光合作用課件PPT

1、 俗話說：俗話說：“萬物生長靠太陽萬物生長靠太陽”，為什么這，為什么這么說呢？我們來看一組數(shù)據(jù)：么說呢？我們來看一組數(shù)據(jù)：地球表面上的綠色植物每年大約制造地球表面上的綠色植物每年大約制造 4400億噸有機物；億噸有機物；地球表面上的綠色植物每年儲存的能量約為地球表面上的綠色植物每年儲存的能量約為7111018kJ，這個數(shù)字大約相當于，這個數(shù)字大約相當于240000個三門峽水電站所發(fā)出的電力。個三門峽水電站所發(fā)出的電力。 綠色植物儲綠色植物儲存在有機物中的存在有機物中的能量來自哪呢？能量來自哪呢？太陽能太陽的光能又是太陽的光能又是通過什么途徑進通過什么途徑進入植物體內(nèi)的？入植物體內(nèi)的？結論：植物

2、的物質(zhì)積累不結論：植物的物質(zhì)積累不是來自于土壤，而是完全是來自于土壤，而是完全來源于水。來源于水。開始時開始時5年后年后實驗前后的差實驗前后的差值值柳樹的質(zhì)量柳樹的質(zhì)量2.3kg76.7kg干土的質(zhì)量干土的質(zhì)量90.8kg90.743kg+74.7kg0.057kg17 17世紀比利時世紀比利時 海爾蒙特海爾蒙特柳苗栽培實驗柳苗栽培實驗1771年，英，年，英，普里斯特利普里斯特利的實驗的實驗1864年，德，年，德，薩克斯薩克斯的實驗的實驗1880年，美，年，美，恩吉爾曼恩吉爾曼的實驗的實驗20世紀世紀30年代，美，年代，美，魯賓魯賓和和卡門卡門的實驗的實驗光合作用的發(fā)現(xiàn)光合作用的發(fā)現(xiàn)1779年

3、，荷，年，荷，英根豪斯英根豪斯的實驗的實驗普利斯特利實驗普利斯特利實驗普利斯特利實驗普利斯特利實驗結論：植物可以更新空氣。結論：植物可以更新空氣。結論結論1：只有在：只有在光下光下植物才能更新空氣。植物才能更新空氣。 黑 暗 光 下 結論結論2：植物體的綠葉：植物體的綠葉在光下才能更新空氣。在光下才能更新空氣。普利斯特利的實驗只有在普利斯特利的實驗只有在陽光照射陽光照射下才能成功下才能成功英根豪斯實驗英根豪斯實驗綠色綠色葉片葉片黑暗黑暗處理處理遮光遮光曝光曝光碘碘蒸蒸汽汽不變藍不變藍變藍變藍結論：綠色葉片在光合作用下結論：綠色葉片在光合作用下產(chǎn)生了產(chǎn)生了淀粉。淀粉。一半遮光一半遮光一半曝光一半

4、曝光薩克斯實驗薩克斯實驗恩吉爾曼實驗恩吉爾曼實驗實驗組實驗組對照組對照組將水綿和好氧細將水綿和好氧細菌放在無空氣的菌放在無空氣的黑暗環(huán)境黑暗環(huán)境中中, ,極細極細光束照射水綿光束照射水綿, ,好好氧細菌集中在氧細菌集中在被被照葉綠體部位照葉綠體部位將水綿和好氧細菌將水綿和好氧細菌暴露在暴露在光照光照下下, ,好好 氧細菌集中在氧細菌集中在葉綠葉綠體所有受光部位體所有受光部位結論：氧是葉綠體所釋放的結論：氧是葉綠體所釋放的, ,葉綠葉綠體是綠色植物光合作用的場所體是綠色植物光合作用的場所恩吉爾曼的第二個實驗恩吉爾曼的第二個實驗魯賓和卡門實驗魯賓和卡門實驗同位素同位素標記法標記法：放射性同位素可用

5、于追蹤物質(zhì)放射性同位素可用于追蹤物質(zhì)的運行和變化規(guī)律。用放射性同位素標記的化合物，的運行和變化規(guī)律。用放射性同位素標記的化合物，化學性質(zhì)不會改變。科學家通過追蹤化學性質(zhì)不會改變?？茖W家通過追蹤放射性同位素放射性同位素標記的化合物，可以弄清化學反應的詳細過程。這標記的化合物，可以弄清化學反應的詳細過程。這種方法叫做種方法叫做同位素標記法同位素標記法。實驗組實驗組對照組對照組向綠色植物提供向綠色植物提供H2O、 C18O2 , ,釋放的氧是釋放的氧是O2結論結論:光合作用釋放的氧全部來自水光合作用釋放的氧全部來自水向綠色植物提供向綠色植物提供H218O、CO2 , , 釋釋放的氧是放的氧是18O2

6、 魯賓和卡門實驗魯賓和卡門實驗光合作用的場所光合作用的場所葉綠體葉綠體色素色素葉綠素葉綠素類胡蘿卜素類胡蘿卜素葉綠素葉綠素a葉綠素葉綠素b葉黃素葉黃素胡蘿卜素胡蘿卜素吸收可見吸收可見的太陽光的太陽光葉綠素葉綠素主要吸收主要吸收紅光紅光和和藍紫光藍紫光類胡蘿卜素類胡蘿卜素主主要吸收要吸收藍紫光藍紫光多種酶多種酶ADP+PiATP酶酶色素分子色素分子可見光可見光吸收吸收2H2OO24H光解光解C52C3CO2固定固定光反應光反應還原還原CH2O+H2O能能酶酶碳反應碳反應6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能光能葉綠體葉綠體光合作用過程光合作用過程總方程式總方程式梅爾文梅爾文卡爾

7、文卡爾文1961年諾貝爾化學獎獲年諾貝爾化學獎獲得者，通過化學分析，得者，通過化學分析，闡明光合作用中碳化合闡明光合作用中碳化合物的合成過程，即發(fā)現(xiàn)物的合成過程，即發(fā)現(xiàn)卡爾文循環(huán)卡爾文循環(huán)光反應碳反應進行進行部位部位條件條件物質(zhì)物質(zhì)變化變化能量能量變化變化聯(lián)系聯(lián)系葉綠體葉綠體基粒基粒囊狀結構囊狀結構葉綠體葉綠體基質(zhì)基質(zhì)光、水、色素和酶光、水、色素和酶CO2 、ATP 、H和酶和酶光能轉換成光能轉換成ATPATP中活躍的中活躍的化學能化學能ATPATP中活躍的化學能變成有中活躍的化學能變成有機物中穩(wěn)定的化學能機物中穩(wěn)定的化學能 光反應為暗反應提供光反應為暗反應提供 HH 和和ATPATP暗反應產(chǎn)

8、生的暗反應產(chǎn)生的ADPADP和和PiPi為光反應合成為光反應合成ATPATP提供原料提供原料水的光解水的光解 H2O 2H+1/2O2合成合成ATP ADP+Pi ATPCO2的固定的固定CO2+C5 2C3三碳的還原三碳的還原2C3 五碳糖五碳糖 有機物有機物光光 酶酶光能光能 酶酶 酶酶 ATP H光反應和碳反應的比較光反應和碳反應的比較環(huán)境因素影響光合速率環(huán)境因素影響光合速率光合速率光合速率:或稱光合強度，是指一定量的植物或稱光合強度，是指一定量的植物(如一定的如一定的葉面積葉面積)在單位時間內(nèi)進行多少光合作用在單位時間內(nèi)進行多少光合作用(如釋如釋放多少氧氣、消耗多少二氧化碳）。放多少氧

9、氣、消耗多少二氧化碳）。影響因素：影響因素： 光強度、溫度、空氣中的二氧化碳濃度光強度、溫度、空氣中的二氧化碳濃度6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能光能葉綠體葉綠體1）光照強度：在其他條）光照強度：在其他條件都適宜的情況下，件都適宜的情況下，在一在一定范圍內(nèi)，光合速率隨光定范圍內(nèi)，光合速率隨光照強度提高而加快。當光照強度提高而加快。當光照強度高到一定數(shù)值后，照強度高到一定數(shù)值后，光照強度再提高而光合速光照強度再提高而光合速率不再加快，率不再加快，這種現(xiàn)象叫這種現(xiàn)象叫光飽和現(xiàn)象。光飽和現(xiàn)象。開始達到光飽和現(xiàn)象的光照強度為開始達到光飽和現(xiàn)象的光照強度為光飽和點光飽和點。隨著光

10、照強。隨著光照強度減弱，光合速率減慢，當減弱到一定的光照強度時，光度減弱，光合速率減慢，當減弱到一定的光照強度時，光和吸收的二氧化碳與呼吸釋放二氧化碳的量幾乎相等，此和吸收的二氧化碳與呼吸釋放二氧化碳的量幾乎相等，此時的光照強度為時的光照強度為光補償點光補償點。陰生植物的光飽和點與光補償陰生植物的光飽和點與光補償點一般都低于陽生植物。點一般都低于陽生植物。 應根據(jù)植物的生活習性因地制宜地種植植物。應根據(jù)植物的生活習性因地制宜地種植植物。光補償點、光飽和點光補償點、光飽和點 ： 陽生植物陽生植物 陰生植物陰生植物注意：注意：1、光合作用與呼吸作用的關系、光合作用與呼吸作用的關系表觀光合速率表觀光

11、合速率：不算呼吸：不算呼吸作用放出的二氧化碳量，作用放出的二氧化碳量，只算從外界吸收的二氧化只算從外界吸收的二氧化碳量，即是在光下測定的碳量，即是在光下測定的二氧化碳的吸收量。二氧化碳的吸收量。真正光合速率真正光合速率：是指植物在光下實際把二氧化碳轉化：是指植物在光下實際把二氧化碳轉化成有機物的成有機物的 量，即在單位時間、葉面積從外界吸收和量，即在單位時間、葉面積從外界吸收和自身呼吸釋放二氧化碳的量。自身呼吸釋放二氧化碳的量。如何計算一天的光合積累如何計算一天的光合積累量？量？2）二氧化碳濃度；）二氧化碳濃度；二氧化碳含量很低時，綠色植物不能制造有機物，隨二氧化碳含量很低時，綠色植物不能制造

12、有機物，隨著二氧化碳含量的提高，光合作用增強；當二氧化碳著二氧化碳含量的提高，光合作用增強；當二氧化碳含量提高到一定程度時，光合作用的強度不再隨二氧含量提高到一定程度時，光合作用的強度不再隨二氧化碳含量的提高而增強?；己康奶岣叨鰪姟?）溫度的高低）溫度的高低光合作用有一個最適溫光合作用有一個最適溫度，一般溫帶植物的最度，一般溫帶植物的最適溫度常在適溫度常在25左右左右？光合作用與呼吸作用的區(qū)別光合作用與呼吸作用的區(qū)別光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用原料原料CO2、H2OO2、葡萄糖等有機物、葡萄糖等有機物產(chǎn)物產(chǎn)物O2、葡萄糖等有機物、葡萄糖等有機物CO2、H2O等等能量能量轉換轉換貯藏能

13、量的過程貯藏能量的過程光能光能活躍的化學能活躍的化學能穩(wěn)穩(wěn)定的化學能定的化學能釋放能量的過程釋放能量的過程穩(wěn)定的化學能穩(wěn)定的化學能活躍活躍的化學能的化學能發(fā)生發(fā)生部位部位有葉綠體的細胞，葉綠體有葉綠體的細胞，葉綠體活細胞，線粒體、細活細胞，線粒體、細胞質(zhì)胞質(zhì)發(fā)生發(fā)生條件條件光照下才可發(fā)生光照下才可發(fā)生光下、暗處都可發(fā)生光下、暗處都可發(fā)生光合作用和呼吸作用中的化學計算光合作用和呼吸作用中的化學計算光合作用反應式：光合作用反應式：6CO6CO2 212H12H2 2OCOC6 6H H1212O O6 66O6O2 26H6H2 2O O呼吸作用反應式：呼吸作用反應式：有氧：有氧：C C6 6H

14、H1212O O6 66O6O2 26H6H2 2O 6COO 6CO2 212H12H2 2O O無氧：無氧：C C6 6H H1212O O6 62C2C2 2H H5 5OHOH2CO2CO2 2 實測實測COCO2 2吸收量吸收量光合作用光合作用COCO2 2吸收量吸收量- -呼吸作用呼吸作用COCO2 2釋放量釋放量實測實測O O2 2釋放量釋放量光合作用光合作用O O2 2釋放量釋放量- -呼吸作用呼吸作用O O2 2消耗量消耗量1.在光合作用過程中，不屬于暗反應的是在光合作用過程中，不屬于暗反應的是 A.CO2與五碳化合物結合與五碳化合物結合 B.三碳化合物接受三碳化合物接受AT

15、P釋放的能量釋放的能量 C.H2O的氫傳遞給的氫傳遞給NADP+ D.NADPH的氫傳遞給三碳化合物的氫傳遞給三碳化合物2.離體的葉綠體在光照下進行穩(wěn)定光合作用時，如果突然中斷離體的葉綠體在光照下進行穩(wěn)定光合作用時，如果突然中斷CO2氣體的供應，短暫時間內(nèi)葉綠體中氣體的供應，短暫時間內(nèi)葉綠體中C3化合物與化合物與C5化合物相對含化合物相對含量的變化是量的變化是 A. C3化合物增多、化合物增多、 C5化合物減少化合物減少 B. C3化合物增多、化合物增多、 C5化合物增多化合物增多 C. C3化合物減少、化合物減少、 C5化合物增多化合物增多 D. C3化合物減少、化合物減少、 C5化合物減少

16、化合物減少3.對某植株作如下處理：（甲）持續(xù)光照對某植株作如下處理：（甲）持續(xù)光照10min；（乙）光照；（乙）光照5s再再黑暗處理黑暗處理5s，連續(xù)交替進行，連續(xù)交替進行20min。若其他條件不變，則在甲、。若其他條件不變，則在甲、乙兩種情況下植株所制造的有機物總量是乙兩種情況下植株所制造的有機物總量是 A.甲多于乙甲多于乙 B.甲少于乙甲少于乙 C.甲和乙相等甲和乙相等 D.無法確定無法確定課后習題課后習題4.4.將某一綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在一將某一綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在一定條件下不給光照，定條件下不給光照，COCO2 2的含量每小時增加的含量每小時增加8mg8mg，給，給予充足光照后，容器內(nèi)予充足光照后，容器內(nèi)COCO2 2的含量每小時減少的含量每小時減少36mg36mg，若上述光照條件下光合作用每小時能產(chǎn)生葡萄糖若上述光照條件下光合作用每小時能產(chǎn)生葡萄糖30mg30mg，請回答：，請回答：（1 1）比較在上述條件下，光照時呼吸作用的）比較在上述條件下，光照時呼吸作用的強度與黑暗時呼吸作用的強度差是強度與黑暗時呼吸作用的強度差是mgmg。（2 2）在光照時，該植物每小時葡萄糖凈生產(chǎn)）在光照時，該植物每小時葡萄糖凈生產(chǎn)量是量是 mgmg。（3 3）若一晝夜中先