光合作用2.ppt

第19课时能量之源 光与光合作用 2 光合作用的探究历程 光合作用的过程 二 光合作用的原理和应用 光合作用的定义 绿色植物通过叶绿体 利用光能 把CO2和H2O转化成储存能量的有机物 并释放出O2的过程 结论 水分是植物建造自身的原料 17世纪海尔蒙特栽培柳树的实验 一 光合作用的探究历程 结论 植物可以更新空气 有人重复了普利斯特利的实验 得到相反的结果 所以有人认为植物也能使空气变污浊 1779年 荷兰的英格豪斯 普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功 植物体只有绿叶才能更新空气 到1785年 发现了空气的组成 人们才明确绿叶在光下放出的是O2 吸收的是CO2 水 二氧化碳 氧气 光 光能 化学能 储存在什么物质中 德国梅耶 碘蒸汽 24小时 光照2小时 1864年 德国萨克斯实验 绿叶在光下制造淀粉 结论 第一组 光合作用产生的O2来自于H2O H2180 C02 H20 C18O2 第二组 1802 02 美国鲁宾和卡门实验 同位素标记法 结论 光合作用产生的有机物又是怎样合成的 光合作用释放的O2来自CO2还是H2O 美国卡尔文 用14C标记14CO2 供小球藻进行光合作用 探明了CO2中的C的去向 称为卡尔文循环 总结光合作用的反应式 CO2 H2O CH2O O2 光能 叶绿体 反应物 条件 场所 生成物 糖类 例1 下图表示萨克斯的实验 在叶片光照24小时后 经脱色 漂洗并用碘液处理 结果没有锡箔覆盖的部分呈蓝色 本实验说明 光合作用需要CO2 光合作用需要光 光合作用需要叶绿素 光合作用放出氧 光合作用制造淀粉A B C D C 例2 卡尔文用同位素标记法追踪碳素在光合作用过程中的运行 在供给小球藻14CO2后的60s内 相隔不同时间取样 杀死细胞并以层析法分析细胞代谢产物 发现7s后的代谢产物有多达12种产物含有放射性 而5s内的含有放射性的代谢产物大多集中在一种物质上 该物质是 A 五碳化合物B ATPC 三碳化合物D 葡萄糖 C 二 光合作用的过程分为两个阶段第一阶段 必需在光下才能进行 叫做光反应阶段 第二阶段 有没有光都可以进行 叫做暗反应阶段 H2O 类囊体膜 酶 一 光反应阶段 光 色素 酶 叶绿体内的类囊体薄膜上 水的光解 还原剂 ATP的形成 光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中 场所 条件 能量变化 物质变化 进入叶绿体基质 参与暗反应 供暗反应使用 CO2 五碳化合物C5 CO2的固定 三碳化合物2C3 C3的还原 叶绿体基质多种酶 糖类 卡尔文循环 暗反应阶段 CO2的固定 C3的还原 叶绿体的基质中 糖类 H ATP 酶 场所 条件 能量变化 物质变化 CO2 五碳化合物C5 CO2的固定 三碳化合物2C3 叶绿体基质多种酶 糖类 H C3的还原 比较光反应 暗反应 光反应阶段 暗反应阶段 条件 场所 物质变化 能量变化 光 色素 酶 酶 H ATP 叶绿体类囊体膜 叶绿体基质中 水的光解 ATP的形成 CO2的固定 C3的还原 ATP中活跃化学能 光能 ATP中活跃化学能 有机物中稳定化学能 光反应是暗反应的基础 为暗反应提供 H 和ATP 暗反应为光反应提供ADP和Pi 例3 光反应为暗反应提供的物质是 A H 和H2OB H 和ATPC ATP和CO2D H2O和CO2 B 例4 下图为高等绿色植物光合作用图解 以下说法正确的是 A 是光合色素 分布在叶绿体和细胞质基质中B 是氧气 可参与有氧呼吸的第三阶段C 是三碳化合物 能被氧化为 CH2O D 是ATP 在叶绿体基质中生成 B 例5 下列有关叶绿体及光合作用的叙述 正确的是 A 破坏叶绿体外膜后 O2不能产生B 植物生长过程中 叶绿体内各种色素的比例保持不变C 与夏季相比 植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短D 离体的叶绿体基质中添加ATP NADPH和CO2后 可完成暗反应 D 1 ab段由于缺乏CO2 使光合作用过程中的不能进行 因此 无有机物生成 2 bc段在提供了CO2之后 由于ab段已积累了大量的 所以有机物能够快速合成 暗反应 H 和ATP 光反应 逐渐用完 例6 科学工作者从植物细胞中提取叶绿体 放入含有ADP 磷酸盐以及含 H 的载体等物质的溶液中 并在其他条件都适宜的情况下 进行光合作用的有关实验 根据实验结果绘成右下图 请根据曲线各段特点回答 3 cd段在无光照条件下 由于光合作用过程中的无法进行 又由于ab段所积累的物质被的原因 使有机物生成量逐渐下降至零 环境条件改变时C3 C5含量变化的分析 1 若其他条件不变 光照突然变弱 则由于光反应减弱 ATP和 H 供应减少 C3的还原受阻 导致C3的含量 C5的含量 2 若其他条件不变 CO2的供应突然减少 则由于CO2的固定受阻 导致C5的含量 C3的含量 增多 减少 增多 减少 例7 在光照等适宜条件下 将培养在CO2浓度为1 环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0 003 的环境中 其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图 回答问题 OA相对浓度B1 CO20 003 CO2100200300400时间 s 1 图中A物质是 C3化合物 C5化合物 2 在CO2浓度为1 环境中 物质B的浓度比A的低 原因是 暗反应速率在该环境中已达到稳定 即C3和C5化合物的含量稳定 根据暗反应的特点 此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍 3 若使该植物继续处于CO2浓度为0 003 的环境中 暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时 物质A的浓度比B的 高 低 4 CO2浓度为0 003 时 该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1 时的 高 低 其原因是 将CO2浓度从1 迅速降低到0 003 后 物质B