《光与光合作用》课件.ppt

1、水水果果的的营营养养从从哪哪来？来？原料：原料：动力：动力：场所：场所：产物：产物：CO2+H2 O光能光能叶绿体叶绿体水、二水、二氧化碳氧化碳光能光能叶绿体叶绿体有机物、有机物、氧气氧气(CH2O)+O2一、光合作用的发现一、光合作用的发现背景：公元前背景：公元前3 3世纪，古希腊学世纪，古希腊学者亚里士多德观点者亚里士多德观点植物生长植物生长在土壤中，土壤是植物体的在土壤中，土壤是植物体的唯唯一一“食物食物”来源来源图图A A图图B B图图C C图图D D干燥土壤干燥土壤 90.8kg90.8kg小柳树小柳树 2.25kg2.25kg只用纯净的雨只用纯净的雨水浇灌水浇灌五年后柳树长大五年后

2、柳树长大 土壤烘干后称重土壤烘干后称重实验前实验前实验后实验后变化变化土壤干重土壤干重 90.800kg90.800kg 90.743kg90.743kg-0.057kg-0.057kg柳柳 树树 2.25kg2.25kg76.70kg76.70kg+74.75kg+74.75kg1 1、海尔蒙特、海尔蒙特(1648(1648年）年）建造植物体的原料是水建造植物体的原料是水2 2、普里斯特利（、普里斯特利（17711771年）年）结论：植物可以更新空气结论：植物可以更新空气3 3、萨克斯实验、萨克斯实验暗处放置暗处放置2424小时小时光照光照2 2小时小时酒精脱色酒精脱色滴加碘液滴加碘液光合作

3、用产生淀粉光合作用产生淀粉4 4、恩格尔曼实验、恩格尔曼实验水绵结构水绵结构 无空气的无空气的光下光下无空气的无空气的黑暗环境黑暗环境光合作用的场所是叶绿体光合作用的场所是叶绿体5 5、鲁宾和卡门实验（同位素标记法）、鲁宾和卡门实验（同位素标记法）用同位素标记的化合物，化学性质不变，物理用同位素标记的化合物，化学性质不变，物理性质发生改变，具有放射性，可用相应的仪器性质发生改变，具有放射性，可用相应的仪器进行检测。我们可根据这种化合物的放射性，进行检测。我们可根据这种化合物的放射性，对有关的一系列反应进行追踪，这种研究方法对有关的一系列反应进行追踪，这种研究方法叫做同位素标记法叫做同位素标记法

4、结论：结论：光合作用的氧气全部来自水光合作用的氧气全部来自水设计一个实验设计一个实验证明证明“绿色植物的光合作用需要绿色植物的光合作用需要COCO2 2材料：剑兰若干盆材料：剑兰若干盆器材器材:烧杯、玻璃罩若干烧杯、玻璃罩若干试剂：试剂：NaOH溶液、水、凡士林、酒精、碘液溶液、水、凡士林、酒精、碘液步骤：步骤：1 1、取两盆、取两盆大小相同，生长良好大小相同，生长良好的剑兰，放在暗室中，的剑兰，放在暗室中，让植物饥饿从而消耗掉叶片内的有机物。让植物饥饿从而消耗掉叶片内的有机物。2 2、取两个、取两个相同相同的的适当大小适当大小的玻璃罩，编组为的玻璃罩，编组为1 1、2 2。1 1组玻璃罩罩住

5、剑兰和盛有组玻璃罩罩住剑兰和盛有NaOHNaOH的烧杯的烧杯，2 2组玻璃罩罩住组玻璃罩罩住剑兰和盛有剑兰和盛有等量的清水的烧杯等量的清水的烧杯。用凡士林密封玻璃罩，。用凡士林密封玻璃罩，使其不漏气。使其不漏气。3 3、将它们放在光下一段时间，使其充分进行光合作用。、将它们放在光下一段时间，使其充分进行光合作用。4 4、分别从两盆剑兰、分别从两盆剑兰相同的位置相同的位置上取下一片叶子，放在上取下一片叶子，放在盛有酒精的烧杯中，水浴加热，使叶绿素溶于酒精中。盛有酒精的烧杯中，水浴加热，使叶绿素溶于酒精中。5 5、将已脱色的叶片取出，、将已脱色的叶片取出，清水漂洗，清水漂洗，滴加碘液，检验滴加碘液

6、，检验是否有淀粉的特异颜色反应出现。是否有淀粉的特异颜色反应出现。现象：现象：1 1组叶片不变蓝组叶片不变蓝,2,2组叶片变蓝。组叶片变蓝。结论：绿色植物的光合作用需要结论：绿色植物的光合作用需要COCO2.2.下面是光合作用的实验过程下面是光合作用的实验过程:选一盆银边天竺葵，预先放在黑暗处选一盆银边天竺葵，预先放在黑暗处48h48h，再将，再将2 22 2厘米不透光的黑色纸片用厘米不透光的黑色纸片用回形针夹在绿色部位上，然后，把植株放回形针夹在绿色部位上，然后，把植株放在阳光下照射在阳光下照射4-6h4-6h，再剪下此叶片，并用打孔器分，再剪下此叶片，并用打孔器分别在该叶片的不同部位取别在

7、该叶片的不同部位取A A、B B、C C、三个叶圆片。、三个叶圆片。将叶圆片放入装有某溶液的试管中，经热水浴脱色。将叶圆片放入装有某溶液的试管中，经热水浴脱色。将经过脱色的叶圆片，放在清水中漂洗。将经过脱色的叶圆片，放在清水中漂洗。将经过漂洗的叶圆片，放在白纸上，然后用吸管吸将经过漂洗的叶圆片，放在白纸上，然后用吸管吸取碘液，分别滴在三个叶圆片上。取碘液，分别滴在三个叶圆片上。（1 1）在）在A A、B B、C C三个叶圆片中，变蓝的是三个叶圆片中，变蓝的是_，不变蓝的是，不变蓝的是_。（2 2）为了验证下面两项结论，各需比较图中）为了验证下面两项结论，各需比较图中A A、B B、C C哪两项

8、？哪两项？光合作用需要阳光：光合作用需要阳光：_；光合作用需要叶绿体：光合作用需要叶绿体：_。二、叶绿体中的色素二、叶绿体中的色素胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b叶绿体中的色素叶绿体中的色素叶绿素（叶绿素（占总量的占总量的3/4）类胡萝卜素类胡萝卜素（占总量的占总量的1/4）形成需要光、酶、形成需要光、酶、Mg2+等等功能：吸收、传递、转化光能功能：吸收、传递、转化光能光合作用的反应式光合作用的反应式（CH2O）+O2CO2+H2O光能光能叶绿体叶绿体三、光合作用的过程三、光合作用的过程代表糖类代表糖类 1 1、光反应与暗反应是怎样划分的？、光反应与暗反应是怎样划分的？

9、根据反应是否需要光能根据反应是否需要光能3 3、光反应与暗反应的比较与联系？、光反应与暗反应的比较与联系？2 2、光反应与暗反应过程的主要变化？、光反应与暗反应过程的主要变化？*O*O2叶绿体叶绿体中的色中的色素素H供氢供氢酶酶ADP+PiATP酶酶2C3C5CO2（CH2O）多种酶参多种酶参加催化加催化还 原还 原固定固定H2OO2光 能光 能光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段光合作用过程图解光合作用过程图解水的水的光解光解光光反反应应光光叶绿体的囊状结构的薄膜上叶绿体的囊状结构的薄膜上光、色素、酶、水光、色素、酶、水短促短促光能光能 ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能HH、O

10、O2 2、ATPATP必须在光下进行必须在光下进行关系不大关系不大水的光解：水的光解：H H2 2O 2H+1/2OO 2H+1/2O2 2光解光解ATPATP的形成：的形成：ADP+Pi+ADP+Pi+光能光能 ATPATP酶酶场所：场所：条件：条件：反应时间：反应时间：物质变化物质变化能量变化：能量变化：反应产物：反应产物：与光的关系：与光的关系：与温度的关系：与温度的关系：重要影响因素：重要影响因素：暗暗反反应应温度、温度、COCO2 2浓度浓度叶绿体的基质中叶绿体的基质中多种酶、多种酶、COCO2 2、ATPATP、HH较缓慢较缓慢有机物、有机物、ADPADP、PiPi在光下和暗处都可

11、进行在光下和暗处都可进行温度影响酶活性，关系密切温度影响酶活性，关系密切场所：场所：条件：条件：反应时间：反应时间：物质变化物质变化能量变化：能量变化：反应产物：反应产物：与光的关系：与光的关系：与温度的关系：与温度的关系：重要影响因素：重要影响因素：COCO2 2的固定：的固定：COCO2 2+C+C5 5 2C2C3 3酶酶C C3 3的还原：的还原：2C2C3 3 (CH (CH2 2O)+CO)+C5 5HH、ATPATP酶酶有机物中稳有机物中稳定的化学能定的化学能ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能 过程过程光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段场所场所条件条件物质变化物质变化

12、能量变化能量变化联系联系项目项目囊状结构薄膜囊状结构薄膜叶绿体基质叶绿体基质光、酶、色素光、酶、色素多种酶多种酶酶酶光光2H2O O2+4【H】ADP+Pi+能量能量ATP光能光能电能电能活跃化学能活跃化学能活跃化学能活跃化学能稳定化学能稳定化学能光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供ATP和和NADPH暗反应为光反应提供暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+2C3CO2+C52C3酶酶酶酶ATP和和【H】(CH2O)+C5四、光合作用的实质：四、光合作用的实质：能量转化：能量转化：无机物（无机物（COCO2 2和水）和水）有机物有机物物质转化：物质转化：光能光能 ATPATP中活跃的化学能

13、中活跃的化学能光反应光反应暗反应暗反应有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能五、光合作用的重要意义五、光合作用的重要意义（1 1）生物界有机物的来源）生物界有机物的来源“绿色工厂绿色工厂”（2 2）巨大的能量转化器）巨大的能量转化器（3 3）自动的空气净化剂）自动的空气净化剂（4 4）对生物的进化有重要作用）对生物的进化有重要作用总之，光合作用是生物界最基本的物质代谢总之，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。和能量代谢。六、影响光合作用的因素及应用：六、影响光合作用的因素及应用：外部因素外部因素反应条件：反应条件：光、温度、必需矿质元素光、温度、必需矿质元素反应原料：反应原料：CO2

14、浓度、水浓度、水内部因素内部因素植物种类不同植物种类不同同一植物在不同的生长发育阶段同一植物在不同的生长发育阶段同一植物在不同部位的叶片同一植物在不同部位的叶片叶龄叶龄B光照强度光照强度光合作用强度光合作用强度0呼吸速率呼吸速率光补偿点光补偿点光饱和点光饱和点ACBAC阳生殖物阳生殖物阴生植物阴生植物CO2吸收量吸收量1.注重阴、阳生植注重阴、阳生植物间作套种物间作套种2.通过一年之内轮通过一年之内轮作作,延长光合作用延长光合作用时间时间3.通过合理密植通过合理密植,增增加光合作用面积加光合作用面积4.温室大棚温室大棚,使用无使用无色透明玻璃色透明玻璃5.防止营养生长过防止营养生长过强强,导致

15、叶面互相导致叶面互相遮挡遮挡,呼吸强于光呼吸强于光合合,影响生殖生长影响生殖生长.1.光照强度光照强度2.光质光质(光的波长光的波长)光光在生产上的应用在生产上的应用对光合作用的影响对光合作用的影响外因外因复色复色(白色白色)光光 最好最好红光红光 其次其次蓝紫光蓝紫光 次之次之绿光绿光 最差最差1.适时播种适时播种2.温室栽培植物时温室栽培植物时,白天适当提高温度白天适当提高温度,晚上适当降温晚上适当降温.温度会直接影响酶的活性温度会直接影响酶的活性.由于暗反应是酶促反应由于暗反应是酶促反应,故温度故温度 主要影响暗反应主要影响暗反应.温度温度在生产上的应用在生产上的应用对光合作用的影响对光

16、合作用的影响外因外因 t1 t2 t3 t41.多施有机肥多施有机肥2.温室栽培植物时温室栽培植物时还可使用还可使用CO2发发生器等生器等.3.大田中还要注大田中还要注意通风透气意通风透气.CO2是光合作用的原料是光合作用的原料.CO2浓浓度度在生产上的应用在生产上的应用对光合作用的影响对光合作用的影响外因外因0CO2的含量的含量光合作用的强度光合作用的强度合理施肥合理施肥1.N元素元素2.P元素元素3.K元素元素4.Mg元素元素必需必需矿质矿质元素元素在生产上的应用在生产上的应用对光合作用的影响对光合作用的影响外因外因酶、蛋白质、叶绿素、酶、蛋白质、叶绿素、ATP的组成成分、的组成成分、AT

17、P的组成成分的组成成分可维持叶绿体膜的结构和功能可维持叶绿体膜的结构和功能对光合作用产物（如糖类）的对光合作用产物（如糖类）的合成和运输有重要作用合成和运输有重要作用叶绿素的重要组成成分叶绿素的重要组成成分预防干旱预防干旱合理灌溉合理灌溉1.水是光合作用的原料水是光合作用的原料2.水是体内各种化学反应的介质水是体内各种化学反应的介质3.水还影响气孔的开闭水还影响气孔的开闭,间接影响间接影响CO2进入植物体进入植物体水水在生产上的应用在生产上的应用对光合作用的影响对光合作用的影响外因外因光合作用强度光合作用强度O时间：时间：盛夏盛夏A 7 10 12 14 18作物后期作物后期,适当摘适当摘除老

18、叶、残叶，降除老叶、残叶，降低呼吸低呼吸1.幼叶不断生长幼叶不断生长,叶绿体叶绿体(素素)不断不断增加增加,光合速率不断加快光合速率不断加快.2.老叶叶绿体破坏老叶叶绿体破坏,光合速率减慢光合速率减慢叶龄叶龄在生产上的应用在生产上的应用对光合作用的影响对光合作用的影响内因内因ABC叶龄叶龄光合作用强度光合作用强度OCOCO2 2吸吸收收量量O OCOCO2 2释释放放量量光照强度光照强度A AB BC C在黑暗中呼吸所放出的在黑暗中呼吸所放出的COCO2 2光补偿点光补偿点光饱和点光饱和点净光合量净光合量总光合量总光合量阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物将农田一昼夜的温度变化将农田一昼夜的温度变

19、化，光照变化，光照变化和植物吸收二氧化碳和植物吸收二氧化碳的变化的变化数据绘成曲线图。请回答：数据绘成曲线图。请回答：1、植物在、植物在 段内制造有机物。段内制造有机物。2、植物在、植物在 段内积累有机物。段内积累有机物。3、形成、形成d处凹陷的原因是处凹陷的原因是图象题图象题 bfce光照太强，光合速率下降光照太强，光合速率下降应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。在黑暗中呼吸所放出的在黑暗中呼吸所放出的COCO2 2阴生苔藓阴生苔藓阴生草木阴生草木高粱高粱荫蔽荫蔽一定值一定值NN：P P：KK：MgMg：上图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对上图

20、是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对COCO2 2的吸收和释放状况的吸收和释放状况的示意图。亲据图回答问题：的示意图。亲据图回答问题：1 1、图中、图中DEDE段段COCO2 2吸收量逐渐减少是因为吸收量逐渐减少是因为 ，以至光，以至光反应产生的反应产生的 和和 逐渐减少，从而影响了暗反应逐渐减少，从而影响了暗反应 强度，强度，使使 化合物数量减少，影响了化合物数量减少，影响了COCO2 2固定。固定。2 2、图中曲线中间、图中曲线中间C C处光合作用强度暂时降低，可能是处光合作用强度暂时降低，可能是（）A A、光照过强，暗反应跟不上，前后脱节，影响整体效果、光照过强，暗反应跟不上，前后脱节，影响整体效果B B、温度较高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了较多的有机物、温度较高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了较多的有机物C C、温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了、温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了COCO2 2原料的供应原料的供应D D、光照过强，气温过高，植物缺水严重而影响光合作用的进行、光照过强，气温过高，植物缺水严重而影响光合作用的进行一天光合速率变化0204060801001205点7点9点11点13点15点17点BEDCA光照强度逐步减弱光照强度逐步减弱ATPNADPH还原作用还原作用五碳五碳C