光合作用(共70张ppt)

1、有氧呼吸各个阶段的比较：,细胞质基质,线粒体,线粒体,葡萄糖,H、O2,CO2、H,H2O,少量能量,少量能量,大量能量,第一阶段,第二阶段,第三阶段,丙酮酸、 H2O,丙酮酸、H,四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较：,主要在线粒体内,在细胞质基质中,氧气、多种酶,无氧参加、需多种酶,葡萄糖彻底分解、 产生CO2和H2O,葡萄糖分解不彻底、 形成乳酸或酒精和CO2,释放出大量能量,释放出少量能量,第一阶段的反应完全相同，并且都在细胞质基质内进行。,分解有机物，释放能量,韭黄,韭菜,缺少叶绿素,1、提取色素：,(1)研磨,材料:5g鲜叶,药品,SiO2,CaCO3,无水酒精,原理：1、色素能溶解在丙酮或酒精等有机溶剂中，所以可用无水乙醇提取色素。 2、利用它们在层析液中的溶解度不同，在滤纸上扩散的速度不同而分离（溶解度大的，扩散的快，反之则慢。,（一）、绿叶中色素的提取和分离,叶片要新鲜、深绿，保证色素的含量研磨要迅速、充分,有助于研磨充分,防止色素被破坏,溶解色素,思考：1、什么试剂可替代无水乙醇？ 2、层析液的组成？,(2).过滤：获取绿色滤液,单层尼龙布：过滤叶脉及二氧化硅等,倒入时要迅

2、速，及时用棉塞将试管口塞严，防止乙醇挥发。,2、.准备滤纸条,将一端减去两个角：防止层析液在滤纸条的边缘处扩散的过快。 在距这一端1CM处用铅笔画一条细的横线：画滤液细线。,干燥滤纸：透性好、吸收滤液多,3、画滤液细线：细、直、齐、浓。,用毛细吸管，吸取少量滤液，沿着铅笔线均匀地画，待滤液干燥后再画23次。,滤液细线细而直：防止色素带重叠而影响分离效果。,滤液细线画23次：积累更多的色素，使分离后的色素带明显。,4、 分离色素：,层析液不能没及滤液线,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b,1、色素带的位置说明什么问题？ 2、色素带的宽窄说明什么问题？,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,1、春夏叶片为什么是绿色？而秋天树叶为什么会变黄？ 2、温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充光源？,色素种类,色素颜色,色素含量,溶解度,扩散速度,色素位置,吸收光谱,叶绿素a,叶绿素b,胡罗卜素,叶黄素,中下层,黄绿色,橙黄色,黄色,最多,较低,较慢,最高,主要吸收蓝紫光和红光,较多,最低,最少,较少,蓝绿

3、色,较高,最慢,最快,较快,最下层,最上层,中上层,主要吸收蓝紫光,1、色素的合成需要哪些条件呢？ 2、色素的功能？,适宜的光照 温度 必需的矿质元素,吸收、传递、转换光能,捕获光能的色素分布在细胞的什么部位？,1817年 两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素，当时并不清楚叶绿素在植物细胞中的分布情况。 1865年 德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用中的功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中，而是集中在一个个更小的结构里，后来人们称之为叶绿体。,在无空气黑暗处，用极细的光束照射水绵的部分叶绿体,1880年 德国科学家 恩格尔曼,暴露在光下,现象：,分析：,好氧细菌只集中在被光线照射的叶绿体附近。,光线照射部位进行光合作用产生了氧气。,现象：,好氧细菌分布在叶绿体所有受光的部位。,分析：,叶绿体产生了氧气，是光合作用的场所。,1、选材：（1）水绵具有细长的带状叶绿体，易于观察现象。（2）好氧细菌的利用，准确显示出氧气产生的部位。,2、设计：黑暗无空气的设计，排除了氧气和光的干扰。,4、暴露光下：再一次验证实验结果。,3、极细的光束照射：叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，

4、相当于一组对比实验。,恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？,氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。,恩格尔曼的实验结论是什么？,恩格尔曼实验的结果,分析：这一巧妙的实验说明了什么？,叶绿体中的色素主要吸收红光与蓝紫光，几乎不吸收绿光,积极思维,（二）、叶绿体的结构和功能,叶 绿 体,含色素,位于类囊体薄膜上,含光合酶,位于类囊体上 （少量）,位于基质中 （大量）,总结： 叶绿体是光合作用的场所。它内部的巨大膜面积上，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所必需的酶,二、光合作用的原理和应用,2000多年前 亚里士多德(Aristotle),问题：植物生长所需的物质来自何处？,认为：构成植物 体的原料是土壤 植物增加的重量=土壤减少的重量,光合作用的探究历程,海尔蒙特实验,五年后,1648年比利时海尔蒙特的实验,柳树增重80kg 土壤只减少0.06kg,结论：植物增重主要来自水分,1771年英国普利斯特利实验,普利斯特利实验,结论：植物可以更新空气,为什么蜡烛不会熄灭呢？,已知材料：丁香 蜡烛 玻璃钟罩,环境因素：阳光,实验现象：夕照下玻璃罩丁香旁的蜡烛依然燃烧,

5、结论：绿色植物可以更新空气,请指出一个明显的漏洞。,没有设置对照组,排除光照对实验结果的干扰。,1779年，荷兰的英根豪斯,结论1：只有在光下 植物才能更新空气。,结论2：植物体只有绿叶在光下才能更新空气。,普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功,光合作用的探究历程,1785年，发现了空气的组成，科学家在明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳,1845年，德国的科学家梅耶指出：植物光合作用时，把光能转换成化成化学能储存起来。,光合作用的探究历程,依据：能量转换和守恒定律,一半曝光，一半遮光,在暗处放置几小的叶片,1864年萨克斯的实验,结论：绿色叶片光合作用产生淀粉，绿色叶片进行光合作用需要光,H2O,H218O,同位素18O分别标记H2O和CO2,结论：光合作用释放的氧来自水,光合作用释放的O2到底是来自H2O，还是CO2？,1941年鲁宾和卡门用同位素标记法进行了研究,20世纪40年代，卡尔文(M.Calvin)用14C标记的CO2供小球藻进行光合作用实验，追踪检测其放射性。探明CO2中的C 在光合作用中转化成有机物的转化途径。,卡尔文循环：CO2 C3 (CH2O),

6、光合作用的定义 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，并释放出氧气的过程,谢谢大家！,二、光合作用的原理和应用,1.色素分布在叶绿体的什么部位？ 2.与光合作用有关的酶在什么地方？ 3.ATP的来源途径有哪些？,复习,类囊体薄膜上,类囊体和叶绿体基质中,细胞呼吸和光合作用,二、光合作用的过程,光反应,暗反应,划分依据:反应过程是否需要光能,新课,叶 绿 体 色 素,H2O,叶 绿 体 色 素,ADP Pi,酶,ATP,光反应,色 素,条件 ：,光、,色素、,酶,场所：,物质变化,水的光解：,ATP的合成：,类囊体薄膜上,光能,1.光反应阶段,吸收、传递和转换光能,能量转变：,ATP中活跃的化学能,产物：,O2、H、ATP,叶 绿 体 色 素,H2O,叶 绿 体 色 素,ADP Pi,酶,ATP,2C3,多种酶 参加催化,（CH2O）,暗反应,光反应,色 素,条件：,有光无光都可，需多种酶,场所：,叶绿体基质,物质变化,CO2的固定：,C3的还原：,ATP中活跃的化学能,2.暗反应阶段,2C3+H (CH2O)+C5,酶,ATP,ADP+Pi,能量转变：,

7、有机物中稳定的化学能,产物：,（CH2O） 、 ADP 、 Pi,光合作用的实质,光合作用是指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。,场所,条件,光合作用实质,能量变化：,物质变化：,整个光合作用过程中的物质变化和能量变化分别是什么？,把简单的无机物转变为复杂的有机物,把光能转变成储存在有机物中的化学能,你能写出光合作用的反应式吗？,光合作用的反应式：,CO2+H2*O,（CH2O）+*O2,光能,叶绿体,6CO2 +12H2*O C6H12O6+6H2O+6*O2,光能,叶绿体,光合作用的重要意义,维持大气中二氧化碳含量的相对稳定,对生物的进化具有重要作用,,光合作用与呼吸作用的区别：,硝化细菌,化能合成作用,2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量 2HNO2+O2 2HNO3+能量,能量,硝化细菌的化能合成作用,6CO2+6H2O,(CH2O)+6O2,化能合成作用,细菌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，这种合成作用叫化能合成作用。 除了硝化细菌外，自然界还有铁细菌、硫细菌属于进行化能合成作用的自养

8、生物。,自养生物：,光能自养型（例如绿色植物）,异养生物：,人、动物、真菌、大多数细菌,人、动物和植物最大的区别是什么？,化能自养型（例如 硝化细菌）,希望各位老师批评指正！,有阳光的天气真好！,因为我们要进行光合作用,三、影响光合作用的因素和化能合成作用,光合作用强度表示方法,1、单位时间内光合作用产生有机物的量 2、单位时间内光合作用吸收CO2的量 3、单位时间内光合作用放出O2的量,植物自身因素 环境因素对光合作用的影响,1）光照,2）温度,3）二氧化碳浓度,4）水分,5）矿质元素,,实验原理： 利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小，而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮，根据上浮所需的时间长短，即能比较光合作用的强弱。,探究环境因素对光合作用的影响,,,观察与记录,结论：,在一定光照强度范围内，光合作用随着光照强度的增强而增强,,光照强度,真正光合速率=净光合速率+呼吸速率,,光 合 作 用 速 率,CO2浓度,2.二氧化碳的供应对光合效率的影响,规律:,在一定的浓度范围内,光合作

9、用速率随CO2的浓度增大而加快，超过一定浓度光合作用速率趋于稳定。,光合作用是在酶的催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在1035下正常进行光合作用。,3.影响光合作用的因素温度,应用：,增加昼夜温差,,温度,N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分 P：NADP+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,4.影响光合作用的因素矿质营养,二、影响光合作用速率的环境因素,温度、光强、CO2浓度,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 控制温度 控制CO2供应 控制必需矿质元素供应 控制H2O供应,温室中人工光照,合理密植 间作套种,通风透气 在温室中施有机肥， 使用CO2发生器,阴生植物 阳生植物,应用提高农作物产量的措施,红光和蓝紫光,适时适量施肥,合理灌溉,保持昼夜温差,不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光。到达深水层的光线是相对富含短波长的光，所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方,为什么植物的叶片呈现绿色？,光照到物体表面后，该物体又将这种颜色的光反射出来，就是我们所见到的颜色。对植物而言，除了部分橙光、黄光和大部分绿光被反射外，其他的基本上都被叶绿素分子等所吸收了，所以植物的叶片呈现绿色。,

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