能量之源光和光合作用教学省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第三节 光合作用第1页原料：原料：动力：动力：场所：场所：产物：产物：水、二水、二氧化碳氧化碳光能光能叶绿体叶绿体糖类、糖类、氧气氧气第2页光合作用反应简式光合作用反应简式（CH2O）+O2CO2+H2O光能光能叶绿体叶绿体三、光合作用过程三、光合作用过程代表糖类代表糖类1 1、光反应与暗反应是怎样划分？、光反应与暗反应是怎样划分？依据反应是否需要光能依据反应是否需要光能2 2、光反应与暗反应比较与联络？、光反应与暗反应比较与联络？*O*O2光合作用生成葡萄糖反应式光合作用生成葡萄糖反应式C6H12O6+6O26CO2+12H2O光能光能叶绿体叶绿体+6H2O第3页 过程过程光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段反应时间反应时间场所场所条件条件物质改变能量改变联络项目项目类囊体薄膜上类囊体薄膜上叶绿体基质叶绿体基质光、色素、酶光、色素、酶各种酶各种酶酶酶光光2H2O O2+4【H】ADP+Pi+能量能量ATP光能光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ATP和和【H】暗反应为光反应提供暗反应为光反应提供ADP、Pi等原料等原料短短、快、快 长长、慢、慢酶酶2C3CO2+C52C3酶酶【H】(CH2O)+C5ATPADP+Pi第4页叶绿体叶绿体中色素中色素H供氢供氢酶酶ADP+PiATP酶酶2C3C5CO2（CH2O）各种酶参各种酶参加催化加催化还还 原原固固 定定H2OO2光光 能能 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）光合作用过程图解光合作用过程图解水光水光解解第5页四、光合作用实质：四、光合作用实质：能量转化：能量转化：无机物（无机物（COCO2 2和水）和水）糖类、氧气糖类、氧气物质转化：物质转化：光能光能 ATPATP中活跃化学能中活跃化学能光反应光反应暗反应暗反应糖类等有机物中稳定化学能糖类等有机物中稳定化学能 在光合作用过程中，有哪些中间代谢物质参加呢？【H H】、ATP ATP、C3C3、C5C5第6页五、影响光合作用原因五、影响光合作用原因反应条件：反应条件：光、温度光、温度反应原料：反应原料：CO2浓度、水浓度、水第7页光照强度光照强度光合作用强度光合作用强度0呼吸速率呼吸速率光赔偿点光赔偿点光饱和点光饱和点BAC植物植物CO2吸收量吸收量1.间作套种间作套种2.经过轮作经过轮作,延长光延长光合作用时间合作用时间3.经过合理密植经过合理密植,增增加光合作用面积加光合作用面积4.温室大棚温室大棚,使用无使用无色透明玻璃色透明玻璃5.预防营养生长过预防营养生长过强强,造成叶面相互遮造成叶面相互遮挡挡,呼吸强于光合呼吸强于光合,影响生殖生长影响生殖生长.光光在生产上应用在生产上应用对光合作用影响对光合作用影响外因外因第8页1.多施有机肥多施有机肥2.温室栽培植物时温室栽培植物时还可使用还可使用CO2发发生器等生器等.3.大田中还要注大田中还要注意通风透气意通风透气.CO2是光合作用原料是光合作用原料.CO2浓浓度度在生产上应用在生产上应用对光合作用影响对光合作用影响外因外因0CO2含量含量光合作用强度光合作用强度第9页1.适时播种适时播种2.温室栽培植物时温室栽培植物时,白天适当提升温度白天适当提升温度,晚上适当降温晚上适当降温.温度会直接影响酶活性温度会直接影响酶活性.因为暗反应是酶促反应因为暗反应是酶促反应,故温度故温度 主要影响暗反应主要影响暗反应.温度温度在生产上应用在生产上应用对光合作用影响对光合作用影响外因外因 t1 t2 t3 t4第10页思索：思索：光照强度和光照强度和CO2CO2浓度改变对叶绿体浓度改变对叶绿体内内ATPATP、H H即即NADPHNADPH、C3C3化合物、化合物、C5C5化化合物含量改变影响合物含量改变影响（1 1）假如光照增强，假如光照增强，则则ATPATP含量含量 H H含量含量 C3C3化合物含量化合物含量 C5C5化合物含量化合物含量 （2 2）假如光照减弱，假如光照减弱，则则ATPATP含量含量 H H含量含量 C3C3化合物含量化合物含量 C5C5化合物含量化合物含量 增加增加降低降低增加增加增加增加增加增加降低降低降低降低降低降低第11页（3 3）假如假如CO2CO2浓度增加，浓度增加，则则ATPATP含量含量 H H含量含量 C3C3化合物含量化合物含量 C5C5化合物含量化合物含量 （4 4）假如假如CO2CO2浓度降低，浓度降低，则则ATPATP含量含量 H H含量含量 C3C3化合物含量化合物含量 C5C5化合物含量化合物含量 降低降低增加增加降低降低降低降低降低降低增加增加增加增加增加增加CO2CO2浓度影响浓度影响第12页叶绿体叶绿体中色素中色素H供氢供氢酶酶ADP+PiATP酶酶2C3C5CO2（CH2O）各种酶参各种酶参加催化加催化还还 原原固固 定定H2OO2光光 能能 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）光合作用过程图解光合作用过程图解水光水光解解第13页影响光合作用原因及应用：影响光合作用原因及应用：外部原因外部原因反应条件：反应条件：光、温度、必需矿质元素光、温度、必需矿质元素反应原料：反应原料：CO2浓度、水浓度、水内部原因内部原因植物种类不一样植物种类不一样同一植物在不一样生长发育阶段同一植物在不一样生长发育阶段同一植物在不一样部位叶片同一植物在不一样部位叶片叶龄叶龄第14页AB光照强度光照强度0吸收吸收CO2 2阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物B：光赔偿点：光赔偿点C：光饱和点：光饱和点应依据植物生活习性因地制宜地种植植物。应依据植物生活习性因地制宜地种植植物。CA：呼吸速率：呼吸速率在黑暗中呼吸所放出在黑暗中呼吸所放出COCO2 21、不一样植物、不一样植物第15页作物后期作物后期,适当摘除适当摘除老叶、残叶，降低老叶、残叶，降低呼吸呼吸1.幼叶不停生长幼叶不停生长,叶绿体叶绿体(素素)不停不停增加增加,光合速率不停加紧光合速率不停加紧.2.老叶叶绿体破坏老叶叶绿体破坏,光合速率减慢光合速率减慢叶龄叶龄在生产上应用在生产上应用对光合作用影响对光合作用影响内因内因ABC叶龄叶龄光合作用强度光合作用强度O2、同一植物不一样时期、同一植物不一样时期第16页光照强度光照强度光合作用强度光合作用强度0呼吸速率呼吸速率光赔偿点光赔偿点光饱和点光饱和点BAC植物植物CO2吸收量吸收量1.间作套种间作套种2.经过轮作经过轮作,延长光延长光合作用时间合作用时间3.经过合理密植经过合理密植,增增加光合作用面积加光合作用面积4.温室大棚温室大棚,使用无使用无色透明玻璃色透明玻璃5.预防营养生长过预防营养生长过强强,造成叶面相互遮造成叶面相互遮挡挡,呼吸强于光合呼吸强于光合,影响生殖生长影响生殖生长.光光在生产上应用在生产上应用对光合作用影响对光合作用影响外因外因第17页COCO2 2吸吸收收量量O OCOCO2 2释释放放量量光照强度光照强度A AB BC C在黑暗中呼吸所放出在黑暗中呼吸所放出COCO2 2即呼即呼吸作用吸作用光赔偿点光赔偿点光饱和点光饱和点净光合量净光合量总光合量总光合量植物植物第18页1.多施有机肥多施有机肥2.温室栽培植物时温室栽培植物时还可使用还可使用CO2发发生器等生器等.3.大田中还要注大田中还要注意通风透气意通风透气.CO2是光合作用原料是光合作用原料.CO2浓浓度度在生产上应用在生产上应用对光合作用影响对光合作用影响外因外因0CO2含量含量光合作用强度光合作用强度第19页1.适时播种适时播种2.温室栽培植物时温室栽培植物时,白天适当提升温度白天适当提升温度,晚上适当降温晚上适当降温.温度会直接影响酶活性温度会直接影响酶活性.因为暗反应是酶促反应因为暗反应是酶促反应,故温度故温度 主要影响暗反应主要影响暗反应.温度温度在生产上应用在生产上应用对光合作用影响对光合作用影响外因外因 t1 t2 t3 t4第20页预防干旱预防干旱合理浇灌合理浇灌1.水是光合作用原料水是光合作用原料2.水是体内各种化学反应介质水是体内各种化学反应介质3.水还影响气孔开闭水还影响气孔开闭,间接影响间接影响CO2进入植物体进入植物体水水在生产上应用在生产上应用对光合作用影响对光合作用影响外因外因光合作用强度光合作用强度O时间：时间：盛夏盛夏A 7 10 12 14 18第21页 上图是在盛夏某一晴天，一昼夜中某植物对上图是在盛夏某一晴天，一昼夜中某植物对COCO2 2吸收和释放情况示意图。吸收和释放情况示意图。亲据图回答下列问题：亲据图回答下列问题：1 1、图中、图中DEDE段段COCO2 2吸收量逐步降低是因为吸收量逐步降低是因为 ，以至光反，以至光反应产生应产生 和和 逐步降低，从而影响了暗反应逐步降低，从而影响了暗反应 强度，使强度，使 化合物数量降低，影响了化合物数量降低，影响了COCO2 2固定。固定。2 2、图中曲线中间、图中曲线中间C C处光合作用强度暂时降低，可能是处光合作用强度暂时降低，可能是（）A A、光照过强，暗反应跟不上，前后脱节，影响整体效果、光照过强，暗反应跟不上，前后脱节，影响整体效果B B、温度较高，提升了呼吸作用酶活性，消耗了较多有机物、温度较高，提升了呼吸作用酶活性，消耗了较多有机物C C、温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了、温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了COCO2 2原料供给原料供给D D、光照过强，气温过高，植物缺水严重而影响光合作用进行、光照过强，气温过高，植物缺水严重而影响光合作用进行一天光合速率改变BEDCA光照强度逐步减弱光照强度逐步减弱ATPH还原作用还原作用五碳五碳C第22页合理施肥合理施肥1.N元素元素2.P元素元素3.Mg元素元素必需必需矿质矿质元素元素在生产上应用在生产上应用对光合作用影响对光合作用影响外因外因酶、蛋白质、叶绿素、酶、蛋白质、叶绿素、ATP组成成份、组成成份、ATP组成成份组成成份可维持叶绿体膜结构和功效可维持叶绿体膜结构和功效叶绿素主要组成成份叶绿素主要组成成份第23页1、如图装置（外界条件恒定），、如图装置（外界条件恒定），锥形瓶中植物能正常生活，玻璃锥形瓶中植物能正常生活，玻璃管中红色液滴是否会移动，怎样管中红色液滴是否会移动，怎样移动？为何？移动？为何？2 2、假如如图装置进行遮光处理较、假如如图装置进行遮光处理较长时间，玻璃管中红色液滴是否长时间，玻璃管中红色液滴是否会移动，怎样移动？为何？会移动，怎样移动？为何？不移动不移动（三）、细胞呼吸与光合作用（三）、细胞呼吸与光合作用开始不移动，一段时间后向右移动开始不移动，一段时间后向右移动NaHCONaHCO3 3内置含内置含NaHCO3溶液烧杯呢溶液烧杯呢第24页（三）、细胞呼吸与光合作用（三）、细胞呼吸与光合作用净光合作用释放氧气量净光合作用释放氧气量3 3、红色液滴向右移动了、红色液滴向右移动了X X，请，请问问X X生物学意义是什么？生物学意义是什么？细胞呼吸细胞呼吸净光合作用净光合作用（表观光合作用）（表观光合作用）真正光合作用真正光合作用（实际光合作用）（实际光合作用）=+NaHCONaHCO3 3第25页在自然条件下，外界条件（温度、湿度、气压等）不在自然条件下，外界条件（温度、湿度、气压等）不可能恒定，处于不停改变之中，所以我们用上述这么可能恒定，处于不停改变之中，所以我们用上述这么一个试验装置来测定细胞呼吸或光合作用是不很准确，一个试验装置来测定细胞呼吸或光合作用是不很准确，我们必须设置我们必须设置 ，来排除外界条件改变对，来排除外界条件改变对试验结果干扰。试验结果干扰。怎样设置对照试验，来排除外界怎样设置对照试验，来排除外界条件改变对试验结果干扰？条件改变对试验结果干扰？对照试验对照试验用死对应生物来替换活生物，用死对应生物来替换活生物，其它条件不变其它条件不变假如原试验组装置红色液滴假如原试验组装置红色液滴左移左移x x，对照组红色液滴右移，对照组红色液滴右移y y，则酵母菌实际消耗氧气为，则酵母菌实际消耗氧气为 。x+y死酵母菌死酵母菌NaOHNaOHNaOHNaOH溶液溶液酵母菌酵母菌培养液培养液第26页右图表示研究右图表示研究NaHCO3溶液浓度影响光合作用速溶液浓度影响光合作用速率试验，以下说法错误是率试验，以下说法错误是（）A将整个装置放在光下，毛细管内红色液滴会向将整个装置放在光下，毛细管内红色液滴会向左移动左移动B将整个装置置于暗室，一段时间后检验红色液将整个装置置于暗室，一段时间后检验红色液滴是否移动，能够证实光是光合作用必要条件滴是否移动，能够证实光是光合作用必要条件C当当NaHCO3溶液浓度不变时，在溶液浓度不变时，在B内加入少许蠕内加入少许蠕虫（异养需氧），对红色液滴移动不产生显著影响虫（异养需氧），对红色液滴移动不产生显著影响D为使对照更具说服力，应将伊尔藻置于蒸馏水为使对照更具说服力，应将伊尔藻置于蒸馏水中中(不含不含NaHCO3)烧杯中烧杯中C第27页MNCO2释放释放O O2 2吸收吸收1520510P0QO O2 2浓度浓度气体释放气体释放A3 3、曲线中、曲线中A A、P P、QQ点生物学含义是什么？点生物学含义是什么？4 4、假如线段、假如线段QM=QM=线段线段MNMN，那么发生需氧呼吸酵母菌占酵母菌总，那么发生需氧呼吸酵母菌占酵母菌总数百分比是多少？数百分比是多少？5 5、请在图中绘出厌氧呼吸放出、请在图中绘出厌氧呼吸放出COCO2 2曲线。曲线。1/4H第28页例、右图所表示是某水果存放时，空气中氧气浓度例、右图所表示是某水果存放时，空气中氧气浓度（y y）与水果释放出）与水果释放出COCO2 2气体量（气体量（x x）关系曲线，依据）关系曲线，依据图示，你认为保留水果应该选择哪个状态下氧气浓度图示，你认为保留水果应该选择哪个状态下氧气浓度最适当最适当 （）A AA BA BB CB CC DC DDDB第29页例、利用下列图试验方法测得该植物光合作用速率例、利用下列图试验方法测得该植物光合作用速率=(3y-2z-x)/6 g/h(=(3y-2z-x)/6 g/h(不考虑温度微小改变对植物生不考虑温度微小改变对植物生理活动影响和水分蒸腾等对植物质量影响理活动影响和水分蒸腾等对植物质量影响)。则。则MM处处试验条件是（试验条件是（）A A下午下午4 4时后将整个试验装置遮光时后将整个试验装置遮光3 3小时小时 B B下午下午4 4时后将整个试验装置遮光时后将整个试验装置遮光6 6小时小时C C下午下午4 4时后在阳光下照射时后在阳光下照射1 1小时小时D D晚上晚上8 8时后在无光下放置时后在无光下放置3 3小时小时早晨早晨1010时称重时称重x x克克下午下午4 4时称重时称重y y克克称重称重z z克克MA第30页某同学为了探究甲、乙两种植物（一个为阳性植物，另一个为阴生植某同学为了探究甲、乙两种植物（一个为阳性植物，另一个为阴生植物）光合作用速率与光照强度关系，特设计了以下试验。图物）光合作用速率与光照强度关系，特设计了以下试验。图1为测定为测定光合作用速率仪器，光合作用速率仪器，CO2缓冲液可用以调整小室内二氧化碳量，使其缓冲液可用以调整小室内二氧化碳量，使其浓度保持在浓度保持在0.03%，装置能够放置植物叶片。小室内气体体积改变可，装置能够放置植物叶片。小室内气体体积改变可依据刻度毛细管内红色液滴移动距离测得。（不考虑装置物理性膨胀依据刻度毛细管内红色液滴移动距离测得。（不考虑装置物理性膨胀或收缩造成误差，或收缩造成误差，CO2所造成气体体积改变忽略不计，试验过程温度所造成气体体积改变忽略不计，试验过程温度恒定。）以下叙述中不合理是（恒定。）以下叙述中不合理是（）酵母菌培养液酵母菌培养液红）酵母菌培养液酵母菌培养液红色液滴红色液滴清水色液滴红色液滴清水NaOH溶液装置一装置二溶液装置一装置二A 该试验试验变量是光照强度。该试验试验变量是光照强度。B 由图由图2能够判断，乙为阳生植物。能够判断，乙为阳生植物。C 在光照强度为在光照强度为20千勒克斯时，乙植物实际光合作用释放氧气速率为千勒克斯时，乙植物实际光合作用释放氧气速率为1.5微升微升/厘米厘米2分钟。分钟。D 图图2中中CD段主要受光合作用中光反应限制。段主要受光合作用中光反应限制。D第31页某学生为了证实植物呼吸时放出二氧化碳，设计了如图试验装置，其中绿色植物生长旺盛。将装置在黑暗中放置二十四小时后观察结果。试分析：1、该装置放在黑暗中作用是该试验除了必须在黑暗中完成外，还应注意2、在试验中有同学提出，需要同时进行另一组其他条件相同但不放植物试验。你认为有没有意义？简述原因使植物只进行呼吸作用使植物只进行呼吸作用密闭，预防空气进入密闭，预防空气进入有有含有对照作用，说明石灰水含有对照作用，说明石灰水浑浊是绿色植物呼吸作用所浑浊是绿色植物呼吸作用所致。致。第32页一学生做了这么一个试验：将小球藻放在一只玻璃容器里，一学生做了这么一个试验：将小球藻放在一只玻璃容器里，使之处于气密封状态。试验在保持适宜温度暗室中进行，并使之处于气密封状态。试验在保持适宜温度暗室中进行，并从第从第5分钟起给予光照。试验中仪器统计了该容器内氧气量改分钟起给予光照。试验中仪器统计了该容器内氧气量改变，结果如图。请据图分析回答：变，结果如图。请据图分析回答：1、在、在05分钟内氧气量降低原因是：分钟内氧气量降低原因是：2、光照后氧气量马上增加原因是、光照后氧气量马上增加原因是3、在、在520分钟之间，氧气量分钟之间，氧气量增加速率逐步减小，这是因为：增加速率逐步减小，这是因为：4、加入少许、加入少许NaHCO3溶液后，氧气产生量呈直线上升，原因溶液后，氧气产生量呈直线上升，原因是：是：呼吸作用消耗了氧气。呼吸作用消耗了氧气。光合作用产生氧气大于呼吸作用光合作用产生氧气大于呼吸作用消耗氧气。消耗氧气。二氧化碳浓度逐步降低，光合速率下降。二氧化碳浓度逐步降低，光合速率下降。NaHCO3产生产生CO2使容器中使容器中CO2浓度增加。浓度增加。（已知碳酸氢钠分解会产生二氧化碳）（已知碳酸氢钠分解会产生二氧化碳）第33页有点难哦有点难哦光合作用受光照强度、二氧化碳浓度、温度等影响。图中光合作用受光照强度、二氧化碳浓度、温度等影响。图中4条曲条曲线线(1、2、3、4)为不一样光照强度和不一样二氧化碳浓度下，马为不一样光照强度和不一样二氧化碳浓度下，马铃薯净光合速率（净光合速率铃薯净光合速率（净光合速率=真光合速率真光合速率呼吸速率）随温度呼吸速率）随温度改变曲线。改变曲线。1、光照非常弱，二氧化碳极少（远少于、光照非常弱，二氧化碳极少（远少于0.03）；）；2、适当荫蔽，二氧化碳浓度为、适当荫蔽，二氧化碳浓度为0.03；3、为晴天不遮荫，二、为晴天不遮荫，二氧化碳浓度为氧化碳浓度为0.03；4、为晴天不遮荫，二氧化碳浓度为、为晴天不遮荫，二氧化碳浓度为1.22，请据图回答：，请据图回答：1、伴随光照强度和二氧化碳浓度提升，植物、伴随光照强度和二氧化碳浓度提升，植物光合作用（以净光合速率为指标）最适温度光合作用（以净光合速率为指标）最适温度 改变趋势是：改变趋势是：2、当曲线、当曲线2净光合速率为零时，真净光合速率为零时，真光合速率是否为零？为何？光合速率是否为零？为何？3、在大田作物管理中，采取以下、在大田作物管理中，采取以下哪些办法能够提升净光合速率？（哪些办法能够提升净光合速率？（）A、通风、通风 B、增施有机肥、增施有机肥 C、延长、延长生育期生育期 D、施碳酸氢氨、施碳酸氢氨1040温度温度净光合速率净光合速率03020 3050-10102040432逐步升高逐步升高不是。因为此时呼吸速率不为零。不是。因为此时呼吸速率不为零。ABD第34页