3.5 光合作用将光能转化为化学能 ppt课件（含图片）-（新教材）2019新浙科版高中生物必修一.zip

第五节 光合作用将光能转化为化学能细胞的代谢p以二氧化碳和水为原料，通过叶绿体，利用光能合成糖类等有机物，这些有机物为其自身的生长、发育和繁殖提供物质和能量自养生物p 举例：植物、藻类、蓝藻、光合细菌、硫细菌、 铁细菌等p直接或间接依靠自养生物的光合产物生活异养生物p举例：人、动物、真菌和大部分细菌这些糖类是怎么产生的？一、光合作用概述： 2、总反应式：6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2光能叶绿体1.光合作用概念： 光合作用是一个 ，它利用太阳能将 转变为 并将能量储存在糖分子（等有机物）内。光合作用是一个 的过程。吸能反应糖（等有机物）将光能转变为化学能CO2释放的氧来自于哪里？3、场所：主要是叶绿体外膜内膜叶绿体基质类囊体含有多种与光合作用有关的酶和少量的DNA在类囊体薄膜（光合膜）上存在着与光合作用有关的酶和色素；空腔内含有多种与水裂解有关的酶色素 酶光合色素的提取与分离-纸层析法纸层析法原理提取：光合色素（脂溶性物质）能溶解在酒精等有机溶剂中，所以可用95%酒精提取叶绿体中的色素。过程：提取色素；分离色素分离：色素在层析液中溶解度不同，使四种色素随层析液在滤纸上扩散的速度不同而分离（一）提取色素：1.研磨材料:5g菠菜叶(新鲜、颜色深绿成功关键1）药品SiO2使研磨充分CaCO3 防止色素中的叶绿素被破坏95%酒精溶解色素 (不能过量)2.过滤：获取绿色滤液（二）分离色素：层析液不能没及滤液线插滤纸条层析液培养皿滤液线叶绿体中的色素种类及含量光合色素叶绿素类胡萝卜素叶绿素a （蓝绿色）叶绿素b （黄绿色）叶黄素（黄色）胡萝卜素(橙黄色)3/41/4叶龄叶龄0 0含量含量 不同年龄叶绿体中色素的含量曲线图： 叶绿素（镁元素） 类胡萝卜素为什么绝大多数植物叶片是绿色的? 为什么有些植物叶片在不同时期颜色不同呢？由于叶绿素的含量大大超过类胡罗卜素，而使类胡罗卜素的颜色被掩盖，只显示出叶绿素的绿色由于叶绿素比类胡罗卜素易受到低温的破坏，秋季低温使叶绿素大量破坏，而使类胡罗卜素的颜色显示出来叶绿素主要吸收蓝紫光和红橙光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光色素吸收、传递、转换光能色素功能400500600700波长/nm叶绿体色素吸收光谱叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素叶绿体中的色素种类、含量及吸收光光合色素叶绿素类胡萝卜素叶绿素a （蓝绿色）叶绿素b （黄绿色）叶黄素（黄色）胡萝卜素(橙黄色)3/41/4主要吸收：主要吸收： 蓝紫光红光和蓝紫光溶解度及扩散速度：胡黄ab 1、叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是( ) A.叶绿体中的色素都分布在类囊体的膜上 B.叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上 C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中 D.光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上A练一练 2 、把叶绿体色素溶液放在自然光源和三棱镜之间，从镜的另一侧观察连续光谱中变暗的主要区域（ ） A红光和蓝紫光区域 B黄光和蓝紫光区域 C绿光和红光区域 D黄光和绿光区域A练一练 3用有机溶剂提取、纸层析法分离叶绿体色素的实验，不能证实的是 ( )A.叶绿体色素溶解在有机溶剂中B.在层析液中叶绿体色素的溶解度是不相同的C.在光下叶绿体色素主要反射绿光和黄光D.叶绿体色素分布在叶绿体囊状结构的薄膜上练一练D 4、在“色素的提取和分离”实验中得到的色素带颜色较淡，分析其原因可能是 加入的丙酮太多 用无水乙醇代替丙酮 层析液没及滤液细线 研磨时没有加入CaCO3 研磨时没有加入SiO2 取的叶片叶脉过多，叶肉细胞过少 A、 B、 C、 D、练一练C6、某同学在做“叶绿体中色素的提取和分离”实验时，操作情况如下所述：将5g新鲜完整的菠菜叶，烘干后放在研钵中，加无水乙醇、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨。用毛细吸管吸取少量滤液，沿滤纸上的铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线，并连续迅速地重复画23次。把画好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散。结果实验失败，请指出其错误所在：a . ，b. ，C. 。练一练不应用完整叶片而应剪碎 不应连续迅速重复画线，而应干后重复画线 不应摇晃，以免层析液没及滤液细线光合作用将光能转化为化学能（第二课时）光合作用的过程：P103：你能从图中得到什么信息？NADPH：辅酶 ，氢的载体。光合作用有2阶段第一阶段：光反应（直接需光）光能转化为化学能，并产生氧气水的光解：ADP + Pi + 光能 ATP酶1NADP+ + H+ + 2e- NADPH酶2H2O O2+ 2H+ + 2e-光色素ATP的形成：NADPH的形成：光反应小结进行部位条 件物质变化能量变化基粒类囊体薄膜上光、H2O、色素、酶水的光解： H2O 2H+1/2 O2+2e-ATP合成： ADP+Pi ATPNADPH的生成：H+2e-+NADP+ NADPH光 酶2光能光能ATP、NADPH中的（活跃的）化学能 酶3五碳糖 C5、RuBP核酮糖二磷酸三碳酸 C3 (3磷酸甘油酸三碳糖磷酸CO2固定三碳酸还原五碳糖再生叶绿体基质第二阶段碳反应（ 间接需光）CO2还原成糖注意 1、碳反应在叶绿体基质中进行，首先一个CO2和一个五碳分子（RuBP）形成2个三碳分子（3磷酸甘油酸）， 2、接着每个三碳分子接受NADPH的氢和ATP的能量被还原成1分子三碳糖（第一个糖）循环的关键步骤， 3、三碳糖在叶绿体内可形成淀粉、蛋白质和脂质，大部分在叶绿体外形成蔗糖。碳反应总结：CO2的固定：CO2C5 2C3酶1C3的还原：ATPNADPHNADPH 、ADP+Pi条件：场所：物质变化：能量变化：叶绿体的基质中多种酶、 ATP和NADPH中的化学能转变为糖类等 有机物中的化学能2C3 三碳糖 酶2NADPH 、ATPC5的再生：5C3 3C5 酶3H2OATPADP+PiNADP+NADPH三碳酸三碳糖CO2三碳糖CO2固定 三 碳酸 还 原碳反应基质光 合 作 用 过 程 图光C5再生 O2五碳糖光能ATP、NADPH中的活跃化学能有机物中稳定的化学能转化为转化为H+与e-光反应：类囊体膜H+与e-【 必考知识细节必考知识细节 】1、碳反应中五碳糖、三碳酸、三碳糖的符号及全称？3、碳反应的产物是什么？4、若要一个三碳糖分子离开卡尔文循环，需要循环几次？5、碳反应能在无光条件下持续进行吗？五碳糖（C5、RuBP、核酮糖二磷酸）三碳酸（C3、3-磷酸甘油酸）三碳糖（C3、三碳糖磷酸）第一个糖：三碳糖3次2、碳反应中ATP与NADPH的作用是什么？在三碳酸被还原为三碳糖的过程中，ATP提供Pi和能量，NADPH提供氢和能量。不能光反应阶段碳反应阶段进行部位条件物质变化能量变化联系叶绿体基粒囊状结构中叶绿体基质中光、色素和酶ATP、 NADPH 、多种酶光能转换成电能再变成化学能 （ATP、NADPH中）ATP、NADPH中的化学能变成糖类等有机物中的化学能 光反应为碳反应提供NADPH和ATP碳反应为光反应提供NADP+和ADP和PiCO2的固定：CO2C5 2C3酶ADP+PiC3 C5 酶ADP+Pi2C3 2三碳糖2H2H2 2O OO O2 2+4H+4H+ +4e+4e- -光光色素色素NADPNADP+ +2e+H+2e+H+ + NADPHNADPH酶酶ADPADP+Pi +Pi + 电能电能 ATPATP 酶酶C3的还原：ATPNADPHNADPH 、C5的再生：NADPHNADPH 、ATP酶【题型1】 第5题：补充：在供给14CO2之后，随反应进行，能依次在哪些物质中检测到放射性？14CO2三碳酸 三碳糖 RuBP和糖类等其它有机物中 【题型2】若突然降低光照强度，短时间内三碳酸和RuBP的含量如何变化？三碳酸含量增加的原因： 光照减弱，ATP与NADPH生成减少，C3的还原受阻，但是短时间内C3的合成速率不变。思考：若突然降低环境中的CO2浓度，短时间内三碳酸和RuBP的含量如何变化？RuBP含量增加的原因： CO2的固定受阻，但是短时间内C5的再生速率不变。 叶绿体处不同条件下，C3、C5、NADPH、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化条件C3C5NADPH和ATP(CH2O)合成量停止光照CO2供应不变增加下降减少或没有减少或没有突然光照CO2供应不变减少增加增加增加光照不变停止CO2供应减少 增加增加减少或没有光照不变CO2供应增加增加减少减少增加光照、CO2供应不变、(CH2O)运输受阻增加减少增加减少.下图是小球藻进行光合作用示意图，图中物质A与物质B的分子量之比是（ ）C18O2AH2OCO2BH218O光照射下的小球藻 A. ： B. ： C. ： D. ：练一练 2、如果要测定藻类植物是否完成了光反应，最好是检测其（ ） A. 葡萄糖的形成 B. 淀粉的形成 C. O2的释放 D. CO2的吸收量C练一练3.下 图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：图中B是， 它来自于的分解。图中C是，它被传递到叶绿体的 部位，用于 。图中D是，在叶绿体中合成D所需的能量来自 图中的H表示， H为I提供光H2OBACDE+PiFGCO2JHI2水H基质C3的还原ATP色素吸收的光能光反应H和ATP练一练光合作用将光能转化为化学能（第三课时）光合速率(光合强度)：是指一定量的植物（如一定的叶面积）在单位时间内进行多少光合作用（如释放多少O2、消耗多少CO2、合成多少淀粉）表观（净）光合速率、真正（总）光合速率表观光合速率 = 真正光合速率呼吸速率影响光合速率的环境因素重、难点：区分表观光合速率与真正光合速率1. 阅读P107“小资料”。2. 题目中的文字表述关键词：O2CO2有机物表观光合速率真正光合速率植物同化（固定）CO2的量植物吸收CO2的量积累有机物的量制造有机物的量植物产生O2的量植物释放O2的量影响光合速率的环境因素 6CO2 + 12H2O光能叶绿体C6H12O6+ 6H2O + 6O2原料条件产物怎样才能提高光合速率？ CO2浓度 水 分 光 照 矿质元素 温 度光照强度温度CO2浓度矿质元素水光反应ATPNADPH光合作用酶的活性碳反应C3的量酶色素ATP膜光反应反应介质影响光合速率的环境因素光强度O2释放量表观光合速率呼吸速率真正光合速率DABCA：B：C：D：黑暗中，细胞呼吸速率；呼吸速率与光合速率相等（表观光合速率0）光补尝点；此光强度下，光合速率开始达到最大值；光合速率小于呼吸速率（表观光合速率0）。1.光照强度-EE:光饱和点直接影响光反应的速度，光反应产物NADPH与ATP的数量多少会影响碳反应的速度（主因）2、温度 影响酶的活性光合作用是在 的催化下进行的，温度直接影响 ；B点表示： ；BC段表示： ； 酶的活性酶此温度条件下，光合速率最高超过最适温度，光合速率随温度升高而下降 将生长状况相同的水稻幼苗分成若干组，分别置于不同日温和夜温下生长，其他条件相同且适宜。一段时间后测定统计每组幼苗的平均高度，结果如下：日温() 夜温()1117233033.2cm19.9cm2330.7cm24.9cm15.8cm1716.8cm10.9cm 温室栽培中，白天可适当提高温度，夜间适当降低温度，适当提高昼夜温差，从而提高作物产量（有机物积累量）。 3、CO2浓度直接影响碳反应CO2浓度光合速率 0A1. 如何提高大田和温室中的CO2含量? CO2浓度在1%以内时，光合速率会随CO2浓度的增高而增高。 农田里的农作物应确保良好的通风透光和增施有机肥。温室中可增施有机肥或使用CO2发生器等。2. 请在图上画出更弱光强度下光合速率的曲线?CO2浓度光合速率 0AB光合速率的日变化:两个时间段为何光合速率不同？ 4、H2OH2O是光合作用的原料。在一定范围内,H20越多，光合速率越快，但到A点时，即H2O达到饱和时，光合速率不再增加。 4、H2O水是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体，所以水对光合作用有影响。N：酶及酶及NADPHNADPH和和ATPATP的重要组分的重要组分P：磷脂、NADPHNADPH和和ATPATP的重要组分；维的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能持叶绿体正常结构和功能K：促进光合产物向贮藏器官运输促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分 5、矿质元素：综合因素和主要因素： 光照强度、温度和CO2浓度对光合作用的影响是综合性的，但在某些情况下会有一个起限制性的主要因素。 如：夏季早晨和正午光合作用下降，主要因素分别是光照强度、CO2等。6提高农作物产量的措施：延长光合作用时间：增加光合作用面积：增加光能利用率提高光合作用效率控制光照强弱控制CO2供应控制必需矿质元素供应适时适量施肥提高复种指数温室中人工光照合理密植间作套种通风透光在温室中施有机肥，使用CO2发生器阴生植物阳生植物光合作用和需氧呼吸的比较：光合作用需氧呼吸区别实质合成有机物分解有机物，释放能量与光的关系在光下才能进行与光无关，每时每刻进行条件光、酶、色素酶、O2进行的时间绿色植物在光下进行只要是活细胞时刻在进行反应部位叶绿体细胞溶胶、线粒体物质变化CO2+H2O转变成有机物有机物分解成CO2+H2O能量转换光能 电能 化学能有机物中稳定的化学能 ATP中活跃的化学能联系光合作用为所有生物提供有机物和O2，需氧呼吸为光合作用提供CO2和水 光合作用的正常进行要受多种因素的影响，一个生物兴趣小组研究了CO2浓度、光照强度和温度对光合作用的影响，下面是一位同学根据实验结果绘制的一组曲线，你认为不正确的是 ( )D 1、若白天光照充足，下列哪种条件对农作物增产有利 A.昼夜恒温25 B.白天温度25，夜间温度15 C.昼夜恒温15 D.白天温度30，夜间温度15 D练一练 2、下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是 A、增大O2浓度 B、增大CO2浓度 C、增强光照 D、调节室温A练一练3、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（ ） A、H B、C5化合物 C、ATP D、CO2B4、与光合作用光反应有关的是（ ）H2O ATP ADP CO2A. B. C. D.A练一练拓展提高光补偿点、光饱和点及其他相关点的移动若已知某种植物呼吸作用最适温度为30 ，光合作用最适温度为25 ，在25 ，大气CO2浓度下，测得如下曲线：当相关条件改变时，相关点的移动有什么规律？改变因素A点B点C点D点提高CO2浓度/左移右移右上移降低CO2浓度/右移左移左下移25 30 下移右移左移左下移土壤缺Mg2不移右移左移左下移当相关条件改变时，相关点的移动规律表