光合作用的探究历程.ppt

光合作用• 光合作用的原理和应用问题问题1：：植物更新空气之谜？植物更新空气之谜？结论：结论：植物能够更新空气不足：不足：没有考虑到光照的影响谜底：谜底：绿叶在光下放出氧气，吸收二氧化碳1771年，普利斯特利实验结论：结论：光照是植物能够更新空气的条件1779年，英格豪斯实验1785年，发现了空气的组成(一）光合作用的探究历程III1 1 1 1、实验、实验、实验、实验 I I I I 的现象是什么？你对此现象有何解释？的现象是什么？你对此现象有何解释？的现象是什么？你对此现象有何解释？的现象是什么？你对此现象有何解释？2 2 2 2、实验、实验、实验、实验 II II II II 的现象是什么？你对此现象有何解释？的现象是什么？你对此现象有何解释？的现象是什么？你对此现象有何解释？的现象是什么？你对此现象有何解释？1779年，英格豪斯年，英格豪斯(Jan Ingenhousz)的实验的实验结论：结论：光照是植物能够更新空气的条件B组组A组组光合作用的产物有淀粉，需要光1864年，萨克斯半遮光实验问题问题2：：植物进行光合作用的场所、条件、产物及光能的去向之谜？植物进行光合作用的场所、条件、产物及光能的去向之谜？思考思考 :1．为什么对天竺葵先进行暗处理？ 2．为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？ 3．这个实验说明了什么问题？ 暗处理是为了将叶片内原有的淀粉运走耗尽。

部分遮光部分曝光，是为了进行对照 碘遇淀粉变蓝，结果证明绿叶在光下制造了淀粉 结论：结论：1864年萨克斯的实验年萨克斯的实验水 绵•水绵是常见的淡水藻类•每条水绵由许多个结构相同的长筒状细胞连接而成•水绵很明显的特点是：叶绿体呈带状，螺旋排列在细胞里 1880年，恩格尔曼实验叶绿体是进行光合作用的场所思思考考1．为什么选用水绵和好氧菌做为实验材料？ 2．为什么选用黑暗并且没有空气的环境？ 3．为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在 光下？ 水绵的叶绿体呈带状，而且螺旋分布于细胞中，便于观察 为了排除实验前环境中光线和氧的影响，确保实验的准确性 先选极细光束，用好氧细菌检测，能准确判断水绵细胞中释放氧的部位；而后用完全曝光的水绵与之做对照，从而证明了实验结果完全是光照引起的结论：结论：用好氧菌可确定氧气多的部位鲁宾和卡门实验问题问题3：释放的：释放的O2 来自于来自于H2O还是还是CO2？？结论：结论：光合作用释放的光合作用释放的02来自于水来自于水2020世纪世纪4040年代年代[ [美国美国] ]卡尔文卡尔文 用用 1414C C标记标记COCO2 2, ,供小供小球藻进行光合作用球藻进行光合作用. .探明探明了了COCO2 2中的中的C C在光合作用中在光合作用中转化成转化成( (CHCH2 2O)O)的的C C，，称为称为卡尔文循环。

卡尔文循环14CO2(14CH2O)问题问题4：：有机物合成之谜有机物合成之谜年代年代科学家科学家结论结论17711771普利斯特利普利斯特利植物可以更新空气植物可以更新空气, ,但没有发现光但没有发现光的作用的作用17791779英格豪斯英格豪斯只有在光照下只有绿叶才可以更只有在光照下只有绿叶才可以更新空气新空气17851785发现空气组成发现空气组成明确了绿叶放出的是明确了绿叶放出的是O O2 2，吸收的是，吸收的是COCO2 218451845R.R.梅耶梅耶植物在光合作用时把光能转变成植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来了化学能储存起来18641864萨克斯萨克斯绿色叶片光合作用产生淀粉，需绿色叶片光合作用产生淀粉，需光光18801880恩格尔曼恩格尔曼氧由叶绿体释放出来叶绿体是氧由叶绿体释放出来叶绿体是光合作用的场所光合作用的场所19391939鲁宾鲁宾 卡门卡门光合作用释放的氧来自水光合作用释放的氧来自水2020世纪世纪4040代代卡尔文卡尔文光合作用过程中光合作用过程中CO2的转移途径是的转移途径是CO2→C3→（（CH2O））( (二二) )、光合作用过程、光合作用过程光反应：光反应：暗反应：暗反应：反应过程反应过程是否需要光能是否需要光能光合作用光合作用概念： 绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水，转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。

H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ＋＋ADPATP1、光反应阶段、光反应阶段光、色素、酶光、色素、酶叶绿体内的叶绿体内的类囊体薄膜类囊体薄膜上上水的光解：水的光解：H2O [H] + O2光能光能（还原剂）（还原剂）ATP的合成：的合成：ADP＋＋Pi ＋＋能量能量（（光能光能）） ATP酶酶光能光能转变为活跃的转变为活跃的化学能化学能贮存在贮存在ATP中中[H]场所：场所：条件：条件：物质变化：物质变化：能量变化：能量变化：供暗反供暗反应使用应使用02CO2 2C5 CO2的的固定固定2C3C C3 3的的还原还原叶绿体基质叶绿体基质多种酶多种酶H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ＋＋ADPATP[H]（（CH2O)卡尔文循环卡尔文循环O22、暗反应阶段、暗反应阶段条件：条件：物质变化：物质变化：叶绿体的叶绿体的基质基质中中CO2的固定：的固定：CO2＋＋C5 2C3酶酶C3的还原：的还原： ATP中中活跃活跃的的化学能化学能转变为转变为糖类糖类等等 有机物中有机物中稳定稳定的的化学能化学能 ATP[H] 、、ADP+Pi2C3 (CH2O)酶酶糖类糖类[H] 、、ATP、酶、酶场所：场所：能量变化：能量变化：【小结】 联系联系比较光反应、暗反应比较光反应、暗反应光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段条件条件场所场所物质变化物质变化能量变化能量变化光光、色素、酶、色素、酶不需光、酶、不需光、酶、[H]、、ATP叶绿体叶绿体类囊体膜类囊体膜叶绿体叶绿体基质基质中中水水的光解；的光解； ATP的生成的生成CO2的固定；的固定； C3的还原的还原 ATP中活中活 跃化学能跃化学能光能光能ATP中活中活 跃化学能跃化学能有机物中稳有机物中稳定化学能定化学能光反应是暗反应的基础，为暗反应提供光反应是暗反应的基础，为暗反应提供[H][H]和和ATPATP，，暗反应为光反应提供暗反应为光反应提供ADPADP和和Pi Pi 。

原料和产物的对应关系：原料和产物的对应关系：能量的转移途径：能量的转移途径：碳的转移途径：碳的转移途径：光能光能ATPATP中中活跃活跃的的化学能化学能(CH2O)中中稳定稳定的化学能的化学能CO2C3（（CH2O）） CO2+H2O （（CH2O））+O2光能光能叶绿体叶绿体色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多种酶多种酶酶酶(CH2O)CO2吸收吸收光解光解能能固定固定还还原原光反应光反应暗反应暗反应光合作用总过程：光合作用总过程：+ H2O（（ CH2O）O2+CO2光能叶绿体光反应光反应H2O →2 [H] + 1/2O2+Pi+能量能量ATP酶酶ADP水的光解：水的光解：ATP的合成的合成 ：暗反应暗反应COCO2 2的还原：的还原： 2C2C3 3 + [H] (CH+ [H] (CH2 2O) + CO) + C5 5酶酶ATPATPCOCO2 2的固定的固定： CO2 + C5 → 2C3酶酶【【总结总结】】：：下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：①①图中图中A A是是______,B______,B是是_______,_______,它来自于它来自于____________的分解。

的分解②②图中图中C C是是______________，它被传递到叶绿体的，它被传递到叶绿体的____________部位，用部位，用于于_______________________________ ③③图中图中D D是是________，在叶绿体中合成，在叶绿体中合成D D所需的能量来自所需的能量来自____________④④图中图中G________,FG________,F是是__________,J__________,J是是__________________________⑤⑤图中的图中的H H表示表示______________，， H H为为I I提供提供____________________光光H2OBACDE+PiFGCO2JHIＯＯ2水水[H]基质基质暗反应用作还原剂，还原暗反应用作还原剂，还原C3ATP色素吸收色素吸收的光能的光能光反应光反应[H]和和ATP色素色素C5化合物化合物C3化合物化合物糖类糖类( (三三) )、光合作用原理的应用、光合作用原理的应用影响影响光合作用强度光合作用强度的因素？的因素？COCO2 2的浓度，光照的长短与强弱；光的成分；温的浓度，光照的长短与强弱；光的成分；温度的高低、必需矿物质元素、水分等。

度的高低、必需矿物质元素、水分等例：适当提高例：适当提高CO2的浓度（温室大棚），增加光照时间的浓度（温室大棚），增加光照时间和光照强度，农作物间距合理，选择适当的光源等和光照强度，农作物间距合理，选择适当的光源等 延长光合作用时间延长光合作用时间延长光合作用时间延长光合作用时间增加光合作用面积增加光合作用面积增加光合作用面积增加光合作用面积光能利用率光能利用率光合作用效率光合作用效率( 轮作轮作 )( 合理密植：间种、套种合理密植：间种、套种 )1、控制光照强度、控制光照强度2、适当补充、适当补充CO23、适宜的温度、适宜的温度4、矿质元素（、矿质元素（ 合理施肥）合理施肥）5、水（、水（ 合理灌溉）合理灌溉）(四)、化能合成作用1、化能合成作用：少数菌类利用体外环境中某些无机物氧化时释放的能量来制造有机物2、举例：硝化细菌：HNO2HNO3能NH3CO2＋H2O（CH2O) ＋O2①光照强度光照强度 真正光合速率真正光合速率=净光合速率净光合速率+呼吸速率呼吸速率②温度温度光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用t吸吸收收或或释释放放量量CO2③③COCO2 2浓度浓度b:CO2的补偿点的补偿点c:CO2的饱和点的饱和点 a—b: COa—b: COa—b: COa—b: CO2 2 2 2太低，太低，太低，太低，农作物消耗光合产物；农作物消耗光合产物；农作物消耗光合产物；农作物消耗光合产物； b b b b——c: c: c: c: 随随随随COCOCOCO2 2 2 2的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强； c—d: COc—d: COc—d: COc—d: CO2 2 2 2浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变； d—e: COd—e: COd—e: COd—e: CO2 2 2 2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。

闭，抑制光合作用闭，抑制光合作用闭，抑制光合作用acbdeabcde。