光合作用的原理和應用

關于光合作用的原理和應用第一頁，共四十頁，2022年，8月28日雙層膜結構基質基粒片層基粒酶色素知識回顧第二頁，共四十頁，2022年，8月28日一、光合作用的探究歷程實驗1、海爾蒙特（比利時）實驗1648實驗2、普利斯特利（英）實驗1771實驗3、英格豪斯（荷蘭）實驗1779（見課本）實驗4、薩克斯（德）實驗1864實驗5、恩格爾曼（美）實驗1880實驗6、魯賓和卡門（美）實驗1939實驗7、卡爾文（美）實驗1939總結第三頁，共四十頁，2022年，8月28日將柳樹苗栽種到木桶里，內有已知干重的土壤，加桶蓋，只用純凈的雨水澆灌，五年后，柳樹的質量增加了76.7kg，而土壤減少0.0567kg。海爾蒙特的結論是：植物的物質積累來源于水。柳樹真的只需要水就能長大嗎？你認為海爾蒙特忽視了哪個重要因素？第四頁，共四十頁，2022年，8月28日普利斯特利（英）實驗1771

結論：綠色植物可以更新空氣第五頁，共四十頁，2022年，8月28日1779年，荷蘭科學家英格豪斯的實驗：普利斯特利的實驗只有在光照下才能成功；植物體只有綠葉才能更新污濁的空氣。1785年，人們明確綠葉在光下放出的是氧氣，吸收的是二氧化碳；1845年，梅耶指出，植物在進行光合作用時，把光能轉變成化學能儲存起來。第六頁，共四十頁，2022年，8月28日一半曝光，一半遮光在暗處放置幾小的葉片薩克斯（德）實驗1864

暗處理光照酒精脫色碘蒸汽處理第七頁，共四十頁，2022年，8月28日問題1：薩克斯的實驗目的是什么？問題2：為什么對植物進行一晝夜的暗處理？問題3：為什么讓葉片的一半曝光，另一半遮光呢？驗證光合作用的產物為了將葉片中原有的淀粉運走耗盡進行對照第八頁，共四十頁，2022年，8月28日問題1：薩克斯的實驗目的是什么？問題2：為什么對植物進行一晝夜的暗處理？問題3：為什么讓葉片的一半曝光，另一半遮光呢？驗證光合作用的產物為了將葉片中原有的淀粉運走耗盡進行對照第九頁，共四十頁，2022年，8月28日恩格爾曼實驗恩格爾曼的實驗說明了什么問題？第十頁，共四十頁，2022年，8月28日

極細光束黑暗中光照下結論：O2是由葉綠體產生的，葉綠體是光合作用的場所。光合作用需要光照。第十一頁，共四十頁，2022年，8月28日20世紀30年代，魯賓和卡門（美）的同位素標記實驗：這個實驗可以得出什么結論？光合作用產生的O2來自于H2O。第十二頁，共四十頁，2022年，8月28日美國卡爾文用14C標記14CO2，供小球藻進行光合作用，探明了CO2中的C的去向，稱為卡爾文循環(huán)。第十三頁，共四十頁，2022年，8月28日年代科學家結論1771普利斯特利植物可以更新空氣1779英格豪斯只有在光照下只有綠葉才可以更新空氣1845R.梅耶植物在光合作用時把光能轉變成了化學能儲存起來1864薩克斯綠色葉片光合作用產生淀粉1880恩格爾曼氧由葉綠體釋放出來，葉綠體是光合作用的場所1939魯賓卡門光合作用釋放的氧來自水20世紀40代卡爾文光合產物中有機物的碳來自CO2光合作用探索歷程總結：第十四頁，共四十頁，2022年，8月28日小結:薩克斯的實驗說明光合作用的產物有（),光合作用的條件需要()；魯賓和卡門的實驗說明了光合作用的產物氧氣中的氧全部來自原料中的（)；恩格爾曼的實驗說明了光合作用的場所是()，光合作用放出（）。

第十五頁，共四十頁，2022年，8月28日通過以上的研究和探索，分析光合作用的原料、產物、場所和條件分別是什么？第十六頁，共四十頁，2022年，8月28日場所：葉綠體條件：光能原料：二氧化碳、水產物：糖類（CH2O)、氧氣二、光合作用總反應式：CO2+H2*

O光能葉綠體（CH2O)+*O2三、光合作用的定義綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。第十七頁，共四十頁，2022年，8月28日

第十八頁，共四十頁，2022年，8月28日H2O

①水的光解O2[H]ADP+Pi酶②ATPco2C5光反應2c3①固定供氫酶酶供能②還原(CH2O)[糖類、脂肪、蛋白質]多種酶參加催化暗反應能量轉化:光能ATP活躍化學能穩(wěn)定化學能元素轉移O元素:H2＊O

＊O2C元素:＊C

O2＊C3＊（CH2O）光能第十九頁，共四十頁，2022年，8月28日條件：光、色素、酶場所：反應水的光解：ATP的合成：基粒類囊體薄膜上H2O[H]+O2光、葉綠體中的色素ADP＋Pi＋光能ATP酶光能1.光反應階段吸收、傳遞和轉換光能能量轉變：ATP中活躍的化學能產物：[H]、O2、ATP第二十頁，共四十頁，2022年，8月28日條件：不需光，需多種酶場所：葉綠體基質中過程CO2的固定：CO2＋C52C3酶三碳化合物的還原：ATP中活躍的化學能2.暗反應階段C3+[H](CH2O)+C5酶ATPADP+Pi能量轉變：有機物中穩(wěn)定的化學能產物：（CH2O）、ADP、Pi第二十一頁，共四十頁，2022年，8月28日H2OO2[H]ADP+PiATPCO22C3C5(CH2O)糖類蛋白質脂肪光合作用的過程第二十二頁，共四十頁，2022年，8月28日

整個光合作用過程中的物質變化和能量變化分別是什么？物質變化：無機物能量變化：光能轉變轉變光合作用的實質：有機物糖類等有機物中的化學能

第二十三頁，共四十頁，2022年，8月28日請分析光下的植物突然停止光照后，其體內的C5化合物和C3化合物的含量如何變化？停止光照光反應停止請分析光下的植物突然停止CO2的供應后，其體內的C5化合物和C3化合物的含量如何變化？[H]

↓

ATP↓還原受阻C3

↑C5↓CO2↓固定停止C3↓C5↑第二十四頁，共四十頁，2022年，8月28日項目光反應暗反應反應場所反應條件物質變化能量變化聯(lián)系葉綠體的類囊體膜上葉綠體的基質上

光、色素、酶ATP、[H]、

酶、CO2光能ATP中活躍的化學能ATP中活躍的化學能有機物中穩(wěn)定化學能光反應為暗反應提供[H]和ATP，暗反應產生ADP和Pi為光反應提供原料小結：光合作用光反應和暗反應的比較水的光解；ATP的合成CO2的固定；三碳化合物的還原第二十五頁，共四十頁，2022年，8月28日五、影響光合作用的因素及在生產實踐中的應用（1）光對光合作用的影響光照時間長，光合作用時間長，有利于植物的生長發(fā)育。③光照時間植物的光合作用強度在一定范圍內隨著光照強度的增加而增加，但光照強度達到一定時，光合作用的強度不再隨著光照強度的增加而增加②光照強度葉綠體中色素的吸收光波主要在紅光和藍紫光。①光的波長第二十六頁，共四十頁，2022年，8月28日生產上應適時灌溉，保證植物生長所需要的水分。當植物葉片缺水時，氣孔會關閉，減少水分的散失，同時影響CO2進入葉內，暗反應受阻，光合作用下降。（4）水分的供應生產上使田間通風良好，供應充足的CO2在一定范圍內，植物光合作用強度隨著CO2濃度的增加而增加，但達到一定濃度后，光合作用強度不再增加。（3）CO2濃度生產上白天升溫，增強光合作用，晚上降低室溫，抑制呼吸作用，以積累有機物。溫度低，光合速率低。隨著溫度升高，光合速率加快，溫度過高時會影響酶的活性，光合速率降低。（2）溫度第二十七頁，共四十頁，2022年，8月28日化能合成作用自養(yǎng)生物以光為能源，以CO2和H2O（無機物）為原料合成糖類（有機物），糖類中儲存著由光能轉換來的能量。例如綠色植物。異養(yǎng)生物只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身的生命活動。例如人、動物、真菌及大多數(shù)的細菌?；芎铣勺饔美铆h(huán)境中某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物。少數(shù)的細菌，如硝化細菌、鐵細菌、硫細菌。光能自養(yǎng)生物化能自養(yǎng)生物所需的能量來源不同（光能、化學能）第二十八頁，共四十頁，2022年，8月28日化能合成作用2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量2HNO2+O22HNO3+能量

能量硝化細菌的化能合成作用6CO2+6H2O(CH2O)+6O2第二十九頁，共四十頁，2022年，8月28日1.葉綠體中的色素所吸收的光能，用于_______和____________;形成的________和__________提供給暗反應。2.光合作用的實質是：把______和_______轉變?yōu)橛袡C物，把_______轉變成_______,貯藏在有機物中。3.在光合作用中，葡萄糖是在________中形成的，氧氣是在_________中形成的，ATP是在_______中形成的，CO2是在_______固定的。水的光解形成ATP[H]ATPCO2H2O光能化學能暗反應光反應光反應暗反應練一練第三十頁，共四十頁，2022年，8月28日1、在光合作用的暗反應過程中，沒有被消耗掉的是（）

A、[H]B、C5化合物C、ATPD、CO2B2、與光合作用光反應有關的是（）①H2O②ATP③ADP④CO2A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④A3、將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的C02條件下。如果將環(huán)境中C02含量突然降至極低水平，此時葉肉細胞內的C3化合物、C5化合物和ATP含量的變化情況依次是A.上升；下降；上升B.下降；上升；下降C.下降；上升；上升D.上升；下降；下降C第三十一頁，共四十頁，2022年，8月28日4、光合作用的過程可分為光反應和暗反應兩個階段，下列說法正確的是（）A.葉綠體類囊體膜上進行光反應和暗反應B.葉綠體類囊體膜上進行暗反應，不進行光反應C.葉綠體基質中可進行光反應和暗反應D.葉綠體基質中進行暗反應,不進行光反應D5、光合作用過程中，產生ADP和消耗ADP的部位在葉綠體中依次為()①外膜②內膜③基質④類囊體膜A．③②B．③④C．①②D．④③B第三十二頁，共四十頁，2022年，8月28日6、光合作用過程的正確順序是（）①二氧化碳的固定②氧氣的釋放③葉綠素吸收光能④水的光解⑤三碳化合物被還原A.④③②⑤①B.④②③⑤①C.③②④①⑤D.③④②①⑤7、在暗反應中，固定二氧化碳的物質是（）Ａ．三碳化合物Ｂ．五碳化合物Ｃ．［Ｈ］Ｄ．氧氣ＤＢ第三十三頁，共四十頁，2022年，8月28日8、在光照充足的環(huán)境里，將黑藻放入含有18O的水中，過一段時間后，分析18O放射性標記，最先（）A、在植物體內的葡萄糖中發(fā)現(xiàn)B、在植物體內的淀粉中發(fā)現(xiàn)C、在植物體內的淀粉、脂肪、蛋白質中均可發(fā)現(xiàn)D、在植物體周圍的空氣中發(fā)現(xiàn)D第三十四頁，共四十頁，2022年，8月28日9、某科學家用含有14C的CO2來追蹤光合作用中的C原子，14C的轉移途徑是（）A、CO2葉綠體ATPB、CO2葉綠素ATPC、CO2乙醇糖類D、CO2三碳化合物糖類D10、在光合作用過程中，能量的轉移途徑是A、光能ATP葉綠素葡萄糖B、光能葉綠素ATP葡萄糖C、光能葉綠素CO2葡萄糖D、光能ATPCO2葡萄糖B第三十五頁，共四十頁，2022年，8月28日11、下列各生物中屬于自養(yǎng)型的原核生物是（）A海帶B衣藻C硝化細菌D大腸桿菌12、下列措施中不會提高溫室蔬菜產量的是（）A增大氧氣濃度B增大二氧化碳濃度C增強光照強度D調節(jié)室溫13、對某植物做如下處理（甲）持續(xù)光照10MIN，（乙）光照5S后再黑暗處理5S，連續(xù)交替進行20MIN，若其他條件不變，則在甲乙兩種情況下植物所制造的有機物總量是（）A甲多于乙B甲少于乙C甲和乙相等D無法確定

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