,2,C,1,a,b,c,O,2,CO,2,CO,2,O,2,白光,红光或蓝紫光,绿光,最强：,次之：,最弱：,光质,不同波长的光,光合作用整套机构对温度比较敏感，温度过高时光合速率会减弱。光合作用的最适温度因植物种类而异。,呼吸作用,光合作用,一定范围内温度,吸收或释放量,CO,2,0,(2)（温度）,在一定范围内温度对光合作用的影响,2、温度影响,酶,的活性,光合作用是在,的催化下进行的，温度直接影响,；,B点表示：,；,BC段表示：,；,酶的活性,酶,此温度条件下，光合速率最高,超过最适温度，光合速率随温度升高而下降,温室栽培中，,白天可适当提高温度，夜间适当降低温度，,适当提高昼夜温差，,从而提高作物产量（有机物积累量）。,b,:CO,2,的补偿点,c,:CO,2,的饱和点,a,b:CO,2,太低，,农作物消耗光合产物；,b,c:随,CO,2,的浓度增加，光合作用强度增强；,c,d:CO,2,浓度再增加，光合作用强度保持不变；,d,e:CO,2,深度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。,a,c,b,d,e,（3）CO,2,浓度,有机物积累,1.如何提高大田和温室中的CO,2,含量?,CO,2,浓度,在,A,以内,时，光合速率会随CO,2,浓度的增高而增高。,农田里的农作物应确保良好的通风透光和增施有机肥。温室中可增施有机肥或使用CO,2,发生器等。,2.请在图上画出更弱光强度下光合速率的曲线?,CO,2,浓度,光合速率,0,A,B,光合速率的日变化:,两个时间段为何光合速率不同？,叶绿体处不同条件下，,C3、C5、NADPH、ATP,以及,(CH2O),合成量的动态变化,条件,C,3,C,5,NADPH和ATP,(CH,2,O)合成量,停止光照,CO,2,供应不变,增,加,下,降,减少或,没有,减少或没有,突然光照,CO,2,供应不变,减,少,增,加,增加,增加,光照不变,停止CO,2,供应,减,少,增,加,增加,减少或没有,光照不变,CO,2,供应增加,增,加,减,少,减少,增加,H,2,O是光合作用的原料。在一定范围内,H,2,0越多，光合速率越快，但到A点时，即H,2,O达到饱和时，光合速率不再增加。,（4）,水分,N：,酶及NADPH和ATP的重要组分,P：磷脂、,NADPH和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能,K：,促进光合产物向贮藏器官运输,Mg：,叶绿素的重要组分,（5）矿质元素：,温度、光照强度、CO,2,的含量、水分、矿质元素等,影响光合作用的主要外界因素（,应用）,光合作用的正常进行要受多种因素的影响，一个生物兴趣小组研究了CO,2,浓度、光照强度和温度对光合作用的影响，下面是一位同学根据实验结果绘制的一组曲线，你认为不正确的是 (),D,自养生物：,能够直接把从外界环境,摄取的无机物转变成为自身的组成物质,，并储存了能量的一类生物,化能合成作用,异养生物：,不能直接利用无机物制成有机物,，只能把从外界,摄取的现成的有机物,转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物,概念：能够利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的合成作用,例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌,等少数种类的细菌,化能合成作用,2NH,3,+3O,2,2HNO,2,+2H,2,O+能量,硝化细菌,2HNO,2,+O,2,2HNO,3,+能量,硝化细菌,6CO,2,+6H,2,O 2C,6,H,12,O,6,+6O,2,能量,提高农作物产量的措施：,延长光合作用时间：,增加光合作用面积：,增加光能利用率,提高光合作用效率,控制光照强弱,控制光质,控制CO,2,供应,控制必需矿质元素供应适时适量施肥,提高复种指数,温室中人工光照,合理密植,间作套种,通风透光,在温室中施有机肥，,使用CO,2,发生器,阴生植物,阳生植物,提高农作物光合强度的措施：,注意多用一些适当、适量、合理等字眼,1、适当提高光照强度、延长光照时间,3、适当提高CO,2,浓度,4、适当提高温度,5、适当增加植物体内的含水量,6、适当增加矿质元素的含量,2、合理密植,O,2,的产生量,CO,2,的消耗量,光合作用C,6,H,12,O,6,产生量,光合速率，通常以吸收CO,2,mg/h*cm,2,表示,真正光合速率=净(表观)光合速率+呼吸速率,光合作用的计算：,O,2,的释放量呼吸作用的耗O,2,量,CO,2,吸收量呼吸作用CO,2,的产生量,光合作用C,6,H,12,O,6,积累量,呼吸作用C,6,H,12,O,6,消耗量,1测定植物光合作用的速率，最简单有效的方法是测定：,A.植物体内葡萄糖的,生成,量,B.植物体内叶绿体的含量,C.二氧化碳的,吸收,量,D.植物体内水的消耗量,课堂测试,2、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（）,A、H B、C,5,化合物 C、ATP D、CO,2,B,3、与光合作用光反应有关的是（）,H,2,O ATP ADP CO,2,A.B.C.D.,A,4、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C0,2,条件下。如果将环境中C0,2,含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的C,3,化合物、C,5,化合物和ATP含量的变化情况依次是,A.上升；下降；上升 B.下降；上升；下降,C.下降；上升；上升 D.上升；下降；下降,C,5光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（）,A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应,B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应,C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应,D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应,D,6、光合作用过程中，产生ADP和消耗ADP的 部位在叶绿体中依次为 (),外膜 内膜 基质 类囊体膜,A B,C D,B,7、光合作用过程的正确顺序是,（）,二氧化碳的固定 氧气的释放 叶绿素吸收光能水的光解三碳化合物被还原,A.B.,C.D.,8、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（）,三碳化合物五碳化合物,氧气,9在光照充足的环境里，将黑藻放入含有,18,O的水中，过一段时间后，分析,18,O放射性标记，最先（）,A、在植物体内的葡萄糖中发现,B、在植物体内的淀粉中发现,C、在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现,D、在植物体周围的空气中发现,D,10、某科学家用含有,14,C的CO,2,来追踪光合作用中的C原子，,14,C的转移途径是（）,A、CO2 叶绿体 ATP,B、CO2 叶绿素 ATP,C、CO2 乙醇 糖类,D、CO2 三碳化合物 糖类,D,11、在光合作用过程中，能量的转移途径是,A、光能 ATP 叶绿素 葡萄糖,B、光能 叶绿素 ATP 葡萄糖,C、光能 叶绿素 CO,2,葡萄糖,D、光能 ATP CO,2,葡萄糖,B,12、生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理，如图，这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是（）,A,13（2007山东理综）以测定的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的影响，结果如图所示。下列分析正确的是：,A光照相同时间，35时光合作用制造的有机物的量与30时相等,B光照相同时间，在20条件下植物积累的有机物的量最多,C温度高于25时，光合作用制造的有机物的量开始减少,D两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等,