能量之源光合作用

關(guān)于能量之源光合作用第1頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三葉綠體膜基?；Ｆ瑢樱惸殷w）基質(zhì)光合作用的場所——葉綠體第2頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三葉綠體中的色素

葉綠體中的色素具有吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的作用

色素分布在類囊體的薄膜上葉綠體內(nèi)如此多的基粒和類囊體，極大地擴(kuò)展了受光面積。第3頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三光合作用的研究歷史第4頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三1、1771年英國科學(xué)家普利斯特利第5頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三2、1864年

德國科學(xué)家薩克斯第6頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三1864年

德國科學(xué)家薩克斯碘證明光合作用產(chǎn)生了淀粉第7頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三3、恩格爾曼的實驗示意圖

在黑暗中在光照下好氧細(xì)菌多好氧細(xì)菌少第8頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三

4、20世紀(jì)30年代，美國科學(xué)家魯賓和卡門通過同位素標(biāo)記法證明了光合作用釋放的氧全部來自水第9頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三5、1945年后

美國生物學(xué)家卡爾文3—磷酸甘油酸二磷酸核酮糖3—磷酸甘油醛1，3—磷酸甘油酸一磷酸核酮糖3—磷酸甘油醛葡萄糖12ATP12ADPCO26ATP6ADP12NADPH12NADP+卡爾文循環(huán)66121221061同位素示蹤技術(shù)破解暗反應(yīng)過程第10頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三由以上實驗可以得出下列結(jié)論：

1、光合作用的場所是葉綠體

2、光合作用的原料是CO2和H2O3、光合作用的產(chǎn)物是（CH2O）和氧氣

4、光合作用的條件有光、葉綠體第11頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三光合作用的概念

綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。

通過反應(yīng)式明確光合作用的場所、條件、原料和產(chǎn)物，進(jìn)而總結(jié)出光合作用的實質(zhì)：將無機(jī)物合成有機(jī)物；把光能變成貯存在有機(jī)物中的化學(xué)能。光合作用的反應(yīng)式：CO2+H2O光能葉綠體（CH2O）+O2釋放的氧氣來源于參加反應(yīng)的水第12頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三光合作用的過程：分為光反應(yīng)階段與暗反應(yīng)階段第13頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三葉綠體中的色素H2OO2[H]ATPADP+Pi酶水的光解①H2O的光解②ATP的形成進(jìn)行場所——葉綠體的類囊體薄膜上光合作用的過程——光反應(yīng)第14頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三2C3C5[H]ATPADP+Pi（CH2O）多種酶參加催化酶CO2還原固定酶①CO2的固定②C3的還原進(jìn)行場所——葉綠體的基質(zhì)中光合作用的過程——暗反應(yīng)第15頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三葉綠體中的色素H2O[H]ATPADP+Pi酶水的光解O22C3C5[H]ATPADP+Pi（CH2O）多種酶參加催化酶CO2還原固定酶光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了[H]和ATP光反應(yīng)與暗反應(yīng)的關(guān)系光反應(yīng)暗反應(yīng)第16頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較場所條件物質(zhì)變化能量變化光反應(yīng)暗反應(yīng)類囊體薄膜上基質(zhì)中有光有光無光均可水的光解ATP的生成CO2的固定C3的還原ATP的水解光能活躍化學(xué)能活躍化學(xué)能穩(wěn)定化學(xué)能

第17頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三填空：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(yīng)。2.光合作用的實質(zhì)是：把和轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物，把轉(zhuǎn)變成，貯藏在有機(jī)物中。3.在光合作用中，糖類是在中形成的，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(xué)能暗反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)練習(xí)鞏固第18頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三1．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葉綠體中的色素吸收光能④水的光解⑤三碳化合物被還原A.④③②⑤①B.④②③⑤①C.③②④①⑤D.③④②①⑤2.在暗反應(yīng)中，固定二氧化碳的物質(zhì)是（）Ａ．三碳化合物Ｂ．五碳化合物Ｃ．［Ｈ］Ｄ．氧氣ＤＢ第19頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三3.下列有關(guān)光合作用的敘述中,正確的是（）Ａ．光合作用全過程都需要光Ｂ．光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)都需酶的催化Ｃ．光合作用全過程完成后才有氧氣的釋放Ｄ．光合作用全過程完成后才有化學(xué)能的產(chǎn)生4．光合作用的暗反應(yīng)中，三碳化合物轉(zhuǎn)變成葡萄糖，最起碼需要的條件是（）①ＣO2②葉綠素分子③ATP④[H]⑤多種酶⑥五碳化合物A.②③④B.③④⑤C.①③⑤D.①③④5．光合作用不在葉綠體類囊體膜上進(jìn)行的是(

)A.ADP+Pi+能量ATPB.氧氣的產(chǎn)生C.二氧化碳的固定D.[H]的產(chǎn)生ＢＢＣ第20頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三6.葉綠體中色素的作用是()A.固定二氧化碳B.還原二氧化碳C.形成葡萄糖D.吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能7.與光合作用光反應(yīng)有關(guān)的是（）①H2O②ATP③ADP④CO2A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④DA第21頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三8.下圖是小球藻進(jìn)行光合作用示意圖，圖中物質(zhì)A與物質(zhì)B的分子量之比是（）C18O2AH2OCO2BH218O光照射下的小球藻A．１：２B．２：１Ｃ．９：８Ｄ．８：９Ｄ第22頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三葉綠體中的色素供氫酶供能還原多種酶參加催化（CH2O）ADP+Pi酶ATP2C3C5固定CO2H2OO2水在光下分解[H]光反應(yīng)過程暗反應(yīng)過程光能光照和CO2濃度變化對植物細(xì)胞內(nèi)各物質(zhì)量的影響第23頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三葉綠體中的色素供氫酶供能還原多種酶參加催化（CH2O）ADP+Pi酶ATP2C3C5固定CO2H2OO2水在光下分解[H]光反應(yīng)過程暗反應(yīng)過程氣孔關(guān)閉光能光照和CO2濃度變化對植物細(xì)胞內(nèi)各物質(zhì)量的影響第24頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三由于各種因素的變化，如溫度變化，光照強(qiáng)度變化，CO2濃度的變化影響C3,C5,NADPH,ATP,這些物質(zhì)的含量，遵照化學(xué)平衡的原理進(jìn)行分析，可以獲得它們之間變化的關(guān)系如下表：

項目光照變強(qiáng)Co2不變光照變?nèi)魿o2不變光照不變Co2增多光照不變Co2減少C3C5ATPNADPH第25頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三

光合作用的意義為生物生命活動的進(jìn)行提供所必需的營養(yǎng)物質(zhì)；為生物生命活動的進(jìn)行提供所必需的能量；維持大氣中氧氣和二氧化碳的平衡。總之，從物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)變的過程來看，光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。③凈化空氣①合成有機(jī)物②轉(zhuǎn)化光能第26頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三光合作用和呼吸作用的對比對比

光合作用

有氧呼吸細(xì)胞器發(fā)生的場所原料發(fā)生時間能量消耗積累物質(zhì)產(chǎn)物線粒體葉綠體含葉綠體的細(xì)胞二氧化碳、水氧氣、葡萄糖、水有陽光時晝夜不停息儲存能量釋放能量積累物質(zhì)消耗物質(zhì)有機(jī)物、O2二氧化碳、水所有生活細(xì)胞第27頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三6O2

化能合成作用硝化細(xì)菌第28頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三光合作用的影響因素及曲線分析光合作用強(qiáng)度可以通過測定一定時間內(nèi)原料消耗或產(chǎn)物生成的數(shù)量來定量的表示。如植物單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量植物單位時間內(nèi)通過光合作用制造O2的數(shù)量植物單位時間內(nèi)通過光合作用消耗CO2的數(shù)量影響光合作用強(qiáng)度的因素：外因（環(huán)境因素）：光照、溫度、CO2濃度、水分、必需的礦質(zhì)元素等內(nèi)因：植物種類、不同發(fā)育時期等，植物體內(nèi)酶的數(shù)量和活性，色素的含量等第29頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三一、光照強(qiáng)度對光合作用的影響實驗：探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響P104

打出小圓形葉片→抽出葉片內(nèi)氣體→小圓形葉片沉水底→取三只燒杯，分別加入等量富含CO2的水→各加10片小圓形葉片→分別給予不同強(qiáng)度的光照（強(qiáng)、中、弱）→記錄同一時間段內(nèi)小圓形葉片浮起的數(shù)量小圓形葉片加富含CO2的清水光照強(qiáng)度葉片浮起數(shù)量甲10片20mL強(qiáng)乙10片20mL中丙10片20mL弱多少中結(jié)論：隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也不斷增強(qiáng)。第30頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三光補(bǔ)償點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度時的光照強(qiáng)度。光照強(qiáng)度超過B點(diǎn)植物才能正常生長。光飽和點(diǎn)：當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到一定強(qiáng)度后，光合作用強(qiáng)度就不再加強(qiáng)，這一光照強(qiáng)度就稱為光飽和點(diǎn)。光照強(qiáng)度與光合作用速率的關(guān)系曲線ABC第31頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三表觀光合強(qiáng)度真正光合強(qiáng)度第32頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三例：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）光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系。其中的縱坐標(biāo)表示松樹整體表現(xiàn)出的吸收CO2和釋放CO2

量的狀況。請分析回答：①當(dāng)光照強(qiáng)度為b時，光合作用強(qiáng)度

。

不能。光照強(qiáng)度為a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，從全天看，消耗大于積累，植物不能正常生長。最高②光照強(qiáng)度為a時，光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用放出CO2的量。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？③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？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。第33頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三AB段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，CO2釋放量逐漸減少，這是因為細(xì)胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用，此時細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度(如圖3所示)。

A點(diǎn)對應(yīng)圖示B點(diǎn)對應(yīng)圖示BC段：表明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，到C點(diǎn)以上就不再加強(qiáng)了。B點(diǎn)以后的細(xì)胞代謝特點(diǎn)可用圖5表示。

第34頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三利用光照強(qiáng)度對光合作用的影響，在農(nóng)作物生產(chǎn)中可以采取間作套種農(nóng)作物的種類搭配，林帶樹種的配置，合理利用光能；適當(dāng)提高光照強(qiáng)度可增加大棚作物產(chǎn)量。第35頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三二、CO2對光合作用的影響CO2補(bǔ)償點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。CO2飽和點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度到此點(diǎn)以上就不再加強(qiáng)。A點(diǎn)B點(diǎn)、B’點(diǎn)Ａ’點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度當(dāng)光照增強(qiáng)時，進(jìn)行光合作用所需的CO2最低濃度降低第36頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三生產(chǎn)上提高CO2濃度的措施主要有哪些？1、保證田間植物通風(fēng)。2、施用農(nóng)家肥。3、在大棚中經(jīng)常使用二氧化碳發(fā)生器，施用干冰，或混養(yǎng)家禽、家畜等。第37頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三三、溫度對光合作用的影響實質(zhì)：溫度影響酶的活性（酶促反應(yīng)）在生產(chǎn)上應(yīng)用：在大棚生產(chǎn)中常常采用白天適當(dāng)升溫（保證光合作用正常進(jìn)行），晚上適當(dāng)降溫（降低呼吸酶的活性），保證植物有機(jī)物的積累。