光合作用的过程、意义.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,5,章 细胞的能量供应和利用,第,4,节 能量之源,光与光合作用,一,.,绿叶中色素的提取和分离,实验原理：,提取色素用,_,分离色素用,：,无水乙醇,层析液,方法步骤：,1,）,.,提取绿叶中的色素,3,）画滤液细线,4,）分离绿叶中的色素,5,）观察和记录,2,）制备滤纸条,橙黄色,黄色,蓝绿色,黄绿色,从上至下：,“,萝叶,ab,”,1.,色素的种类及吸收光谱：,叶绿素,叶绿素,a,（蓝绿色）,叶绿素,b,（黄绿色）,吸收红光和蓝紫光,3/4,类胡萝卜素,胡萝卜素（橙黄色）,叶黄素（黄色）,吸收蓝紫光,1/4,思考题：,在实验室内，为了,尽可能地降低,植物光合作用的强度，最好安装？,A,、红光灯,B,、绿光灯,C,、白炽灯,D,、蓝光灯,2.,色素的分布,.,下列标号各代表：,外膜,内膜,基粒,类囊体,基质,色素分布在叶绿体的,类囊体,上。,透明,，有利于光线的透过,由两个以上的,类囊体,组成，含,色素,和,酶。,含多种,酶,极 细 光 束,黑暗中,光照下,3.,叶绿体的功能,:,进行光合作用的场所。,二,.,光合作用的发现及概念,1.,光合作用的探究历程：,水分是建造植物体的原料,结论：,局限：,忽略空气对植物的影响,1),一段时间后,2.1771,年，普利斯特利实验,结论：,绿色植物可以更新空气。,局限：,没有发现光在植物更新空气中的作用。,3.1779,年，英格豪斯的实验,光照,黑暗,结论,1,：,只有在,光,下,植物只有,绿叶,才能更新空气。,4.1785,年，发现空气的组成,植物体的绿叶在光下,放出,的气体是,氧气,，,吸收,的是,二氧化碳,。,5.1845,年，德国科学家梅耶指出,:,植物在光合作用时把,光能转换成化学能储存起来。,6.1864,年，萨克斯的实验,思考：,1,为什么对天竺葵先进行暗处理？,3,这个实验结果说明什么问题？,2.,这个实验是否设置了对照？,实验中所需控制的单一变量是什么？,使绿叶中原有的有机物消耗完。,是，光（遮光与曝光）。,淀粉是光合作用的产物。,CO,2,18,O,2,H,2,18,O,7.20,世纪,30,年代，鲁宾和卡门的,同位素标记法,实验,C,18,O,2,O,2,H,2,O,光照射下的,小球藻悬液,该实验证明了什么？,结论：,光合作用中释放的,O,2,来自,H,2,O,。,A,B,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,只有绿叶才可以更新空气,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,光合作用探索历程小结：,1.,场所：,2.,动力：,3.,原料：,4.,产物：,通过以上的研究和探索，你知道 光合作用的场所、动力、原料、产物是分别是什么吗？,3.,光合作用总反应式：,CO,2,+,H,2,*,O,光能,叶绿体,（,CH,2,O),+,*,O,2,2.,光合作用的概念,概念：,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。,你能用一个化学反应式表示出来吗,?,叶绿体,光,二氧化碳 水,糖类 氧气,三,.,光合作用的过程及实质,H,2,O,类囊体,膜,酶,Pi,ADP,ATP,酶,光、,色素、,类囊体膜上,水的光解：,H,2,O H +O,2,光能,（还原剂）,ATP,的合成：,ADP,Pi,能量,（,光能,）,ATP,酶,（,1,）光反应阶段,条件：,场所：,物质变化：,能量变化：,光能,H,ATP,中,活跃的化学能,产物：,H、O,2,、ATP,CO,2,糖类,五碳化合物,C,5,蛋白质,脂质,CO,2,的固定,三碳化合物,2C,3,C,3,的还原,基质,多种酶,H,2,O,类囊体,膜,酶,Pi,ADP,ATP,H,CO,2,糖类,五碳化合物,C,5,蛋白质,脂质,CO,2,的固定,三碳化合物,2C,3,C,3,的还原,基质,多种酶,H,ATP,（,2,）暗反应阶段,CO,2,的固定：,CO,2,C,5,2C,3,酶,C,3,的还原：,条件：,场所：,物质变化：,能量变化：,叶绿体基质,不需要光、多种酶,ADP+Pi,H,、,ATP,2C,3,(CH,2,O)+C,5,酶,糖类,ATP,中活跃的化学能,有机物中稳定的化学能,产物：,（,CH,2,O,）、,ADP,、,Pi,H,2,O,水的光解,O,2,H,ADP+Pi,酶,ATP,c,o,2,C,5,光反应,2,c,3,固,定,供氢,酶,酶,供能,还,原,(,C,H,2,O),糖类、脂肪、蛋白质,多种酶,参加催化,暗反应,能量转化,:,光能,ATP,活跃化学能,稳定化学能,元素转移,:,O,元素,:,H,2,O,O,2,C,元素,:,C,O,2,C,3,（,C,H,2,O,）,光能,光反应阶段,暗反应阶段,光，色素，酶,色素，酶,类囊体薄膜,叶绿体基质,水的光解；,ATP,的合成,CO,2,的固定；,C,3,的还原,ATP,中,活 跃,化学能,光能,ATP,中活,跃化学能,有机物中,稳定,化学能,暗反应为光反应提供,ADP,和,Pi,。,条件,场所,物质变化,能量变化,联系,光反应为暗反应提供,H,和,ATP,，,小结,整个光合作用过程中的物质 变化和能量变化分别是什么？,物质变化：,无机物,能量变化：,光能,转变,转变,2,、光合作用的实质：,有机物,糖类等有机物中的化学能,练习,.,下 图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：,图中,B,是,，,它来自于,的分解。,图中,C,是,，它被传递到叶绿体的,部位，用于,。,图中,D,是,，在叶绿体中合成,D,所需的能量来自,图中的,H,表示,，,H,为,I,提供,光,H,2,O,B,A,C,D,E+Pi,F,G,CO,2,J,H,I,2,水,H,基质,C,3,的还原,ATP,色素吸收的光能,光反应,H和ATP,提高光合作用强度，增加农作物产量。,3,）温度,四,.,影响光合作用的主要外界因素,1,）光照,2,）,CO,2,的浓度,五,.,光合作用原理在农业生产中的应用：,控制温度的高低，,控制光照的强弱,适当增加作物环境中,CO,2,的浓度。,六,.,化能合成作用：,利用环境中某些无机物,氧化,时所释放的能量来把,无机合成有机物,。少数的细菌，如,硝化细菌,。,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,举例：,6CO,2,+6H,2,O C,6,H,12,O,6,+6O,2,能量,自养生物,:,以,CO,2,和,H,2,O,（,无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着的能量。,异养生物,:,只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。,所需的能量来源不同（光能、化学能）,光能自养生物,绿色植物,硝化细菌,化能自养生物,例如人、动物、真菌及大多数的细菌。,请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,C,10,时,12,14,光合作用强度,18,6,A,B,D,E,例：,AB,：光照增加，光合强度增加,C,：,光照最强（温度高）蒸腾作用强 叶片大量失水 大量气孔关闭,CO,2,进入受阻 暗反应受阻 光合强度减弱,DE,：光照减少，光合强度减弱,植物的午睡现象,呼吸作用和光合作用的比较,物质,变化,能量,变化,场所,条件,呼吸作用,光合作用,光、色素、酶,氧气、酶,叶绿体,细胞质基质、线粒体,无机物有机物,有机物无机物,光能有机物,化学能,有机物化学能,ATP,+,热能,联系,1.,共同完成有机物和能量的代谢,2.,光合作用为有氧呼吸提供有机物和氧气,有氧呼吸为光合作用提供二氧化碳,绿色植物的光合作用,三、影响光合作用的外界条件,表面（观）光合作用强度,实际光合作用的强度,该叶片中细胞呼吸的强度,=,-,(,糖类质量,),1,、光照强度，其他条件不变（温度，,CO,2,浓度）,光照强度,A,CO,2,吸收量,B,CO,2,释放量,阴生植物,光补偿点,光饱和点,O,光照强度为,O,，叶片中的细胞,只,进行有氧呼吸,光照强度为,A,，细胞光合强度,=,呼吸强度,光照强度为,B,，叶片中的细胞光合强度,最大,2,、,CO,2,浓度（其他条件不变）,CO,2,浓度为,A,，光和强度,=,呼吸强度,CO,2,浓度为,B,，光和强度,最大,CO,2,浓度,A,光合速率,B,理论上分析：想使植物通过光合作用积累有机物增加：,A,向左移动，,B,向右移动,O,3,、温度（其他条件不变）,与温度影响酶的活性一致,4,、矿质元素离子（无机盐离子）,例如：,N,，,P,，,K,，,Mg,等,四、化能合成作用,（化能合成自养菌）,例如：硝化细菌（硝化作用）,NH,3,+O,2,HNO,2,+H,2,O+,能量,酶,HNO,2,+O,2,HNO,3,+,能量,酶,CO,2,+H,2,O,（,CH,2,O,）,+O,2,能量,酶,例,1,：科学家用,14C,标记二氧化碳，发现碳原子在一般植物体内光合作用中的转移途径是,A,二氧化碳叶绿素葡萄糖,B,二氧化碳,ATP,葡萄糖,C,二氧化碳五碳化合物葡萄糖,D,二氧化碳三碳化合物葡萄糖,D,4,能量之源,光与光合作用,例,2,：在一定时间，绿色植物在一定强度的,_,的照射下，放出的氧最多,A,白光,B,红光和蓝紫光,C,蓝紫光和绿光,D,红光和绿光,A,4,能量之源,光与光合作用,例,3,：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,4,能量之源,光与光合作用,例,4,：将一株植物培养在,H,2,18,O,中并进行光照，过一段时间后,18,O,存在于,A,光合作用生成的水中,B,仅在周围的水蒸气中,C,仅在植物释放的氧气中,D,植物释放的氧气和周围的水蒸气中,D,4,能量之源,光与光合作用,例,5,：将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处，则细胞内三碳化合物与葡萄糖的生成量的变化是,A,C3,增加，葡萄糖减少,B,C3,与葡萄糖都减少,C,C3,与葡萄糖都增加,D,C3,突然减少，葡萄糖突然增加,A,4,能量之源,光与光合作用,普利斯特利（英）实验,1771,结论：绿色植物可以更新空气,