1、光合作用的原理光合作用的原理交城中学：李永明交城中学：李永明年代年代科学家科学家结论结论1771177117791779184518451864186418801880193919392020世纪世纪4040代代植物可以更新空气植物可以更新空气只有只有在光照下在光照下植物可以更新空气植物可以更新空气 植物在光合作用时植物在光合作用时把光能转变把光能转变成了化学能成了化学能储存起来储存起来绿色叶片光合作用绿色叶片光合作用产生淀粉产生淀粉 氧氧由叶绿体释放出来。由叶绿体释放出来。叶绿体叶绿体是光合作用的场所是光合作用的场所光合作用释放的光合作用释放的氧来自水氧来自水光合产物中有机物的光合产物中有机
2、物的碳来自碳来自CO2普利斯特利普利斯特利英格豪斯英格豪斯R.梅耶梅耶萨克斯萨克斯恩格尔曼恩格尔曼鲁宾鲁宾 卡门卡门卡尔文卡尔文知识回顾光合作用的原理和应用光合作用的原理和应用1 1、光合作用的概念、光合作用的概念 指绿色植物通过指绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把把二氧化碳二氧化碳和和水水转化成储存着能量的转化成储存着能量的有机物有机物，并且释放出，并且释放出氧气氧气的过程的过程3.光合作用的过程光合作用的过程条件条件：光、光、色素、色素、酶酶场所：场所：过程过程水的光解：水的光解：ATP的生成：的生成：叶绿体内的类囊体薄膜上叶绿体内的类囊体薄膜上H2O H+O2光光ADPPi
3、 ATP酶酶光能转变为活跃的化学能贮光能转变为活跃的化学能贮存在存在ATP中中光反应阶段光反应阶段吸收、传递吸收、传递和转换光能和转换光能条件：条件：不需光，需多种酶不需光，需多种酶场所：场所：叶绿体的基质中叶绿体的基质中过程过程CO2的固定：的固定：CO2C5 2C3酶酶C3的还原：的还原：ATP中活跃的化学能转变为糖类等有中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能机物中稳定的化学能暗反应阶段暗反应阶段C3+H (CH2O)+C5酶酶ATPADP+Pi色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶多种酶酶酶（CH2O）CO2吸收吸收光解光解能能固定固定还还
4、原原酶酶光反应光反应暗反应暗反应 光合作用的过程光合作用的过程光反应阶段暗反应阶段进行进行部位部位条件条件物质物质变化变化能量能量变化变化联系联系类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体基质中叶绿体基质中光、色素和酶光、色素和酶ATPATP、H H、多种酶、多种酶光能转换成活跃的化学能光能转换成活跃的化学能（ATPATP中）中）活跃的化学能变成活跃的化学能变成稳定的化学能稳定的化学能 光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供HH和和ATPATP暗反应产生的暗反应产生的ADPADP和和PiPi为光反应合成为光反应合成ATPATP提供原料提供原料水的光解水的光解2H2O4H+O2合成合成ATP ADP+Pi
5、 ATP光光 酶酶光光CO2的固定的固定CO2+C5 2C3三碳的还原三碳的还原2C3 C6H12O6 酶酶 酶酶ATP H过程：光反应阶段和暗反应阶段的比较过程：光反应阶段和暗反应阶段的比较光合作用的重要意义 包括人类在内的几乎所有生物的生存提包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源供了物质来源和能量来源 维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定稳定 促进生物进化促进生物进化 从物质转变和能量转变的过程来看，从物质转变和能量转变的过程来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢量代谢光合作用原理的应用光合
6、作用原理的应用（1 1）影响光合作用的因素）影响光合作用的因素光照、光照、COCO2 2、温度、水、矿质元素等、温度、水、矿质元素等（2 2）提高农作物光合作用强度的措施）提高农作物光合作用强度的措施1 1、适当提高光照强度、延长光照时间、适当提高光照强度、延长光照时间3 3、适当提高、适当提高COCO2 2浓度浓度4 4、适当提高温度、适当提高温度5 5、适当增加植物体内的含水量、适当增加植物体内的含水量6 6、适当增加矿质元素的含量、适当增加矿质元素的含量2 2、合理密植、合理密植化能合成作用化能合成作用异养生物：异养生物：不能直接利用无机物制成有机物不能直接利用无机物制成有机物，只能把从
7、外界只能把从外界摄取的现成的有机物摄取的现成的有机物转变成自身转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物的组成物质，并储存了能量的一类生物 自养生物：自养生物：能够直接把从外界环境能够直接把从外界环境摄取的无机摄取的无机物转变成为自身的组成物质物转变成为自身的组成物质，并储存了能量的，并储存了能量的一类生物一类生物 能够利用体外环境中的能够利用体外环境中的某些无机物氧化某些无机物氧化时所释放的能量时所释放的能量来制造有机物的合成作用来制造有机物的合成作用 例如：例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌等少数种类的细菌化能合成作用化能合成作用2NH2NH3 3+3
8、O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+能量能量硝化细菌硝化细菌6CO6CO2 2+6H+6H2 2O 2CO 2C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2能量能量硝化细菌在生活中的应用硝化细菌放在水族箱中，可以净化水质，将高度性的氨氧化为硝酸盐，成为水草的最佳氮肥提取和分离叶绿体中的色素提取和分离叶绿体中的色素实验原理：实验原理：叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中，叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中，如丙酮（酒精）等。所以可以用丙酮提取叶绿如丙酮（酒精）等。所以可以用丙
9、酮提取叶绿体中的色素。体中的色素。提取和分离叶绿体中的色素提取和分离叶绿体中的色素实验原理：实验原理：叶绿体中的四种色素在层析液中的扩散速度叶绿体中的四种色素在层析液中的扩散速度不同，层析液的主要成分是石油醚，石油醚是不同，层析液的主要成分是石油醚，石油醚是一种脂溶性很强的有机溶剂，叶绿体中的四种一种脂溶性很强的有机溶剂，叶绿体中的四种色素在石油醚中的溶解度不同：溶解度最高的色素在石油醚中的溶解度不同：溶解度最高的是胡萝卜素，它随石油醚在滤纸上扩散得最快；是胡萝卜素，它随石油醚在滤纸上扩散得最快；叶黄素和叶绿素叶黄素和叶绿素a a的溶解度次之；叶绿素的溶解度次之；叶绿素b b的溶的溶解度最低，扩散得最慢。这样，几分钟后，四解度最低，扩散得最慢。这样，几分钟后，四种色素就在扩散过程中分离开来。种色素就在扩散过程中分离开来。实验材料：实验材料：菠菜叶片若干，石英砂，碳酸钙，丙菠菜叶片若干，石英砂，碳酸钙，丙酮，层析液，滤纸条，天平、棉花，剪酮，层析液，滤纸条，天平、棉花，剪刀，铅笔，直尺刀，铅笔，直尺提取和分离叶绿体中的色素提取和分离叶绿体中的色素
