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913941857光合作用的原理和应用PPT

花匠小妙招
2025-01-09 10:51

1、1 2 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，并且释放出有机物，并且释放出氧气氧气的过程。的过程。光合作用的实质光合作用的实质合成有机物，储存能量合成有机物，储存能量 3 光合作用的探究历程光合作用的探究历程 4 观点：植物体由观点：植物体由“ “土壤汁土壤汁” ”构成，即植物构成，即植物生长发育所需的物质完全来自生长发育所需的物质完全来自土壤。土壤。问题：问题：植物生长所需的物质来自何处？植物生长所需的物质来自何处？亚里士多德亚里士多德 (aristot

2、le) 5 一、一、16481648年海尔蒙特栽培年海尔蒙特栽培柳树实验柳树实验结论：植物增结论：植物增重主要来自水重主要来自水分分 6 （1）你认为他的结论正确吗？）你认为他的结论正确吗？（2）你认为海尔蒙特的实验设计）你认为海尔蒙特的实验设计存在什么问题？存在什么问题？ 7 二、二、17711771年普利斯特利的实验年普利斯特利的实验结论：绿色植物可以更新空气结论：绿色植物可以更新空气 8 重复普利斯特利的的实重复普利斯特利的的实验有时成功，有时失败，验有时成功，有时失败，可能的原因是什么？可能的原因是什么？ 9 17791779年年荷兰的科学家英格豪斯荷兰的科学家英格豪

3、斯结论：植物体只结论：植物体只有在有在光光下才能更下才能更新污浊的空气。新污浊的空气。甲甲乙乙 10 （2 2）英格豪斯知道植物更新了空气中的什么成英格豪斯知道植物更新了空气中的什么成分吗？为什么？分吗？为什么？（1 1）他在实验中控制的单一变量是什么？）他在实验中控制的单一变量是什么？ 17851785年，由于发现了空气的组成成分，人们年，由于发现了空气的组成成分，人们才明确绿叶在光下吸收了才明确绿叶在光下吸收了co2co2，释放了，释放了o2o2。 18451845年，德国科学家梅耶，根据能量转化和守恒定年，德国科学家梅耶，根据能量转化和守恒定律明确指出，植物在进行光合作

4、用时，把光能转化成律明确指出，植物在进行光合作用时，把光能转化成化学能储存起来。化学能储存起来。（3）在这一过程中，光能哪里去了？）在这一过程中，光能哪里去了？ 11 光能转化为化学能储存光能转化为化学能储存在什么物质中？在什么物质中？ 12 萨克斯，萨克斯， j.von sachs (1832 1897) 13 暗处理暗处理叶部分遮光叶部分遮光光照光照滴加碘液滴加碘液 14 结论：植物在结论：植物在光光下产生了下产生了淀粉淀粉光合作用在哪里进行？光合作用在哪里进行？ 15 没没有有氧氧气气的的黑黑暗暗环环境境没没有有氧氧气气的的有有光光环环境境

5、极细的光束极细的光束实验证明：氧是由实验证明：氧是由叶绿体叶绿体释放出来的，释放出来的，叶绿叶绿体体是绿色植物进行光合作用的场所。是绿色植物进行光合作用的场所。。 16 提出问题：提出问题：光合作用释放的氧气到底来自二光合作用释放的氧气到底来自二氧化碳还是水？氧化碳还是水？ 1、需要标记什么元素？、需要标记什么元素？ 2、如何作出假设？、如何作出假设？ 3、怎样设计分组对照实验？、怎样设计分组对照实验？ 4、预测实验结果有几种情况？、预测实验结果有几种情况？ 5、得出什么结论？、得出什么结论？六、美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）六、美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法） 17 co2

6、 h218o ? c18o2 h2o ? 预测预测1：若第一组为：若第一组为o2，第二组为，第二组为18o2，则全部来自，则全部来自h2o 预测预测2：若第一组为：若第一组为18o2 ，第二组为，第二组为o2 ，则全部来自，则全部来自co2 预测预测3：若两组既有：若两组既有18o2、也有、也有o2，则来自两者。，则来自两者。第一组第一组第二组第二组 18 co2 h218o 18o2 c18o2 h2o o2 结论：结论：光合作用释放的氧气全部来自水光合作用释放的氧气全部来自水第一组第一组第二组第二组光合作用产生的有机物又是怎样合成的？光合作用产生的有机物又是怎样合成的？19 美国卡

7、尔文美国卡尔文用用14 14c c标记标记14 14co co2 2，供小球藻，供小球藻进行光合作用，探明了进行光合作用，探明了 coco2 2中的中的c c在光合作用中转在光合作用中转化成有机物中化成有机物中c c的途径，的途径，这一途径称为卡尔文循环。这一途径称为卡尔文循环。 20 年代年代科学家科学家结论结论 16641664海尔蒙特海尔蒙特水分是植物建造自身的原料水分是植物建造自身的原料 17711771普利斯特利普利斯特利植物可以更新空气植物可以更新空气 17791779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下只有绿叶才可以更只有绿叶才可以更新空气新空气 1845184

8、5r.r.梅耶梅耶植物在光合作用时植物在光合作用时把光能转变成把光能转变成了化学能了化学能储存起来储存起来 18641864萨克斯萨克斯绿色叶片光合作用绿色叶片光合作用产生淀粉产生淀粉 18801880恩格尔曼恩格尔曼氧氧由叶绿体释放出来。由叶绿体释放出来。叶绿体叶绿体是是光合作用的场所。光合作用的场所。 19391939鲁宾鲁宾卡门卡门光合作用释放的光合作用释放的氧氧来自来自水水。 2020世纪世纪4040代代卡尔文卡尔文光合产物中有机物的光合产物中有机物的碳碳来自来自coco2 2 21 光合作用的过程光合作用的过程 22 光反应光反应暗反应暗反应划分依据划分依据: :

9、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 23 h h2 2o o 类囊体膜类囊体膜酶酶 pi adp atp 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：水的光解：h2o h + o2 光能光能（还原剂）（还原剂） 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贮存在

10、贮存在atp中中 h 场所：场所：条件：条件：物质变化物质变化能量变化能量变化进入叶绿进入叶绿体基质，体基质，参与暗反参与暗反应应供暗反供暗反应使用应使用 24 co2 2 五碳化合物五碳化合物 c5 co2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2c3 c c3 3的的还原还原叶绿体基质叶绿体基质多种酶多种酶 h h2 2o o 类囊体膜类囊体膜酶酶 pi adp atp h 糖类糖类卡尔文循环卡尔文循环 25 暗反应阶段暗反应阶段 co2的固定：的固定：co2 c5 2c3 酶酶 c3的还原：的还原： atph 、adp+pi 叶绿体的叶绿体的基质基质中中 atp

11、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等有机物中有机物中稳定稳定的的化学能化学能 2c3 (ch2o)+ c5 h2o 酶酶糖类糖类 h 、atp、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 co2 2 五碳化合物五碳化合物 c5 co2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2c3 叶绿体基质叶绿体基质多种酶多种酶糖类糖类 atp h 26 联系联系比较光反应、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、酶、色素、酶（不需光）酶、（不需光）酶、h、at

12、p 叶绿体叶绿体类囊体膜类囊体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 27 色素分子色素分子可见光可见光 c5 2c3 adp+pi atp 2h2oo2 4h 多种酶多种酶酶酶 (c

13、h2o) co2 吸收吸收光解光解能能固定固定还还原原酶酶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： 28 光反应光反应 h2o 2 h + 1/2o2 +pi+ 光能光能 atp 酶酶 adp 水的光解： atpatp的合成的合成：暗反应暗反应 co2的还原： 2c2c3 3 + h (ch + h (ch2 2o) + co) + c5 5 co2的固定： co2 + c5 2c3 总结：总结： 29 原料和产物的对应关系：原料和产物的对应关系：（ch2o） c h oco2 co2 h2o o2h2o 能量的转移途径：能量的转移途径：碳的转移途径：

14、碳的转移途径：光能光能中中活跃活跃的化学能的化学能 (ch2o)中中稳定稳定的化学能的化学能 co2c3（ch2o） 30 下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：图中图中a a是是_,b_,b是是_,_,它来自于它来自于_的分解。的分解。图中图中c c是是_，它被传递到叶绿体的，它被传递到叶绿体的_部位，用部位，用于于_ 。图中图中d d是是_，在叶绿体中合成，在叶绿体中合成d d所需的能量来自所需的能量来自_ 图中图中g_,fg_,f是是_,j_,j是是_ 图中的图中的h h表示表示_， h h为为i i提供提供_ 光光

15、h2ob a c d e+pi f g co2 j h i 2 水水 h基质基质用作还原剂，还原用作还原剂，还原c3 atp 色素吸收色素吸收的光能的光能光反应光反应h和和atp 色素色素 c5化合物化合物 c3化合物化合物糖类糖类 31 光合作用原理的应用光合作用原理的应用 32 光合作用强度光合作用强度 l 光合作用强度指的是植物在光照下，单位时间、单位光合作用强度指的是植物在光照下，单位时间、单位面积同化二氧化碳的量，常用单位为毫克二氧化碳面积同化二氧化碳的量，常用单位为毫克二氧化碳/ / 平方分米平方分米/ /小时。小时。实际光合作用强度是植物在光照下实际光合作用强度是植物在光

16、照下实际同化二氧化碳的量，但植物在进行光合作用时也实际同化二氧化碳的量，但植物在进行光合作用时也进行呼吸作用，会同时放出二氧化碳，因此所测得的进行呼吸作用，会同时放出二氧化碳，因此所测得的一般为表面光合作用或净光合作用，就是实际光合作一般为表面光合作用或净光合作用，就是实际光合作用所同化的二氧化碳的量减去因呼吸作用而释放的二用所同化的二氧化碳的量减去因呼吸作用而释放的二氧化碳的量。一般所说的光合作用强度，就是指净光氧化碳的量。一般所说的光合作用强度，就是指净光合作用强度。合作用强度。 33 影响影响光合作用强度光合作用强度的因素？的因素？ coco2 2的浓度，光照强弱；光的成分；

17、温度的高低、的浓度，光照强弱；光的成分；温度的高低、必需矿物质元素、水分等。必需矿物质元素、水分等。例：适当提高例：适当提高co2的浓度（温室大棚），增加光照时间的浓度（温室大棚），增加光照时间和光照强度，农作物间距合理，选择适当的光源等。和光照强度，农作物间距合理，选择适当的光源等。 34 化能合成作用化能合成作用 35 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：硝化细菌、硫细菌、铁细菌例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类等少数种类的细菌的细菌化能合成作用化能合成作用 2

18、nh2nh3 3+3o+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 h12 12o o6 6+ 6o + 6o2 2 能量能量 36 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物转摄取的无机物转变成为自身的组成物质变成为自身的组成物质，并储存了能量的一，并储存了能量的一类生物类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，只能把从外界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的转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物组成物质，并储存了能量的一类生物如：绿色植物，蓝藻、硝化细菌、铁细菌、硫细菌等如：绿色植物，蓝藻、硝化细菌、铁细菌、硫细菌等如：人、动物、真菌如：人、动物、真菌( (如蘑菇如蘑菇) ) 、多数的