高中生物光合作用的过程.ppt

光合作用的过程,2008年12月 苏裕,叶片是进行光合作用的主要器官，叶绿体是进行光合作用的场所。,每个叶肉细胞内含有20-100个叶绿体，叶绿体呈椭圆球形，具有双层膜，每个叶绿体内有几十个基粒，每个基粒由多个类囊体重叠而成，类囊体是由膜围成的空心饼状结构，类囊体膜上分布着光合作用有关的各种色素，大大增加了接受光的面积,一、叶绿体中的色素,（橙黄色）,叶绿体中的多种色素可以通过纸层析方法分离显示,叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光,胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶片的颜色,在绿色植物的叶片中，叶绿素的含量通常是类胡萝卜素含量的4倍，因此叶片总是呈现绿色。当叶片衰老或环境条件不良时（如干旱、高温、寒冷等），叶绿素比类胡萝卜素更容易被破坏，其含量降低，叶片由此显现出类胡萝卜素的颜色。 光合作用的色素分布在类囊体膜上。 无论是晴天（全光谱的光）还是阴天（蓝紫光）绿色植物都能（通过叶绿素）利用太阳光进行光合作用。 所有吸收的光能，最后都要传递给叶绿素a才能用于光合作用。,二、光合作用的反应过程,光,叶绿素a,氧化的 叶绿素a,光,H2O,O2,e,H+,e,ADP+Pi,ATP,NADP+,NADPH,供能,供氢,2C3,(CH2O)n,C5,CO2,固定,还原,多种酶参与,光反应,暗反应,光反应和暗反应的比较,光合作用总反应式,2H2O O2 + 4H+ + 4e- NADP+ + 2e- + H+ NADPH ADP + Pi ATP CO2 + 3ATP + 2NADPH + 2H+ (CH2O) + 3ADP + 3Pi + 2NADP+ + H2O,2H2O* + CO2 O2* + (CH2O) + H2O,H2O* + CO2 O2* + (CH2O),光合作用的概念解释,光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存着能量的有机物，并且释放O2的过程。,不但提出物质转化（无机物变成有机物），还提出了能量转化（把光能转化成化学能） 光合作用的场所叶绿体 不要把叶绿体写成叶绿素 不要把有机物写成葡萄糖或者淀粉,光合作用是叶绿体吸收并利用光能，将CO2和H2O合成有机物质并释放O2，将光能转换成化学能的过程。,光合作用的意义,1.把无机物变为有机物 约合成5千亿吨/年 2.把太阳能转变为可贮存的化学能 转化3.21021J/y的日光 3.维持大气中O2和CO2的相对平衡 释放出5.35千亿吨氧气/年 4.促进生物进化,C3植物和C4植物,C3植物：在光合作用过程中，CO2中的C只被转移到C3中。如：小麦、水稻、大豆、马铃薯,C4植物：在光合作用过程中，CO2中的C首先被转移到C4中，然后再转移到C3中。如：高粱、玉米、甘蔗,（一）C3植物和C4植物叶片结构的特点,维管束鞘细胞不含叶绿体 叶肉细胞排列疏松，都含有叶绿体,围绕维管束的是呈“花环型”的两圈细胞： 里面：维管束鞘细胞 （含有没有基粒的叶绿体） 外面：是一部分叶肉细胞 （含有正常的叶绿体）,（二） C3途径和C4途径,C3植物： C3途径,C4植物： C3途径和C4途径,Calvin cycle,Movie,C4 how it works,Creates high conc of CO2,Has PEPcarboxylase,三、影响光合作用的因素,光合速率：光合作用的强度，又称为光合速率。 光合作用速率可以用一定量的植物（如一定量的叶面积）在单位时间内进行光合作用释放O2或消耗CO2的量来表示。 影响光合作用的因素： 内在因素：植物体自身生长发育的不同阶段、生长状态 外在因素：光照强度、CO2浓度、温度、其他方面（如水、矿质元素）等,1、光照强度,CO2 吸 收 量,CO2 释 放 量,光照强度,在黑暗中呼吸所释放出的CO2量,光补偿点,光饱和点,A,B,C,A点处光照强度=0，不进行光合作用，只进行呼吸作用,B点处CO2吸收量=CO2释放量，也就是CO2的净含量为0，此时的光照强度为光补偿点。,C点处所对应的光照强度为光饱和点，也就是即使光照强度再增加，光合作用强度也增加很少,总光合作用：植物在光照下制造的有机物的总量（吸收的CO2总量）。 净光合作用：在光照下制造的有机物总量（或吸收CO2总量）中扣除掉在这一段时间中植物进行呼吸作用所消耗的有机物（或释放的CO2）后，净增的有机物的量。,净 光 合 作 用,总光合作用,2、温度,在一定温度范围内，提高温度可以提高酶的活性，加快反应速度。,在一定光照强度下，提高温度可以促进光合作用，同样也可以促进呼吸作用,3、 CO2浓度,A,B,C,植物能够进行光合作用积累有机物质的最低CO2浓度称为CO2补偿点，例如图中的A点。 在一定范围内，随着CO2浓度的增加，光合作用强度也增加，如图中A、B之间范围内。 当CO2浓度继续增加时，光合作用强度不再增加或增加很少，此时的CO2浓度称为CO2的饱和点，如图中的B点。 如果CO2浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而下降，甚至引起植物CO2中毒，影响植物正常的生长发育。例如图中B、C之间。,4、矿质元素,1）氮是催化光合作用过程各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成