人教版教學(xué)課件第四節(jié)-光合作用的原理和應(yīng)用(共70張)

1、光合作用的原理和應(yīng)用復(fù)習(xí)回憶 溫故知新1、提取色素的時(shí)候，參加二氧化硅的目的是什么？參加碳酸鈣的目的是什么？2、畫(huà)鉛筆細(xì)線有什么要求？3、將濾紙條插入層析液中，要注意什么？4、四條色素帶從上到下 依次是什么？擴(kuò)散速度最快的什么？含量最高的是什么？ 光合作用的概念： 指綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，并且釋放氧氣的過(guò)程。根據(jù)概念寫(xiě)出光合作用的化學(xué)反響式：有機(jī)物CHO2)激情探討 展示自我光合作用的探究歷程實(shí)驗(yàn)1：1648年海爾蒙特(比利時(shí)) 柳樹(shù)實(shí)驗(yàn): 把一棵2.3kg的柳樹(shù)苗種植在一桶90.8kg的土壤中，然后只用雨水澆灌而不供給任何其他物質(zhì)，5年后柳樹(shù)增重

2、到76.7kg，而土壤只減輕了57g。 植物的物質(zhì)積累來(lái)自 。 實(shí)驗(yàn)2：1771年英普里斯特利一段時(shí)間后一段時(shí)間后普利斯特利實(shí)驗(yàn)結(jié)論: ? ? ?實(shí)驗(yàn)3：1779年，荷蘭的英格豪斯500次植物更新空氣實(shí)驗(yàn)結(jié)論：植物體的綠葉在 下才能更新空氣。1845年，梅耶德:根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律明確指出： 。 實(shí)驗(yàn)4：1864年，薩克斯(德)置于暗處幾小時(shí)思考：目的是什么？一半遮光一半曝光消耗掉葉片中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)實(shí)驗(yàn)對(duì)照暗處曝光消耗營(yíng)養(yǎng)碘蒸氣綠色葉片 綠色葉片暗處消耗營(yíng)養(yǎng)遮光碘蒸氣1、綠色植物的葉片在光合作用中產(chǎn)生了 。呈深藍(lán)色無(wú)顏色變化2、光合作用需要 。 實(shí)驗(yàn)6：20世紀(jì)30年代，魯賓和卡門(mén)美的同位素標(biāo)

3、記實(shí)驗(yàn)：證實(shí):光合作用釋放的氧氣來(lái)于水C18O2O2 CO218O2H2OH218O光照下的球藻懸液光合作用釋放的O2到底是來(lái)自H2O ，還是CO2呢？實(shí)驗(yàn)7：20世紀(jì)40年代美國(guó)科學(xué)家卡爾文用14C標(biāo)記的14CO2追蹤其放射性探明：CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成 的途徑卡爾文循環(huán)。CO2碳的同位素 C14CO214( CH2 O)+O2CO2+ H2O14光能葉綠體三、光合作用的過(guò)程：CO2 +H2O *1、總反響式:2、過(guò)程：包括兩個(gè)階段1.光反響2.暗反響葉綠體光能(CH2O)+O2*光合作用的過(guò)程色素分子可見(jiàn)光C52C3ADP+PiATPH2OO2酶酶 （CH2O）CO2吸收光解酶光反

4、應(yīng)暗反應(yīng)H供氫固定還原葉綠體基粒囊狀結(jié)構(gòu)中葉綠體基質(zhì)中光、色素和酶ATP、 H、多種酶光能轉(zhuǎn)變成活潑的化學(xué)能ATP活潑的化學(xué)能變成穩(wěn)定的化學(xué)能 光反響為暗反響提供H和ATP暗反響產(chǎn)生的ADP和Pi為光反響合成ATP提供原料水的光解2H2O4H+O2合成ATP ADP+Pi ATP光 酶光能CO2的固定CO2+C5 2C3C3的復(fù)原2C3 (CH2O) 酶 酶ATP H光3、光反響和暗反響的比較四、光合作用的本質(zhì)將無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)藏在有機(jī)物中請(qǐng)分析光下的植物突然停止光照后，其體內(nèi)的C5化合物和C3化合物的含量如何變化？停止光照光反響停止請(qǐng)分析光下的植物突然停止CO2的供應(yīng)后，

5、其體內(nèi)的C5化合物和C3化合物的含量如何變化？H ATP復(fù)原受阻C3 C5 CO2 固定停止C3 C5 CH2O減少 H ATPCH2O減少 六、影響光合作用的因素及其在生 產(chǎn)實(shí)踐上的應(yīng)用影響光合作用的環(huán)境因素： 光 二氧化碳的濃度 溫度 水 礦質(zhì)元素等植物自身因素在一定范圍內(nèi)，光照越強(qiáng)，光合作用速率隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而加快；超過(guò)一定范圍，再增加光照強(qiáng)度，光合作用速率不再加快 光照強(qiáng)度:CO2吸收量CO2釋放量光照強(qiáng)度1、光abcCO2吸收量CO2釋放量光照強(qiáng)度呼吸速率光飽和點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn)凈光合速率總光合速率 真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率bca表示方法：凈光合速率： 用O2釋放量、CO2吸收量

6、或有機(jī)物積累量表示真正實(shí)際光合速率： 用O2產(chǎn)生量、 CO2固定量或有機(jī)物產(chǎn)生量表示測(cè)定方法：呼吸速率： 將植物置于黑暗中，測(cè)定實(shí)驗(yàn)容器中CO2增加量、O2減少量或有機(jī)物減少量。凈光合速率： 將植物置于光下，測(cè)定實(shí)驗(yàn)容器中O2增加量、 CO2減少量或有機(jī)物增加量AB光照強(qiáng)度0吸收CO2陽(yáng)生植物陰生植物B：光補(bǔ)償點(diǎn)C：光飽和點(diǎn)應(yīng)根據(jù)植物的生活習(xí)性因地制宜地種植植物。C光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn) ： 陽(yáng)生植物 陰生植物一天的時(shí)間光合作用效率O光照強(qiáng)度121311光合作用效率與光照強(qiáng)度、時(shí)間的關(guān)系A(chǔ)BCDE101514生產(chǎn)上的應(yīng)用：1、適當(dāng)提高光照強(qiáng)度陰生、陽(yáng)生植物的光強(qiáng)不同2、增加光合作用面積3、延長(zhǎng)光合

7、作用時(shí)間溫室中人工光照合理密植間作套種輪作某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為250C和300C，以下圖表示250C時(shí)光合作用與光照強(qiáng)度的關(guān)系。假設(shè)溫度升到300C 原光照強(qiáng)度和CO2濃度不變，理論上圖中相應(yīng)點(diǎn)a、b、c移動(dòng)方向分別為：A 下移、右移、下移B 下移、左移、下移C 上移、左移、上移D 上移、右移、上移A紅光藍(lán)紫光綠光光質(zhì): 光質(zhì)也影響光合速率,通常復(fù)色光 白光下光合速率最高；紅光下光合速率較快,藍(lán)光次之,綠光最差.生產(chǎn)上應(yīng)用：1、溫室大棚使用無(wú)色透明的玻璃2、假設(shè)要降低光合作用，那么用有色玻璃如 紅色玻璃綠色玻璃等光合作用是在酶的催化下進(jìn)行的,溫度直接影響酶的活性. 一般植物

8、在1035 下正常進(jìn)行光合作用,其中AB段(1035 )隨溫度的升高而逐漸加強(qiáng),B點(diǎn)(35 )以上酶的活性逐漸下降,光合作用開(kāi)始下降,50 光合作用完全停止.1020304050溫度光合速率2、溫度ABC2、溫度在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨溫度升高而加快；B點(diǎn)是提高光合速率的最適溫度；超過(guò)B點(diǎn)以后，光合速率隨溫度的升高而下降，原因是溫度過(guò)高會(huì)使酶活性下降應(yīng)用：1、適時(shí)播種2、溫室栽培農(nóng)作物時(shí)： 1冬天，可適當(dāng)提高溫度；夏 天，可適當(dāng)降低溫度。2增大晝夜 溫差白天適當(dāng)提 高溫度，晚上適當(dāng)降低溫度3、二氧化碳濃度：在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨二氧化碳濃度增大而加快；但到達(dá)一定濃度時(shí)，再增加二氧化碳

9、濃度，光合作用速率也不再增加，甚至減弱細(xì)胞呼吸抑制A點(diǎn)：CO2補(bǔ)償點(diǎn)B點(diǎn)：CO2飽和點(diǎn).CO2補(bǔ)償點(diǎn).CO2飽和點(diǎn).降低. 增高光照增強(qiáng)光照減弱.增高. 降低應(yīng)用：1、大田：“正其行，通其風(fēng)2、施用有機(jī)肥3、投放干冰或二氧化碳發(fā)生器N：光合酶及H和ATP的重要組分P：H和ATP的重要組分；維持葉綠體正常結(jié)構(gòu)和功能K：促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官運(yùn)輸Mg：葉綠素的重要組分4、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)應(yīng)用：合理施肥5、水水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學(xué)反響的介質(zhì)。另外，水還影響氣孔的開(kāi)閉，間接影響CO2進(jìn)入植物體，缺水還會(huì)引起淀粉水解加快,可溶性糖過(guò)多,光合產(chǎn)物輸出緩慢.所以水對(duì)光合作用影響很大，生產(chǎn)上，應(yīng)合理灌

10、溉，預(yù)防干旱應(yīng)用：預(yù)防干旱，合理灌溉6、葉齡葉片的光合速率與葉齡密切相關(guān)。幼葉凈光合速率低；葉片全展后，光合速率達(dá)最大值；葉片衰老后，光合速率下降。葉齡C D 影響光能利用率的因素在生產(chǎn)中的應(yīng)用：延長(zhǎng)光合作用時(shí)間增加光合作用面積光能利用率光合作用效率( 輪作 )( 合理密植：間種、套種 )1、光照強(qiáng)度、光質(zhì)2、CO2濃度3、溫度4、礦質(zhì)元素 合理施肥5、水 合理灌溉實(shí)驗(yàn)原理：利用真空滲入法排除葉內(nèi)細(xì)胞間隙的空氣，充以水分，使葉片沉于水中。在光合作用過(guò)程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小，而在細(xì)胞間積累，結(jié)果使原來(lái)下沉的葉片上浮，根據(jù)上浮所需的時(shí)間長(zhǎng)短，即能比較光合作用的強(qiáng)弱

11、。七、探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響觀察與記錄一、不同光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響結(jié)論：在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，光合作用隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增強(qiáng)五、光合作用和呼吸作用中的化學(xué)計(jì)算光合作用反響式：6CO212H2OC6H12O66O26H2O呼吸作用反響式：有氧：C6H12O66O26H2O 6CO212H2O無(wú)氧：C6H12O62C2H5OH2CO2 (植物)實(shí)測(cè)CO2吸收量光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2釋放量實(shí)測(cè)O2釋放量光合作用O2釋放量-呼吸作用O2消耗量化能合成作用 自然界中少數(shù)種類的細(xì)菌，雖然細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有色素，不能進(jìn)行光合作用，但是能夠利用體外環(huán)境中某些無(wú)機(jī)物釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物，這種

12、合成作用，叫做化能合成作用。2、硝化細(xì)菌是生活在土壤中的一種細(xì)菌，它的同化作用過(guò)程如下：思考其同化作用的類型是什么？2HNO2+2H2O+能量2HNO2+ O2硝化細(xì)菌2HNO3+能量CO2 + H2O2NH3+3O2硝化細(xì)菌CH2O+ O2進(jìn)行光合作用和化能合成作用的生物都是自養(yǎng)型生物，而只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來(lái)維持自身生命活動(dòng)的生物是異養(yǎng)型生物化能自養(yǎng)需氧型 【例題1】測(cè)定植物光合作用的速率，最簡(jiǎn)單有效的方法是測(cè)定： A.植物體內(nèi)葡萄糖的氧化量 B.植物體內(nèi)葉綠體的含量 C.二氧化碳的消耗量 D.植物體內(nèi)水的消耗量 【例題2】如果做一個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)定藻類植物是否完成光反響,最好是檢測(cè)其: A

13、.葡萄糖的形成 B.淀粉的形成 C.氧氣的釋放 D.CO2的吸收量練一練1、光合作用中光反響階段為暗反響階段提供了 AO2和C3化合物 B葉綠體色素 CH20和O2 DH和ATPD2、在光合作用的暗反響過(guò)程中，沒(méi)有被消耗掉的是 A、H B、五碳化合物 C、ATP D、二氧化碳B3、 光合作用的過(guò)程可分為光反響和暗反響兩個(gè)階段，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A.葉綠體類囊體膜上進(jìn)行光反響和暗反響B(tài).葉綠體類囊體膜上進(jìn)行暗反響，不進(jìn)行 光反響C.葉綠體基質(zhì)中可進(jìn)行光反響和暗反響D.葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行暗反響,不進(jìn)行光反響DA曲線AB段表示綠色植物沒(méi)有進(jìn)行光合作用B曲線BD段表示綠色植物僅進(jìn)行光合作用C在B點(diǎn)顯

14、示綠色植物光合作用和呼吸作用 的速率相等D整段曲線說(shuō)明，隨光照強(qiáng)度的遞增，光合 作用增強(qiáng)，呼吸作用減弱4.如圖為原來(lái)置于黑暗環(huán)境中的綠色植物曝于光下后。根據(jù)其吸收CO2量制成的曲線。以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是( )C5以下圖曲線表示農(nóng)田中晝夜溫度變化；光照強(qiáng)度；植物吸收CO2的變化，請(qǐng)判斷以下說(shuō)法中不正確的選項(xiàng)是A. 在曲線與時(shí)間軸交點(diǎn)c和e時(shí)，光合作用吸收的CO2和呼吸作用釋放的CO2量相等。B. a點(diǎn)的形成是由夜間的低溫造成的C. 在從時(shí)間軸上的c點(diǎn)開(kāi)始合成有機(jī)物，到e點(diǎn)有機(jī)物的合成終止。D. 增大曲線與時(shí)間軸所圍成的正面積措施包括提高光照強(qiáng) C6在相同光照和溫度條件下，空氣中CO2含量與植物光

15、合產(chǎn)量有機(jī)物積累量的關(guān)系如下圖。理論上某種C3植物能更有效的利用CO2，使光合產(chǎn)量高于m點(diǎn)的選項(xiàng)是：A.假設(shè)a點(diǎn)在a2，b點(diǎn)在b2時(shí) B.假設(shè)a在a1，b在b1時(shí) C.假設(shè)a點(diǎn)在a2，b在b1時(shí) D.假設(shè)a在a1，b點(diǎn)在b2時(shí)D7.圖5-20表示光強(qiáng)度和溫度對(duì)同一植物光合作用的影響，請(qǐng)分析說(shuō)明：(1)圖中的A、B比較，_的光強(qiáng)度較高，判斷依據(jù)是_。 (2)圖中X段的光合速率受_影響；Y段光合速率差異是受_影響。(3)當(dāng)溫度是限制因素時(shí)_的變化影響光合作用速率。A相同溫度時(shí)，A的光合速率較高 光強(qiáng)度 溫度 光強(qiáng)度 再見(jiàn)玉米和大豆間作套種一、光合作用探索歷程光反響過(guò)程:條件:光、色素、酶、ADP、Pi、NADP+場(chǎng)所:葉綠體類囊體薄膜上暗反響條件:不需光、酶、ATP、 H 場(chǎng)所:葉綠體基質(zhì)2暗反響：用于光合作用的水只占蒸騰失水的1%，因此，缺水影響光合作用主要是間接原因。1氣孔關(guān)閉氣孔運(yùn)動(dòng)對(duì)葉片缺水非常敏感，輕度水分虧缺就會(huì)引起氣孔導(dǎo)度下降，導(dǎo)致進(jìn)入葉內(nèi)的CO2減