1、俗话说：俗话说：“万物生长靠太阳，雨露滋润禾苗壮万物生长靠太阳，雨露滋润禾苗壮”，为什么这么说呢？为什么这么说呢？绿色植物储存在绿色植物储存在有机物中的能量有机物中的能量来自哪呢？来自哪呢？太阳能 太阳的光能又是太阳的光能又是通过什么途径进通过什么途径进入植物体内的？入植物体内的？地球表面上的绿色植物每年大约制造地球表面上的绿色植物每年大约制造44004400亿吨有机物亿吨有机物地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为7.117.11*1018KJ1018KJ,这个数字大约相当于这个数字大约相当于240000240000个三门峡水电站所发出的电力个三门峡水电
2、站所发出的电力5.4.2 5.4.2 光合作用的原理和光合作用的原理和应用应用基粒外膜内膜基质类囊体(类囊体薄膜上有色素和与光合作用有关的酶)(含有与光合作用有关的酶)双层膜,内有与光合作用有关的酶 类囊体增大膜面积的结构 有少量的DNA和RNACO2+H2O (CH2O)+O2光能叶绿体光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。一、光合作用的概念光合作用的反应式：二、光合作用的原理及探索光合作用原理的部分探索实验19世纪末 甲醛糖1928年 甲醛不能通过光合作用转化成糖 甲醛对植物有毒CO2O2C+H2O甲醛【资料】1937年，希
3、尔在分离的叶绿体悬浮液（有H2O，无CO2）中加入高铁盐，将其分别放在阳光下和黑暗条件下，阳光条件下有气泡产生，同时高铁盐被还原成低铁盐；黑暗条件下无气泡产生。希尔反应：离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生氧气的化学反应。O2全部来自于全部来自于H2O吗吗？人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1第一组光合作用产生的O2来自于H2O。H2180C02H20C18O2第二组1802021941年 美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）实验结论光照射下的小球藻悬浮液人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1【资料
4、】1954年，美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验：在给叶绿体照光时发现，当向反应体系中供给ADP、Pi等物质时，体系中就会有ATP出现。1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。【结论】在光照时，叶绿体中生成了 。ATP人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件11957年 这一过程总是与水的光解相伴光合作用原理的部分探索实验19世纪末 甲醛糖 甲醛对植物有毒1928年 甲醛不能通过光合作用转化成糖1937年 希尔反应，水的光解产生氧气1941年 鲁宾和卡门，同位素标记法光合作用氧气来自于水1954年 阿尔农，光照下叶绿体合成ATP人教版新教材光合作
5、用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1光合作用过程光合作用过程划分依据划分依据:反应过程反应过程是否需要光能是否需要光能光反应在白天可以进行吗？夜间呢？光反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？有光才能反应有光才能反应有光、无光都能反应有光、无光都能反应光反应光反应暗反应暗反应人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ADPATP光反应阶段光反应阶段光、色素、酶光、色素、酶叶绿体内的叶绿体内的类囊体薄膜类囊体薄膜上上水的光解：水
6、的光解：H2O O2+H+光能光能ATP的合成：的合成：ADPPi 能量（能量（光能光能）ATP酶酶光能光能转变为活跃的转变为活跃的化学能化学能场所：场所：条件：条件：物质变化物质变化能量变化能量变化H H+NADPH的合成：的合成：H+NADP+NADPHNADPNADP+NADPHNADPH氧化型辅酶氧化型辅酶还原型辅酶还原型辅酶色素色素人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1【资料】19541954年，阿尔农等发现在黑暗黑暗条件下，只要提供了ATPATP和和NADPH,NADPH,叶绿体就能将CO2转变为糖。【结论结论】：CO2转化为糖不需要_
7、，需要_。光照ATP和NADPH人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件11946年开始，美国的卡尔文等用14CO2研究了植物在进行光合作用时CO2转化为糖的路线。（1）向反应体系中充入一定量的14CO2,光照3030秒秒后检测产物，检测到了多种带14C标记的化合物。（2）在5 5秒钟秒钟光照后，卡尔文等检测到含有放射性的五碳化合物（C5）和六碳糖(C6).（3）光照时间为几分之一秒几分之一秒时发现，90%的放射性出现在一种三碳化合物（C3）中。【资料资料】人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1 卡尔文及其
8、同事们在实验过程中发现，在卡尔文及其同事们在实验过程中发现，在有光照和有光照和CO2CO2供应供应的条件下，的条件下，C3C3和和C5C5的的浓度很快达到饱和并保持稳定。浓度很快达到饱和并保持稳定。但是，当改变其中一个实验条件后，二者的浓度迅速出现了规律性的变化：但是，当改变其中一个实验条件后，二者的浓度迅速出现了规律性的变化：停止停止CO2CO2供应时供应时，C3C3的浓度急速的浓度急速降低降低，C5C5的浓度急速的浓度急速升高升高。停止光照时停止光照时，C3C3的浓度急速的浓度急速升高升高，C5C5的浓度急速的浓度急速降低降低。由此可见由此可见C3C3和和C5C5之间的关系是之间的关系是_
9、(_(请用箭头表示请用箭头表示)。【资料资料】人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1暗反应阶段暗反应阶段COCO2 2的固定：的固定：COCO2 2C C5 5 2C 2C3 3酶酶C C3 3的还原：的还原：ATPATP ADP+PiADP+Pi叶绿体的叶绿体的基质基质中中 活跃活跃的的化学能化学能转变为转变为糖类糖类等有机物中等有机物中稳定稳定的的化学能化学能2C2C3 3 (CH (CH2 2O)O)酶酶糖类糖类NADPH NADPH、ATPATP、酶、酶场所：场所：条件：条件：物质变化物质变化能量变化能量变化COCO2 2 五碳化合物五碳化
10、合物 C C5 5 COCO2 2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C2C3 3叶绿体基质叶绿体基质多种酶多种酶糖类糖类ATPATPNADPNADP+NADPHNADPHNADPHNADPH(CH(CH2 2O)O)人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多种酶多种酶酶酶(CH2O)CO2吸收吸收光解光解固定固定还还原原光反应光反应暗反应暗反应光合作用总过程：光合作用总过程：NADPNADP+NADPHNADPH人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理
11、和应用教学课件1光反应和暗反应是一个整体，二者紧密联系，缺一不可光反应和暗反应是一个整体，二者紧密联系，缺一不可思考：夜间能否进行光合作用的暗反应？思考：夜间能否进行光合作用的暗反应？联系：联系：光反应阶段为暗反应阶段提供光反应阶段为暗反应阶段提供_，暗反应阶段产生的，暗反应阶段产生的_为光反应阶段合成为光反应阶段合成ATPATP提供原料。提供原料。NADPHNADPH和和ATPATPADPADP和和PiPi人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1讨论：讨论：叶绿体处不同条件下，叶绿体处不同条件下，C3C3、C5C5、NADPHNADPH、ATPAT
12、P以及以及(CH2O)(CH2O)合合成量的动态变化成量的动态变化条件条件C C3 3C C5 5NADPHNADPH和和ATPATP(CH(CH2 2O)O)停止光照停止光照COCO2 2供应不变供应不变光照不变光照不变停止停止COCO2 2供应供应 增加增加减少减少增加增加减少减少减少或减少或没有生成没有生成减少或减少或没有生成没有生成减少或减少或没有生成没有生成增加增加人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1 比较光反应、暗反应比较光反应、暗反应光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段条件条件场所场所物质变化物质变化能量变化能量变化光光、色素、
13、酶、色素、酶不需光、酶、不需光、酶、H、ATP叶绿体叶绿体类囊体薄膜类囊体薄膜叶绿体叶绿体基质基质中中水的光解；水的光解；ATP的生成的生成CO2的固定；的固定；C3的还原的还原 ATP中活中活 跃化学能跃化学能光能光能ATP中活中活 跃化学能跃化学能有机物中稳有机物中稳定化学能定化学能光反应是暗反应的基础，为暗反应提供光反应是暗反应的基础，为暗反应提供HH和和ATPATP，暗反应为光反应提供，暗反应为光反应提供ADPADP和和Pi Pi。CO2+H2O CH2O）+O2光能光能叶绿体叶绿体联系联系人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1 随堂训练随
14、堂训练1 1色素色素O O2 2NADPHNADPHATPATP光反应光反应类囊体薄膜上类囊体薄膜上暗反应暗反应基质基质COCO2 2的固定的固定C C3 3的还原的还原酶酶有机物有机物（1）图中A代表_，B代表_，C代表_，D代表_。（2）H是_，此阶段是在叶绿体的_进行的；I是_，此阶段是在叶绿体的_中进行的。（3）由G到F叫_，由F到G叫_，两个过程都需要_催化.（4）J代表_。人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件12 2、在光合作用中，需要、在光合作用中，需要消耗消耗ATPATP的是（的是（）A A、三碳化合物的还原、三碳化合物的还原B B
15、、COCO2 2的固定的固定C C、水在光下分解、水在光下分解D D、叶绿素吸收光能、叶绿素吸收光能A A4 4、若白天突然中断了二氧化碳的供应，则首先积累起来的物质是、若白天突然中断了二氧化碳的供应，则首先积累起来的物质是_。3 3、光合作用过程中，光反应为碳反应提供的物质（、光合作用过程中，光反应为碳反应提供的物质（）A、NADPH和和ATPB、NADPH和和O2C、NADPH和和ATPD、NADPH和和H2OA5 5、光合作用的能量变化是、光合作用的能量变化是_。人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件16、关于光合作用的叙述，下列正确的一项是
16、（）A光合作用的两个阶段均有H和ATP产生 B光合作用中产生的O2来自于CO2中的氧C光合作用固定CO2的是一种C5化合物 D光合作用的暗反应必须在暗处进行C人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1原料和产物的对应关系：原料和产物的对应关系：（CHCH2 2O O）C CH HO OCOCO2 2COCO2 2H H2 2O OO O2 2H H2 2O O能量的转移途径：能量的转移途径：碳的转移途径：碳的转移途径：光能光能中中活跃活跃的化学能的化学能(CH(CH2 2O)O)中中稳定稳定的化学能的化学能COCO2 2C C3 3（CHCH2 2O
17、O）人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1三、光合作用原理的应用1 1、光合作用的强度：、光合作用的强度：指植物在指植物在单位时间内单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。通过光合作用制造糖类的数量。如果光照减弱，光合作用的强度会怎么改变呢？还有什么因素会影响光合作用呢？2、影响光合作用强度的因素、影响光合作用强度的因素人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1（1）光照强度对光合作用强度的影响(1)A点时，光照强度为0，对应的CO2来源于哪些生理过程？其释放量的含义是什么？答：A点时，光照强度为0，此时只进
18、行细胞呼吸，其单位时间内释放的CO2量，可表示此时的细胞呼吸速率。人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1（1）光照强度对光合作用强度的影响(2)B点时，所对应的CO2吸收量和释放量为0，试分析此时光合速率与细胞呼吸速率的关系及B点的含义。答：B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合速率呼吸速率，此点为光补偿点。光补偿点人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1（1）光照强度对光合作用强度的影响(3)C点时，CO2吸收量达到最高，请讨论C点的含义并分析CO2吸收量达到最高前、后的主要限制因素分别是
19、什么？答：当达到C点后，光合作用不再随光照强度的升高而增加，称之为光饱和点。CO2吸收量达到最高前的主要限制因素是光照强度，CO2吸收量达到最高后的主要限制因素为温度和CO2浓度。光饱和点人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1 光合作用整套机构对温光合作用整套机构对温度比较敏感，温度过高时度比较敏感，温度过高时植植物气孔关闭或酶活性降低物气孔关闭或酶活性降低，光合速率会减弱。光合作用光合速率会减弱。光合作用的最适温度因植物种类而异。的最适温度因植物种类而异。呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用温度温度吸收或释放量吸收或释放量CO20（2）温度对光合作用
20、强度的影响 温室栽培中，可适当提高白天温度，适当降低夜温室栽培中，可适当提高白天温度，适当降低夜间温度，从而提高作物产量（有机物积累量）。间温度，从而提高作物产量（有机物积累量）。人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1农田里的农作物应增施有机肥农田里的农作物应增施有机肥温室中可增施有机肥或使用温室中可增施有机肥或使用CO2发生器等。发生器等。（3）CO2浓度对光合作用强度的影响在一定范围内，植物光合速率随CO2浓度的增大而_；但达到一定浓度时，再增加CO2浓度，光合速率也_。增加不再增加人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用
21、的原理和应用教学课件1四四 化能合成作用化能合成作用自养生物自养生物 以以光光为能源，以为能源，以CO2和和H2O（无机物无机物）为原料合成糖类（）为原料合成糖类（有机有机物物），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如绿色植物、蓝细菌等绿色植物、蓝细菌等。异养生物异养生物 只能利用环境中只能利用环境中现成的有机物现成的有机物来维持自身的生命活动。例如来维持自身的生命活动。例如人、人、动物、真菌及大多数的细菌动物、真菌及大多数的细菌。化能合成作用化能合成作用 利用环境中某些利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。少来制造有机物。少数的数的细菌，如硝化细菌细菌，如硝化细菌P106。光能自养生物光能自养生物化能自养生物化能自养生物所需的能量来源不同（光能、化学能）所需的能量来源不同（光能、化学能）人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1化能合成作用：化能合成作用：人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1人教版新教材光合作用的原理和应用教学课件1
