生物課件光合作用

1、 連云港 灌南縣第二中學(xué) 許艷 高文娟1、說出對光合作用的認(rèn)識過程。、說出對光合作用的認(rèn)識過程。2、舉例說出主要的光合色素。、舉例說出主要的光合色素。3、概述光合作用的過程。、概述光合作用的過程。4、舉例說出影響光合作用的環(huán)境因素。、舉例說出影響光合作用的環(huán)境因素。圖圖a a圖圖b b圖圖c c圖圖d d干燥土壤干燥土壤 90.8kg90.8kg小柳樹小柳樹 2.25kg2.25kg只用雨水澆灌只用雨水澆灌五年后柳樹長大五年后柳樹長大 土壤烘干后稱重土壤烘干后稱重1648165316481653年年( (比利時比利時) )海爾蒙特海爾蒙特實驗前實驗前實驗后實驗后變化變化土壤干重土壤干重90.8

2、00kg90.743kg-0.057kg柳柳 樹樹2.25kg76.70kg+74.75kg1231、蠟燭易熄滅、小、蠟燭易熄滅、小白鼠易窒息而死。白鼠易窒息而死。結(jié)論結(jié)論? ?植物吸收了“固定空氣”,放出了“ 活命氣體”即:植物能更新空氣!1771年，(英）普里斯特利(joseph priestley)的實驗 1779年,荷蘭科學(xué)家-金魚藻實驗思考思考:為什么選擇金魚藻作為實驗材料為什么選擇金魚藻作為實驗材料?1864年，(德）薩克斯(j. von sachs)的實驗 2、讓葉片中的、讓葉片中的淀粉淀粉消耗掉或轉(zhuǎn)移消耗掉或轉(zhuǎn)移 實驗是否設(shè)置了對照,實驗中單一變量是什么?實驗中哪些處理用于排除

3、干擾? 本實驗得出的結(jié)論是？1 1、實驗為空白對照，單一變量為光照、實驗為空白對照，單一變量為光照2、植物光合作用需要光照、植物光合作用需要光照? ?(現(xiàn)在現(xiàn)在我們認(rèn)為是不能夠得出這個結(jié)論的我們認(rèn)為是不能夠得出這個結(jié)論的)結(jié)論：結(jié)論：1 1、植物光合作用產(chǎn)生了淀粉；、植物光合作用產(chǎn)生了淀粉；1880年，(美）恩吉爾曼(g. engelmann)的實驗 黑暗中黑暗中,無空氣無空氣 極極 細(xì)細(xì) 光光 束束光照下光照下,無空氣無空氣水綿結(jié)構(gòu)水綿結(jié)構(gòu)1、為什么水綿是合適的實驗材料？、為什么水綿是合適的實驗材料？ 2、他是如何控制實驗條件的？、他是如何控制實驗條件的？3、他是如何對照的？、他是如何對照的

4、？水綿具有細(xì)而長的葉綠體，便于觀察水綿具有細(xì)而長的葉綠體，便于觀察 選用黑暗、無空氣的環(huán)境：選用黑暗、無空氣的環(huán)境：排除環(huán)境中光線和氧氣排除環(huán)境中光線和氧氣的影響的影響選用極細(xì)的光束，并用好氧細(xì)菌檢測：選用極細(xì)的光束，并用好氧細(xì)菌檢測：準(zhǔn)確判斷釋準(zhǔn)確判斷釋放氧氣的部位放氧氣的部位此實驗在設(shè)計上有什么巧妙之處？此實驗在設(shè)計上有什么巧妙之處？自身對照自身對照氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所。因為好氧細(xì)菌只集中在葉綠物進(jìn)行光合作用的場所。因為好氧細(xì)菌只集中在葉綠體受光部位的周圍。體受光部位的周圍。1930年（美）魯賓年（美）魯賓(s.r

5、uben)和卡門（和卡門（m.kamaen)用氧的同位素用氧的同位素18o分別標(biāo)記分別標(biāo)記h2o和和co2,使它分別成為使它分別成為h218o和和c18o2。進(jìn)行兩組光合作用的實驗。進(jìn)行兩組光合作用的實驗：co2c18o218o2o2h218oh2o結(jié)論：光合作用釋放的o2全部來自于h2o不同種色素的作用是否相同呢？不同種色素的作用是否相同呢？ 綠色植物的光合作用是在葉綠體綠色植物的光合作用是在葉綠體中進(jìn)行，葉綠體中的色素具有吸中進(jìn)行，葉綠體中的色素具有吸收光能的作用。那么，葉綠體中收光能的作用。那么，葉綠體中究竟有幾種色素？怎么才能把它究竟有幾種色素？怎么才能把它們提取和分離出來呢？下面我們

6、們提取和分離出來呢？下面我們通過實驗來說明通過實驗來說明一、實驗原理一、實驗原理1.葉綠體中的色素能溶解在丙酮（有機(jī)溶劑，葉綠體中的色素能溶解在丙酮（有機(jī)溶劑，酒精、汽油、苯、石油醚等）中，所以用酒精、汽油、苯、石油醚等）中，所以用丙酮可提取葉綠體中色素。丙酮可提取葉綠體中色素。2.色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散得快，色素分子隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散得快，溶解度低的色素分子隨層析液在濾紙條上溶解度低的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散得慢，因而可用的擴(kuò)散得慢，因而可用層析液將不同的色層析液將不同的色素分離素分離。實驗步驟：

7、實驗步驟：1 15 52 26 63 34 4實驗關(guān)鍵實驗關(guān)鍵1.選材時應(yīng)注意選擇選材時應(yīng)注意選擇鮮嫩、色濃綠鮮嫩、色濃綠、無漿汁的、無漿汁的葉片。如菠菜葉、棉花葉、洋槐葉等。葉片。如菠菜葉、棉花葉、洋槐葉等。2.畫濾液細(xì)線時應(yīng)以畫濾液細(xì)線時應(yīng)以細(xì)、齊、直細(xì)、齊、直為標(biāo)準(zhǔn)，重復(fù)為標(biāo)準(zhǔn)，重復(fù)畫線時必須等上次畫線干燥后再進(jìn)行，重畫線時必須等上次畫線干燥后再進(jìn)行，重復(fù)復(fù)2-3次。次。3.層析時不要讓濾液細(xì)線觸及層析液層析時不要讓濾液細(xì)線觸及層析液。葉綠體中色素的提取和分離 光照到物體表光照到物體表面后，該物體又將面后，該物體又將這種顏色的光反射這種顏色的光反射出來，就是我們所出來，就是我們所見到的顏

8、色。對植見到的顏色。對植物而言，除了部分物而言，除了部分橙光、黃光和大部橙光、黃光和大部分綠光被反射外，分綠光被反射外，其他的基本上都被其他的基本上都被葉綠素分子等所吸葉綠素分子等所吸收了，所以植物的收了，所以植物的葉片呈現(xiàn)綠色。葉片呈現(xiàn)綠色。恩吉爾曼實驗的結(jié)果恩吉爾曼實驗的結(jié)果葉綠體中的色素對不同波長的吸收的強(qiáng)度不同，葉綠體中的色素對不同波長的吸收的強(qiáng)度不同，主要吸收主要吸收紅光紅光與與藍(lán)紫光藍(lán)紫光，幾乎不吸收，幾乎不吸收綠光綠光葉綠素葉綠素類胡蘿卜素類胡蘿卜素葉綠素葉綠素b b葉黃素葉黃素( (藍(lán)綠色）藍(lán)綠色）（黃綠色）（黃綠色）（橙黃色）（橙黃色）（黃色）（黃色）（含量占（含量占3/43

9、/4）（含量占（含量占1/41/4）外膜外膜內(nèi)膜內(nèi)膜基質(zhì)基質(zhì)基?；Ｈ~綠體中的色素葉綠體中的色素葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖( (色色素素) )胡蘿卜素胡蘿卜素葉綠素葉綠素a a（光反應(yīng)酶、（光反應(yīng)酶、光反應(yīng)場所）光反應(yīng)場所）（暗反應(yīng)酶、（暗反應(yīng)酶、暗反應(yīng)場所）暗反應(yīng)場所）光合作用場所一定是葉綠體嗎？光合作用場所一定是葉綠體嗎？光合作用的場所光合作用的場所 葉綠體葉綠體co2o2葉綠體葉綠體光合作用圖解光合作用圖解h2o有機(jī)物有機(jī)物陽光陽光項目項目光反應(yīng)階段光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段區(qū)區(qū)別別場所場所條件條件物質(zhì)物質(zhì)變化變化能量能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上葉綠體的基質(zhì)中葉

10、綠體的基質(zhì)中需需光、色素和酶光、色素和酶不需不需光、色素光、色素;需需多種酶多種酶光能光能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)閍tp中中活潑活潑的化學(xué)能的化學(xué)能atp中中活潑的化學(xué)能活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為糖轉(zhuǎn)化為糖類等有機(jī)物中類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能穩(wěn)定的化學(xué)能水的光解：水的光解：h2o 光光 h+o2光光adp+pi atp酶酶co2的固定：的固定：co2+c5 2c3c3的還原：的還原：2c3 （ch2o） h，atp酶atp adp+pi酶酶聯(lián)聯(lián) 系系1、光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，光反應(yīng)為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供、光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，光反應(yīng)為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供h和和atp2、暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，暗反應(yīng)為光反應(yīng)的進(jìn)行提供、暗反

11、應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，暗反應(yīng)為光反應(yīng)的進(jìn)行提供合成合成atp的原料的原料adp和和pi3、兩者、兩者相互獨(dú)立又同時進(jìn)行相互獨(dú)立又同時進(jìn)行，相互制約又密切聯(lián)系相互制約又密切聯(lián)系（1）什么是光合作用？）什么是光合作用？ 綠色植物通過葉綠體吸收光能，將綠色植物通過葉綠體吸收光能，將co2和和h2o合成為有機(jī)物并釋放出合成為有機(jī)物并釋放出o2，同，同時也將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在糖類和時也將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在糖類和其他有機(jī)物中，這一過程稱為光合作用。其他有機(jī)物中，這一過程稱為光合作用。（2）反應(yīng)式）反應(yīng)式（3）實質(zhì)）實質(zhì)光能光能 化學(xué)能化學(xué)能無機(jī)物無機(jī)物 有機(jī)物有機(jī)物3、給一株正在進(jìn)行光合作用的大豆

12、供給、給一株正在進(jìn)行光合作用的大豆供給 co2 ，則一段，則一段時間后時間后 c存在于存在于 （ ） a. 淀粉淀粉 b. 脂肪脂肪 c. 氨基酸氨基酸 d. 以上三項都有以上三項都有141、光反應(yīng)中，、光反應(yīng)中，atp和和o2的產(chǎn)生都離不開的產(chǎn)生都離不開 （ ） a. 水和水和co2 b. 色素和色素和co2 c. 水、光能、水、光能、co2 d. 水、色素、光能水、色素、光能2、光合作用過程中，能量流動的大致途徑是、光合作用過程中，能量流動的大致途徑是（ ） a.光光 色素色素 （ch2o） b.光光 色素色素 adp （ch2o） c.光光 色素色素 atp （ch2o） d.光光 ad

13、p atp （ch2o）14一、光一、光光照強(qiáng)度對光合作用的影響光照強(qiáng)度對光合作用的影響解題思路：解題思路：利用利用光合作用的模型光合作用的模型分析分析光強(qiáng)（自變量）光強(qiáng)（自變量） 和光合強(qiáng)度（因變量）的關(guān)系。和光合強(qiáng)度（因變量）的關(guān)系。分析過程：分析過程：光能光能活躍化學(xué)活躍化學(xué)能能 （ atp）穩(wěn)定化學(xué)能穩(wěn)定化學(xué)能（有機(jī)物）（有機(jī)物）adp+pih2oo2+hc3有機(jī)物有機(jī)物atp光光光光能量：能量：物質(zhì)：物質(zhì)：光反應(yīng)光反應(yīng)例例1：植物的新陳代謝受外部環(huán)境因子（如光、溫度）：植物的新陳代謝受外部環(huán)境因子（如光、溫度）和內(nèi)部因子（如激素）的影響，研究內(nèi)、外因子對和內(nèi)部因子（如激素）的影響，研

14、究內(nèi)、外因子對植物生命活動的影響具有重要意義。植物生命活動的影響具有重要意義。（1）右圖表示野外松樹（陽生植物）右圖表示野外松樹（陽生植物）光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系。光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系。其中的縱坐標(biāo)表示松樹整體表其中的縱坐標(biāo)表示松樹整體表現(xiàn)出的吸收現(xiàn)出的吸收 co2 和釋放和釋放 co2 量的狀況。請分析回答：量的狀況。請分析回答： 當(dāng)光照強(qiáng)度為當(dāng)光照強(qiáng)度為 b 時，光合作用強(qiáng)度時，光合作用強(qiáng)度 。 不能。光照強(qiáng)度為不能。光照強(qiáng)度為 a 時，光合作用形成的有機(jī)物和呼吸時，光合作用形成的有機(jī)物和呼吸作用消耗的有機(jī)物相等，但晚上只進(jìn)行呼吸作用。因此，作用消耗的有機(jī)物相等，但晚上只進(jìn)行

15、呼吸作用。因此，從全天看，消耗大于積累，植物不能正常生長。從全天看，消耗大于積累，植物不能正常生長。 最高最高 光照強(qiáng)度為光照強(qiáng)度為 a 時，光合作用吸收時，光合作用吸收 co2 的量等于呼吸作用放出的量等于呼吸作用放出 co2 的量。的量。如果白天光照強(qiáng)度較長時期為如果白天光照強(qiáng)度較長時期為 a ，植物能不能正常生長？為什么？，植物能不能正常生長？為什么？ 如將該曲線改繪為人參（陰生植物）光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度關(guān)系的曲線，如將該曲線改繪為人參（陰生植物）光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度關(guān)系的曲線，b 點(diǎn)的位置應(yīng)如何移動，為什么？點(diǎn)的位置應(yīng)如何移動，為什么？0吸收光照強(qiáng)度abcd釋放co2co2f左移，

16、與松樹比較，人參光合作用強(qiáng)度達(dá)到最高點(diǎn)時，左移，與松樹比較，人參光合作用強(qiáng)度達(dá)到最高點(diǎn)時，所需要的光照強(qiáng)度比松樹低。所需要的光照強(qiáng)度比松樹低。 限制限制cf和和fd段光合作用強(qiáng)度的因子分別是？段光合作用強(qiáng)度的因子分別是？光強(qiáng)、光強(qiáng)、co2濃度濃度二、二、co2對光合作用的影響對光合作用的影響解題思路：解題思路：利用利用光合作用的模型光合作用的模型分析分析co2濃度濃度 （自變量）和光合強(qiáng)度（因變量）的關(guān)系。（自變量）和光合強(qiáng)度（因變量）的關(guān)系。分析過程：分析過程：h2c3有機(jī)物有機(jī)物atpc5固定固定還還原原co2生產(chǎn)上提高生產(chǎn)上提高co2化碳的措施主要有？化碳的措施主要有？1、保證田間植物通

17、風(fēng)。、保證田間植物通風(fēng)。2、施用農(nóng)家肥。、施用農(nóng)家肥。3、在大棚中經(jīng)常使用二氧化碳生發(fā)器，施用干冰，、在大棚中經(jīng)常使用二氧化碳生發(fā)器，施用干冰， 或混養(yǎng)家禽、家畜等。或混養(yǎng)家禽、家畜等。例例1 將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的c02條件下。條件下。如果將環(huán)境中如果將環(huán)境中c02含量突然降至極低水平，此時葉肉細(xì)胞內(nèi)的含量突然降至極低水平，此時葉肉細(xì)胞內(nèi)的c3化合物、化合物、c5化合物和化合物和atp含量的變化情況依次是含量的變化情況依次是 a. 上升；下降；上升上升；下降；上升 b. 下降；上升；下降下降；上升；下降 c. 下降；上升；上升下降；上升；上升

18、 d. 上升；下降；下降上升；下降；下降 解析解析從光合作用的反應(yīng)過程進(jìn)行分析：在光合作用過程從光合作用的反應(yīng)過程進(jìn)行分析：在光合作用過程中，中，c02參與暗反應(yīng)，參與暗反應(yīng)，c02與與c5化合物結(jié)合，生成兩個化合物結(jié)合，生成兩個c3化合化合物，當(dāng)物，當(dāng)c02突然減少時，這個過程必然受阻，因而導(dǎo)致突然減少時，這個過程必然受阻，因而導(dǎo)致c5化化合物的含量上升和合物的含量上升和c3化合物含量下降。而化合物含量下降。而c3化合物的減少，化合物的減少，又使暗反應(yīng)中又使暗反應(yīng)中c3化合物還原成葡萄糖的過程受阻，消耗光反化合物還原成葡萄糖的過程受阻，消耗光反應(yīng)提供的應(yīng)提供的atp量也減少，使細(xì)胞中量也減少

19、，使細(xì)胞中atp含量上升。含量上升。 答案答案 c三、溫度對光合作用的影響三、溫度對光合作用的影響實質(zhì)：溫度影響實質(zhì)：溫度影響暗反應(yīng)暗反應(yīng)（酶促反應(yīng)）（酶促反應(yīng)）在生產(chǎn)上應(yīng)用：在生產(chǎn)上應(yīng)用： 在大棚生產(chǎn)中常常采用在大棚生產(chǎn)中常常采用白天適當(dāng)升溫白天適當(dāng)升溫（保證光合作（保證光合作 用正常進(jìn)行，用正常進(jìn)行，晚上適當(dāng)降溫晚上適當(dāng)降溫（降低呼吸酶的活性）。（降低呼吸酶的活性）。例例4、下圖表示在、下圖表示在10000勒克司光照下某植物的呼吸量與勒克司光照下某植物的呼吸量與光合量隨環(huán)境溫度而發(fā)生，據(jù)圖回答問題：光合量隨環(huán)境溫度而發(fā)生，據(jù)圖回答問題：（1）從圖中可）從圖中可以看出，葉綠體以看出，葉綠體內(nèi)

20、的酶與呼吸酶內(nèi)的酶與呼吸酶相比相比 。51015202530354045 0.10.20.30.40.5吸 收 量釋 放 量最適溫度低最適溫度低 （2）最有利于該植物有機(jī)物積累的溫度為）最有利于該植物有機(jī)物積累的溫度為 。 此時圖中顯示出的凈產(chǎn)量為此時圖中顯示出的凈產(chǎn)量為 。（3）溫度為）溫度為40度時該植物的代謝情況為度時該植物的代謝情況為 。（4）從圖中關(guān)系談一談夏季中午時蒸騰作用的益處：）從圖中關(guān)系談一談夏季中午時蒸騰作用的益處： 。350.2mol的的co2光合量等于呼吸量。光合量等于呼吸量。蒸騰作用降低葉片的溫度蒸騰作用降低葉片的溫度,有利于光合作用。有利于光合作用。51015202

21、5 3035 40 45 0.10.20.30.40.5吸收量釋放量（1 1）n n：是各種酶以及：是各種酶以及nadpnadp+ +和和atpatp的重要組的重要組 成成分，葉綠素中也有成成分，葉綠素中也有n n元素。元素。四、（2）p：是葉綠體膜、：是葉綠體膜、 nadp+和和atp的重要組的重要組 成成分。成成分。（3）k：在合成糖類，以及將其運(yùn)輸?shù)綁K根、塊：在合成糖類，以及將其運(yùn)輸?shù)綁K根、塊 莖和種子等器官過程中起作用。莖和種子等器官過程中起作用。（4）mg：葉綠素的重要組成成分。：葉綠素的重要組成成分。1、延長光照時間增加光照強(qiáng)度、延長光照時間增加光照強(qiáng)度2、提高二氧化碳濃度、提高二氧化碳濃度增施有機(jī)肥料，增施有機(jī)肥料，利用微生物分解有利用微生物分解有機(jī)物產(chǎn)生二氧化碳機(jī)物產(chǎn)生二氧化碳直接施放貯存在直接施放貯存在鋼瓶中的二氧化碳鋼瓶中的二氧化碳點(diǎn)煤球爐點(diǎn)煤球爐3、適宜的溫度：、適宜的溫度： 保持晝夜溫差保持晝夜溫差 光合作用受光照強(qiáng)度、光合作用受光照強(qiáng)度、coco2 2濃度、溫度等影濃度、溫度等影響，圖中響，圖中4 4條曲線（條曲線（a a、b b、c c、d d）為不同光照）為不同光照強(qiáng)度和不同強(qiáng)度和不同coco