光合作用以及對它的認識過程

1、1（3）細胞的代謝說明光合作用以及對它的認識過程說明光合作用以及對它的認識過程 2葉綠體葉綠體外膜外膜內(nèi)膜內(nèi)膜基質(zhì)基質(zhì)基?；Ｒ徊东@光能的色素和結(jié)構(gòu)一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)3 形態(tài)形態(tài) 高等植物的葉綠體大多呈扁平橢圓形，每個細高等植物的葉綠體大多呈扁平橢圓形，每個細胞中葉綠體的大小與數(shù)目依植物種類、組織類型以及胞中葉綠體的大小與數(shù)目依植物種類、組織類型以及發(fā)育階段而異。一個葉肉細胞中約有發(fā)育階段而異。一個葉肉細胞中約有1010至數(shù)百個葉綠至數(shù)百個葉綠體，其長體，其長3 36m6m，厚，厚2 23m3m。 一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)45葉綠體中色素的種類：葉綠體中色素的種類：葉綠

2、素葉綠素a(a(藍綠色）藍綠色）葉綠素葉綠素b b（黃綠色）（黃綠色）葉綠素葉綠素（3/43/4）類胡蘿卜素類胡蘿卜素（1/41/4）胡蘿卜素（橙黃色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）葉黃素（黃色）功功 能：能： 吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)6葉綠素葉綠素色素色素吸收可見吸收可見的太陽光的太陽光類胡蘿卜素主類胡蘿卜素主要吸收要吸收藍紫光藍紫光葉綠素葉綠素主要吸收主要吸收紅橙光紅橙光和和藍紫光藍紫光一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)7光合作用的探究歷程光合作用的探究歷程1.1.以前，人們一直以為，小小的種子之所以以前，人們一直以為

3、，小小的種子之所以 能夠長成參天大樹，完全依靠于能夠長成參天大樹，完全依靠于土壤土壤。一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)8 A組: B組:17711771年年,(,(英英) )普里斯特利普里斯特利(Joseph Priestley)(Joseph Priestley)的實驗的實驗 綠色植物在光照下吸收了二氧化碳，產(chǎn)綠色植物在光照下吸收了二氧化碳，產(chǎn)生了氧氣生了氧氣9碘蒸氣處理碘蒸氣處理一半曝光，一半遮光一半曝光，一半遮光在暗處放置幾小的葉片在暗處放置幾小的葉片18641864年年,(,(德德) )薩克斯薩克斯(Julius von Sachs)(Julius von Sachs)的實

4、驗的實驗10綠葉在光合作用中產(chǎn)生了淀粉綠葉在光合作用中產(chǎn)生了淀粉 11黑暗中黑暗中光照下光照下18801880年年,(,(美美) )恩格爾曼恩格爾曼(C.Engelmann)(C.Engelmann)的實驗的實驗12 氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所色植物進行光合作用的場所132.第二組向同種綠色植物提供H218O和CO2 1.第一組向綠色植物提供C18O2和 H2O 。 C18O2+H2O CO2+H218OO2 證明：光合作用釋放的證明：光合作用釋放的O2全部全部來自于來自于H2O19301930年，年，( (美美) )魯賓魯賓(

5、S.Ruben)(S.Ruben)和卡門和卡門(M.Kamaen)(M.Kamaen)18O214CO2+H2O* (CH2O)+O2* 光能光能 葉綠體葉綠體光合作用的概念及反應(yīng)式光合作用的概念及反應(yīng)式 光合作用是指綠色植物通過光合作用是指綠色植物通過葉綠體葉綠體，利用，利用光能光能，把把二氧化碳二氧化碳和和水水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物有機物，并且釋，并且釋放出放出氧氧的過程。的過程。15二、光合作用的過程二、光合作用的過程光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)1617思考：暗反應(yīng)為什么稱之為思考：暗反應(yīng)為什么稱之為“暗暗”反應(yīng)？反應(yīng)？ 暗反應(yīng)在光下能不能進行？暗反應(yīng)在光下能不能進行？H

6、 2 O 光光 2H+1/2O 2酶酶A D P + Pi +能量能量A T P光光反反應(yīng)應(yīng)水的光解：水的光解：ATPATP的形成：的形成：光光合合作作用用酶酶 2 C 3C O 2 +C 5H ATP酶酶C 6 H12 O 62 C 3暗暗反反應(yīng)應(yīng)C O 2的固定：的固定：C O 2的還原：的還原：18【總結(jié)】【總結(jié)】光合作用的過程可以分為兩個階段光合作用的過程可以分為兩個階段，光反應(yīng)光反應(yīng)和暗反應(yīng)和暗反應(yīng)，光反應(yīng)階段主要是在，光反應(yīng)階段主要是在囊狀結(jié)構(gòu)薄膜囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上利用上利用光能光能將將水水光解成光解成HH和和O O2 2，同時將光能轉(zhuǎn)變成不穩(wěn)定的，同時將光能轉(zhuǎn)變成不穩(wěn)定的化學(xué)能，儲存

7、在化學(xué)能，儲存在ATPATP中；暗反應(yīng)階段主要在中；暗反應(yīng)階段主要在葉綠體基質(zhì)葉綠體基質(zhì)中將中將COCO2 2中的中的C C通過通過COCO2 2的固定的固定和和COCO2 2的還原的還原儲存在有機物儲存在有機物中，同時將中，同時將ATPATP中的能量轉(zhuǎn)移到有機物中的能量轉(zhuǎn)移到有機物中。中。19光合作用總反應(yīng)反應(yīng)式光合作用總反應(yīng)反應(yīng)式6C O2+12H2 O葉綠體葉綠體光能光能C 6 H12 O6 + 6 H2 O+6 O2要生成要生成1分子的分子的C 6 H12 O 6，需要多少分子，需要多少分子的的H 2 O和和C O 2 ？20光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供HH和和ATPATP類囊

8、體的薄膜類囊體的薄膜葉綠體的基質(zhì)中葉綠體的基質(zhì)中葉綠體色素酶葉綠體色素酶許多酶，許多酶，不受光限制不受光限制水轉(zhuǎn)變成水轉(zhuǎn)變成HH和氧和氧氣；生成氣；生成ATPATPC OC O2 2轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)镃 C3,3,經(jīng)經(jīng)C OC O2 2的的還原為還原為有機物有機物光能轉(zhuǎn)化為光能轉(zhuǎn)化為ATPATP中中活躍活躍的化學(xué)能的化學(xué)能ATPATP中中活躍活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機物中為有機物中穩(wěn)定穩(wěn)定化學(xué)能化學(xué)能【總結(jié)】【總結(jié)】光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系21三、光合作用的實質(zhì)三、光合作用的實質(zhì)無機物無機物有機物有機物2.2.能量轉(zhuǎn)化：能量轉(zhuǎn)化：光能光能有機物中的化學(xué)能有機物中的

9、化學(xué)能1.1.物質(zhì)轉(zhuǎn)化：物質(zhì)轉(zhuǎn)化：光合作用的意義是什么？光合作用的意義是什么？1.1.生物界中有機物的來源生物界中有機物的來源3.3.調(diào)節(jié)大氣中氧氣和二氧化碳的含量調(diào)節(jié)大氣中氧氣和二氧化碳的含量2.2.生物生命活動所需能量的最終來源生物生命活動所需能量的最終來源4.4.對生物的進化有重要作用對生物的進化有重要作用22（3）細胞的代謝舉例說明影響光合作用速率的環(huán)境因素舉例說明影響光合作用速率的環(huán)境因素 23四、光合作用原理的運用四、光合作用原理的運用植物自身因素、環(huán)境因素對光合作用的影響植物自身因素、環(huán)境因素對光合作用的影響1 1）光照）光照2 2）溫度）溫度3 3）二氧化碳濃度）二氧化碳濃度4

10、 4）水分）水分5 5）礦質(zhì)元素）礦質(zhì)元素24影響光合作用的主要外界因素影響光合作用的主要外界因素v 光照光照 光是光合作用的能量來源，是葉綠體發(fā)育和葉光是光合作用的能量來源，是葉綠體發(fā)育和葉綠素合成的必要條件綠素合成的必要條件v 溫度溫度 由于溫度可以影響酶的活性，因而對光合速率由于溫度可以影響酶的活性，因而對光合速率有明顯影響有明顯影響v 二氧化碳二氧化碳 二氧化碳是光合作用的原料之一二氧化碳是光合作用的原料之一v 水分水分 葉片接近水分飽和時，才能進行正常光合作用葉片接近水分飽和時，才能進行正常光合作用v 礦質(zhì)營養(yǎng)礦質(zhì)營養(yǎng) 礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用v 光合速率的日變化光合速率的日變化 一天中，光強日變化對光和速率一天中，光強日變化對光和速率日變化的影響最大日變化的影響最大251.1.營養(yǎng)物質(zhì)包括有機物、無機鹽、水營養(yǎng)物質(zhì)包括有機物、無機鹽、水等等自養(yǎng)生物自養(yǎng)生物異養(yǎng)生物異養(yǎng)生物光能自養(yǎng)生物光能自養(yǎng)生物化能自養(yǎng)生物化能自養(yǎng)生物（綠色植物）（綠色植物）（硝化細菌等）（硝化細菌等）26一、光合作用的場所一、光合作用的場所-葉綠體葉綠體葉綠體中色素的種類、顏色及作用葉綠體中色素的種類、顏色及作用二、光合作用的過程二、光合作