《光合作用的原理和應(yīng)用》生物課件1

1、基粒葉綠體基質(zhì)類(lèi)囊體外膜內(nèi)膜(酶)(酶、色素)雙層膜,內(nèi)有與光合作用有關(guān)的酶類(lèi)囊體增大膜面積的結(jié)構(gòu)有少量的DNA和RNA光合作用的原理和應(yīng)用生物優(yōu)秀課件1光合作用的原理和應(yīng)用生物優(yōu)秀課件1基粒葉綠體基質(zhì)類(lèi)囊體外膜內(nèi)膜(酶)(酶、色素)雙層膜,內(nèi)有與 二、光合作用的原理和應(yīng)用 二、光合作用的原理和應(yīng)用CO2+H2O (CH2O)+O2光能葉綠體指綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過(guò)程。（一）光合作用概念：反應(yīng)式：實(shí)質(zhì)：合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量CO2+H2O (CH2O)+O2光能葉綠體探究光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)1、19世紀(jì)末 氧氣 甲醛糖2、192

2、8年 甲醛不能通過(guò)光合作用轉(zhuǎn)化成糖 甲醛對(duì)植物有毒CO2O2C + H2O甲醛（二）光合作用的原理(CH2O)探究光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)1、19世紀(jì)末 氧氣2、1928（有H2O，無(wú)CO2）3、1937年，希爾高鐵鹽低鐵鹽希爾反應(yīng)：O2全部來(lái)自于H2O嗎？水的光解產(chǎn)生氧氣。結(jié)論：（有H2O，無(wú)CO2）3、1937年，希爾高鐵鹽低鐵鹽希爾反光合作用產(chǎn)生的O2來(lái)自于H2O。4、1941年 魯賓和卡門(mén)（同位素標(biāo)記法）結(jié)論：H2O H218O CO2 O2 O2 O2O2 O2 O2 C18O2O2 O2O2 O2 O2O2 O2 O2 O218O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2

3、18O2 18O2 18O2 光合作用產(chǎn)生的O2來(lái)自于H2O。4、1941年 魯賓和卡門(mén)（5、1954年，阿爾農(nóng)結(jié)論：1954年，美國(guó)阿爾農(nóng)等用離體的葉綠體做實(shí)驗(yàn)： 在給葉綠體照光時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向反應(yīng)體系中供給ADP、Pi等物質(zhì)時(shí)，體系中就會(huì)有ATP出現(xiàn)。1957年，他發(fā)現(xiàn)這一過(guò)程總是與水的光解相伴隨。 在光照時(shí)，葉綠體中生成了ATP。5、1954年，阿爾農(nóng)結(jié)論：1954年，美國(guó)阿爾農(nóng)等用離體的光合作用的原理和應(yīng)用生物課件1（三）光合作用過(guò)程劃分依據(jù):反應(yīng)過(guò)程是否需要光能光反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎？夜間呢？暗反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎？夜間呢？有光才能反應(yīng)有光、無(wú)光都能反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)閱讀課文P103104

4、思考： 光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段在所需條件、進(jìn)行場(chǎng)所、物質(zhì)變化、能量轉(zhuǎn)換方面的內(nèi)容（三）光合作用過(guò)程劃分依據(jù):反應(yīng)過(guò)程是否需要光能光反應(yīng)在白天H2O類(lèi)囊體膜酶Pi ADPATP光反應(yīng)階段光、色素、酶葉綠體內(nèi)的類(lèi)囊體薄膜上水的光解：H2O O2 +H+光能ATP的合成：ADPPi能量（光能) ATP酶光能活躍的化學(xué)能場(chǎng)所：條件：物質(zhì)變化能量變化H+NADPH的合成： H+NADP+ NADPHNADP+NADPH氧化型輔酶還原型輔酶色素O2H2O類(lèi)囊體膜酶Pi ADPATP光反應(yīng)階段光、色素、酶1946年開(kāi)始，美國(guó)的卡爾文等用14CO2研究了植物在進(jìn)行光合作用時(shí)CO2轉(zhuǎn)化為糖的路線(xiàn)。 （1）向反應(yīng)

5、體系中充入一定量的14CO2,光照30秒后檢測(cè)產(chǎn)物，檢測(cè)到了多種帶14C標(biāo)記的化合物。 （2）在5秒鐘光照后，卡爾文等檢測(cè)到含有放射性的五碳化合物（C5）和六碳糖(C6). （3）光照時(shí)間為幾分之一秒時(shí)發(fā)現(xiàn)，90%的放射性出現(xiàn)在一種三碳化合物（C3）中。 CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物過(guò)程中，C的轉(zhuǎn)移途徑是：CO2C3(CH2O)C5卡爾文循環(huán)1946年開(kāi)始，美國(guó)的卡爾文等用14CO2研究了植物在進(jìn)行光暗反應(yīng)階段CO2的固定：CO2C5 2C3酶C3的還原：ATP ADP+Pi葉綠體的基質(zhì)中活躍的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能2C3 (CH2O)酶糖類(lèi)NADPH 、ATP、酶場(chǎng)所：條件：物質(zhì)變化能量變化CO2

6、 五碳化合物 C5 CO2的固定三碳化合物 2C3葉綠體基質(zhì)多種酶糖類(lèi)ATPNADP+NADPHNADPH(CH2O)暗反應(yīng)階段CO2的固定：CO2C5 2C3酶C3的光能H2OCO2還原（CH2O）葉綠體色素供氫酶供能多種酶參加催化暗反應(yīng)（葉綠體基質(zhì)）2C3C5固定ADP+PiATP酶水在光下分解O2NADPHNADP+光反應(yīng)（葉綠體類(lèi)囊體薄膜）（三）光合作用過(guò)程光能H2OCO2還（CH2O）葉綠體色素供氫酶供能多種酶參光合作用中元素的轉(zhuǎn)移H的轉(zhuǎn)移：H2O NADPH (CH2O ) C的轉(zhuǎn)移：CO2 C3 （CH2O）O的轉(zhuǎn)移：CO2 C3 （CH2O）CO2+H2O* 光能葉綠體（CH2

7、O）+O2*H2O* O2* 光合作用中元素的轉(zhuǎn)移H的轉(zhuǎn)移：H2O NADPH 1.光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段在所需條件、進(jìn)行場(chǎng)所、發(fā)生的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換等方面有什么區(qū)別？2.光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段之間的物質(zhì)和能量聯(lián)系是怎樣的？思考.討論：1.光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段在所需條件、進(jìn)行場(chǎng)所、發(fā)生的物質(zhì)變光反應(yīng)和暗反應(yīng)區(qū)別和聯(lián)系 光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段（碳反應(yīng)）場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系項(xiàng)目葉綠體類(lèi)囊體薄膜上葉綠體基質(zhì)光、色素、酶多種酶2H2O O2+4NADPHADP+Pi+能量ATP光能ATP、NADPH中的化學(xué)能ATP、NADPH中的化學(xué)能糖類(lèi)中的化學(xué)能光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和NADPH暗反應(yīng)

8、為光反應(yīng)提供ADP、Pi、NADP+等原料2C3CO2+C52C3NADPH(CH2O) +C5ATP過(guò)程光反應(yīng)和暗反應(yīng)區(qū)別和聯(lián)系 光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段（碳反應(yīng)）場(chǎng)討論：葉綠體處不同條件下，C3、C5、NADPH、ATP以及(CH2O)合成量的動(dòng)態(tài)變化條件C3C5NADPH和ATP(CH2O)停止光照CO2供應(yīng)不變光照不變停止CO2供應(yīng) 增加減少增加減少減少減少減少增加光能H2OCO2還原（CH2O）葉綠體色素供氫酶供能多種酶參加催化2C3C5固定ADP+PiATP酶水在光下分解O2NADPHNADP+C5、NADPH、ATP變化一致，C3、C5相反。討論：葉綠體處不同條件下，C3、C5、NA

9、DPH、ATP以及利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物的合成作用。 例如：硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等少數(shù)種類(lèi)的細(xì)菌2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量硝化細(xì)菌2HNO2+O2 2HNO3+能量硝化細(xì)菌6CO2+6H2O C6H12O6+ 6O2能量（四）化能合成作用利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物的合自養(yǎng)生物異養(yǎng)生物如人、動(dòng)物、真菌及大多數(shù)的細(xì)菌。光能自養(yǎng)生物（如綠色植物、藍(lán)細(xì)菌）化能自養(yǎng)生物（如硝化細(xì)菌、鐵細(xì)菌、硫細(xì)菌）以光為能源，以CO2和H2O（無(wú)機(jī)物）為原料合成糖類(lèi)（有機(jī)物），糖類(lèi)中儲(chǔ)存著由光能轉(zhuǎn)換來(lái)的能量。只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物

10、來(lái)維持自身的生命活動(dòng)。自養(yǎng)生物異養(yǎng)生物如人、動(dòng)物、真菌及大多數(shù)的細(xì)菌。光能自養(yǎng)生物原料條件產(chǎn)物 CO2濃度 水 分 光 照 礦質(zhì)元素 溫 度(五）光合作用原理的應(yīng)用1、光合作用的強(qiáng)度：指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用制造糖類(lèi)的數(shù)量。6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2光能葉綠體原料條件產(chǎn)物 CO2濃度 水 分 光 照 礦質(zhì)元素 溫 度(探究.實(shí)踐探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響1.打孔探究.實(shí)踐探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響探究光照強(qiáng)度對(duì)光合2.處理葉片2.處理葉片3.自變量處理4.觀察記錄3.自變量處理4.觀察記錄自變量實(shí)驗(yàn)對(duì)象因變量因果關(guān)系

11、無(wú)關(guān)變量（對(duì)照實(shí)驗(yàn)）對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除了一個(gè)因素外，_都保持相同的實(shí)驗(yàn)。對(duì)照試驗(yàn)一般要設(shè)置對(duì)照組和_。對(duì)照組：不經(jīng)自變量處理；實(shí)驗(yàn)組：經(jīng)過(guò)自變量處理（施加或減除）其余因素實(shí)驗(yàn)組自變量實(shí)驗(yàn)對(duì)象因變量因果關(guān)系無(wú)關(guān)變量（對(duì)照實(shí)驗(yàn)）對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除2.影響光合作用的因素（1）光照強(qiáng)度A點(diǎn)：只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，CO2釋放量表明此時(shí)的呼吸強(qiáng)度。B點(diǎn)：光補(bǔ)償點(diǎn)，即光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)：光飽和點(diǎn)，增加光照強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度不再增加。光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)AB段：光合呼吸統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件5.4.

12、2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版部編版2.影響光合作用的因素（1）光照強(qiáng)度A點(diǎn)：只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，C真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率項(xiàng)目表示方法凈光合速率（又稱(chēng)表觀光合速率）O2的釋放量、CO2的吸收量、有機(jī)物的積累量真正光合速率（又稱(chēng)實(shí)際光合速率）O2的產(chǎn)生量、CO2的固定量、有機(jī)物的制造量呼吸速率（黑暗中測(cè)量）CO2的釋放量、O2的吸收量、有機(jī)物的消耗量統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版部編版真正光合速率=凈光合速率+

13、呼吸速率項(xiàng)目表示方法凈光合速率1.間作套種2.通過(guò)輪作,延長(zhǎng)光合作用時(shí)間3.通過(guò)合理密植,增加光合作用面積4.溫室大棚,使用無(wú)色透明玻璃5.防止?fàn)I養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)強(qiáng),導(dǎo)致葉面互相遮擋,呼吸強(qiáng)于光合,影響生殖生長(zhǎng).應(yīng)用：統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版部編版1.間作套種應(yīng)用：統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件5.4.（2）CO2濃度A點(diǎn)：CO2補(bǔ)償點(diǎn)（表示光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的CO2濃度）；A點(diǎn)：表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度；B和

14、B點(diǎn)：CO2飽和點(diǎn)（兩組都表示在一定范圍內(nèi)CO2濃度達(dá)到該點(diǎn)后，光合作用強(qiáng)度不再隨CO2濃度增加而增加）。統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版部編版（2）CO2濃度A點(diǎn)：CO2補(bǔ)償點(diǎn)（表示光合作用速率等于細(xì)胞應(yīng)用：1.多施有機(jī)肥 2.溫室栽培植物時(shí)還可使用CO2發(fā)生器等. 3.大田中還要注意通風(fēng)透氣.（2）CO2濃度統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT

15、課件5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版部編版應(yīng)用：1.多施有機(jī)肥（2）CO2濃度統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載（3）溫度溫度過(guò)高時(shí)植物氣孔關(guān)閉或酶活性降低，光合速率會(huì)減弱。光合作用的最適溫度因植物種類(lèi)而異。應(yīng)用：1.適時(shí)播種 2.溫室栽培植物時(shí),白天適當(dāng)提高溫度,晚上適當(dāng)降溫. 3.植物“午休”現(xiàn)象的原因之一統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版部編版（3）溫度溫度過(guò)高時(shí)植物氣孔關(guān)閉或酶活性降低，光合速率會(huì)減弱N：光合酶及NA

16、DP+和ATP的重要組分P：NADP+和ATP的重要組分；維持葉綠體正常結(jié)構(gòu)和功能K：促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官運(yùn)輸Mg：葉綠素的重要組分 （4）礦質(zhì)元素應(yīng)用：合理施肥統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版部編版N：光合酶及NADP+和ATP的重要組分 （4）礦質(zhì)元素應(yīng)用 （5）水 光合作用強(qiáng)度O時(shí)間A 7 12 14 181.水是光合作用的原料2.水是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)3.水還影響氣孔的開(kāi)閉,間接影響CO2進(jìn)入植物體應(yīng)用：預(yù)防干旱 合理灌溉統(tǒng)

17、編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版部編版 （5）水 光合作用強(qiáng)度O時(shí)間A 7 12 14多因子（光照強(qiáng)度、CO2濃度）與光合作用強(qiáng)度之間的關(guān)系曲線(xiàn)分析：Q點(diǎn)之前限制因素為橫坐標(biāo)所表示的因子，當(dāng)?shù)絈點(diǎn)時(shí)，想提高光合速率，可采取適當(dāng)提高圖示中的其他因子的方法。統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版

18、部編版多因子（光照強(qiáng)度、CO2濃度）與光合作用強(qiáng)度之間的關(guān)系曲線(xiàn)分內(nèi)因：外因：基因決定酶種類(lèi)數(shù)量不同水分（應(yīng)用：合理灌溉）礦質(zhì)元素（應(yīng)用：合理施肥）溫度：影響酶的活性應(yīng)用：適時(shí)播種、晝夜溫差大“午休”CO2濃度（升高CO2的濃度：通風(fēng)、混養(yǎng)、使用農(nóng)家肥、 加干冰） 光質(zhì)（光的顏色）光照 光照時(shí)間： （應(yīng)用：延長(zhǎng)光照時(shí)間：一年兩/三熟） 光合面積（葉面指數(shù)）（應(yīng)用：合理密植、間 苗、剪枝；適當(dāng)升高光強(qiáng)度，間作套種（提高光能的利用率）不同植物光合作用不同；不同部位（葉）光合作用不同；不同葉齡的葉光合作用不同。影響光合作用因素總結(jié)（應(yīng)用：大棚種植用紅光或藍(lán)紫光的燈管；無(wú)色透明的薄膜）統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課

19、課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版部編版內(nèi)因：基因決定酶種類(lèi)數(shù)量不同水分（應(yīng)用：合理灌溉）不同植物光延長(zhǎng)光合作用時(shí)間增加光合作用面積提高光能利用率控制光照強(qiáng)弱控制光質(zhì)控制CO2供應(yīng)控制必需礦質(zhì)元素供應(yīng)提高復(fù)種指數(shù)溫室中人工光照合理密植間作套種通風(fēng)透光在溫室中施農(nóng)家肥，使用CO2發(fā)生器陰生植物陽(yáng)生植物提高光合速率適時(shí)適量施肥3. 提高農(nóng)作物產(chǎn)量措施統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）人教版部編版延長(zhǎng)光合作用時(shí)間提高光能利用率控制光