人教版必修1 光合作用的原理和应用 课件（41张）.ppt

光合作用的原理和应用 一 色素 知识回顾 5年后 17世纪40年代 赫尔蒙特 j b vanhelmont 荷兰 柳树增重74 47kg土壤减少0 06kg 植物增重主要来自水分 不足 没有考虑到空气对光合作用的影响 光合作用的探究历程 每天浇水 1771年英国约瑟夫 普里斯特利 蜡烛熄灭 蜡烛持续燃烧 小鼠死亡 小鼠存活 植物能够更新因燃烧或呼吸而变混浊的空气 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 1864年 德国萨克斯实验 让一张叶片一半曝光一半遮光 用碘蒸气处理这片叶 发现曝光的一半呈深蓝色 遮光的一半则没有颜色变化 光合作用释放的o2来自co2还是h2o 结论 光合作用的产物除氧气外还有淀粉 一半曝光 一半遮光 在暗处放置几小的叶片 萨克斯 德 实验1864 萨克斯 德 实验1864 1 为什么对天竺葵先进行暗处理 2 3 这个实验结果说明什么问题 这个实验是否设置了对照 实验中所需控制的单一变量是什么 恩格尔曼实验 恩格尔曼的实验说明了什么问题 选材好 水绵的叶绿体呈螺旋式带状 便于观察 用好氧细菌可确定释放氧多的部位 设计妙 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰 用极细的光束照射 叶绿体上可分为光照多和光照少的部位 相对于一组对比实验 恩格尔曼实验的巧妙之处 20世纪30年代 鲁宾和卡门 美 的同位素标记实验 这个实验可以得出什么结论 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 产物 淀粉条件 光 光合作用发现小结 1771年 英国普利斯特利 原料 水 1880年 美国恩格尔曼 20世纪30年代 美国鲁宾与卡门 1864年 德国萨克斯 1664年 比利时海尔蒙特 原料和产物 更新空气 二氧化碳和氧气 产物氧来自于水 场所 叶绿体条件 光 29 实验方法 同位素标记法 实验原则 对照原则 单一变量原则 1 场所 叶绿体 2 动力 光 3 原料 二氧化碳水 4 产物 糖类氧气 三 光合作用总反应式 co2 h2 o ch2o o2 二 光合作用的概念 概念 绿色植物通过叶绿体 利用光能 把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物 并且释放出氧气的过程 你能用一个化学反应式表示出来吗 水的光解 o2 h adp pi c5 2c3 固定 还原 多种酶参加催化 能量转化 光能 atp活跃化学能 稳定化学能 元素转移 o元素 h2 o o2 c元素 co2 c3 ch2o 光能 条件 光 色素 酶 场所 反应 水的光解 atp的合成 基粒类囊体薄膜上 光能 1 光反应阶段 吸收 传递和转换光能 能量转变 atp中活跃的化学能 产物 h o2 atp 条件 不需光 需多种酶 场所 叶绿体基质中 过程 co2的固定 三碳化合物的还原 atp中活跃的化学能 2 暗反应阶段 c3 h ch2o c5 酶 atp adp pi 能量转变 有机物中稳定的化学能 产物 ch2o adp pi 整个光合作用过程中的物质变化和能量变化分别是什么 物质变化 无机物 能量变化 光能 2 光合作用的实质 有机物 糖类等有机物中的化学能 请分析光下的植物突然停止光照后 其体内的c5化合物和c3化合物的含量如何变化 停止光照 光反应停止 请分析光下的植物突然停止co2的供应后 其体内的c5化合物和c3化合物的含量如何变化 h atp 还原受阻 c3 c5 co2 固定停止 c3 c5 叶绿体的类囊体膜上 叶绿体的基质上 光 色素 酶 atp h 酶 co2 光反应为暗反应提供 h 和atp 暗反应产生adp和pi为光反应提供原料 小结 光合作用光反应和暗反应的比较 水的光解 atp的合成 co2的固定 三碳化合物的还原 五 影响光合作用的因素及在生产实践中的应用 1 光对光合作用的影响 光照时间长 光合作用时间长 有利于植物的生长发育 光照时间 植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加 但光照强度达到一定时 光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加 光照强度 叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光 光的波长 生产上应适时灌溉 保证植物生长所需要的水分 当植物叶片缺水时 气孔会关闭 减少水分的散失 同时影响co2进入叶内 暗反应受阻 光合作用下降 4 水分的供应 生产上使田间通风良好 供应充足的co2 在一定范围内 植物光合作用强度随着co2浓度的增加而增加 但达到一定浓度后 光合作用强度不再增加 3 co2浓度 生产上白天升温 增强光合作用 晚上降低室温 抑制呼吸作用 以积累有机物 温度低 光合速率低 随着温度升高 光合速率加快 温度过高时会影响酶的活性 光和速率降低 2 温度 二 外界因素 1 光照强度 对植物光合作用速率的影响 如图所示 a 呼吸作用点 b 光补偿点 呼吸作用强度 光合作用强度 c 光饱和点 净光合作用 实际光合作用 呼吸作用 实际测量值意义 无光条件下 为呼吸作用值 有光条件下 为净光合作用值 实际光合作用值 净光合作用值 呼吸作用值 无光其他条件相同时测量 二 外界因素 1 光照强度 对植物光合作用速率的影响 如图所示 生产实践运用 阴生植物的光补偿点和光饱和点都较低 如图 曲线所示 因此 种植阴生植物应避免过强光照 阳生植物的光补偿点和光饱和点相对较高 如图 曲线所示 因此 种植阳生植物应给与较强光照条件 a 呼吸作用点 b 光补偿点 呼吸作用强度 光合作用强度 c 光饱和点 净光合作用 实际光合作用 呼吸作用 b 光合作用与呼吸作用达到动态平衡 下图表示某种植物光照强度与光合作用强度关系 p点的生物学含义是 a 无光合作用 有呼吸作用 d 光合作用与呼吸作用都不进行 co2吸收量 光照强度 0 p co2释放量 c 无呼吸作用 有光合作用 1 植物的新陈代谢受外部环境因子 如光 温度 和内部因子 如激素 的影响 研究内 外因子对植物生命活动的影响具有重要意义 l 下图表示野外松树 阳生植物 光合作用强度与光照强度的关系 其中的纵坐标表示松树整体表现出的吸收co2和释放co2量的状况 请分析回答 当光照强度为b时 光合作用强度 光照强度为a时 光合作用吸收co2的量等于呼吸作用放出co2的量 如果白天光照强度较长时期为a 植物能不能正常生长 为什么 如将该曲线改绘为人参 阴生植物 光合作用强度与光照强度关系的曲线 b点的位置应如何移动 为什么 为什么 达到平衡 不能 白天无积累 夜晚消耗 有机物总量减少 左移 阴生植物的光饱和点较低 2 温度 主要影响暗反应 主要原因是 影响酶的活性变化 进而影响反应速率 ab段 10 35 随温度的升高 酶活性提高 光合速率逐渐加快 b点 35 为最适温度点 光合速率最快 bc段 35 50 随温度过度升高 酶活性降低 光合速率逐渐降低 c点以后 50 光合作用完全停止 2 温度 主要影响暗反应 主要原因是 影响酶的活性变化 进而影响反应速率 生产实践运用 大田种植应适时播种 白天适度提高温度 促进光合作用 晚上适当降低温室温度 以降低细胞呼吸 保证植物有机物的积累 3 co2浓度 如图所示 主要影响暗反应 co2是光合作用的原料之一 环境中co2浓度的高低明显影响光合速率 oa段 co2浓度过低时 植物无法进行光合作用 ab段 光合速率随co2浓度的增加而增加 b点以后 再增加co2浓度 光合速率不变 b点被称为co2饱和点 3 co2浓度 如图所示 主要影响暗反应 生产实践运用 大田种植时 要求 正其行 通其风 增加大气环流 以增大co2浓度 温室栽培时 除适时通风外 可采用co2发生器增施气肥 或者施用农家肥 经土壤微生物分解后 既提供各种矿质元素的同时 还能补充co2 4 矿质元素的影响 直接或间接影响光合作用 在一定范围内矿质元素越丰富光合作用速率越快 但应注意供应过量也可能会给农作物的生长发育带来危害 如n肥施用过多 会造成农作物倒伏 枝叶生长过高引起 生产实践运用 合理施肥可促进叶片面积增大 提高酶的合成速率 增加光合作用速率 施用有机肥 经微生物分解后 既为植物补充co2 又为植物提供各种矿质元素 但超过饱和点后 光合作用将不再增加 甚至可能会造成危害 5 水分的影响 水分是光合作用原料之一 缺水时光合速率下降的重要原因是气孔关闭会使co2供应不足造成的 生产实践运用 为保障植物光合作用 应适时适量进行合理灌溉 2 科学家研究co2浓度 光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响 得到实验结果如下图所示 请根据下图回答有关问题 光照强度为a时 造成三条曲线光合作用强度无明显变化的主要外界因素是 光照强度为b时 造成曲线 与 的光合作用强度差异的原因是 造成曲线 与曲线 的光合作用强度差异的原因则是 请描述光照强度从a到c的连续变化过程中 曲线 的变化趋势 曲线 的变化趋势 主要限制因素是 光照强度 温度 co2浓度 随光照强度逐渐增强 基本保持平衡 co2浓度 2 下图中的甲 乙两图为一昼夜中某作物植株对c02的吸收和释放状况的示意图 甲图是在春季的某一晴天 乙图是在盛夏的某一晴天 请据图回答问题 1 甲图曲线中c点和e点 外界环境中c02浓度变化为零 处 植株处于何种生理活动状态 2 根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的 段 其中光合作用强度最高的是 点 植株积累有机物最多的是点 3 乙图中fg段c02吸收量逐渐减少是为 以致光反应产生的和逐渐减少 从而影响了暗反应强度 使 化合物数量减少 影响了c02固定 4 乙图曲线中间e处光合作用强度暂时降低 可能是因为 呼吸作用释放c02的量等于光合作用吸收c02的量 bf d e 光照强度逐步减弱 atp h c5 温度高 蒸腾作用过强 气孔关闭 影响了c02原料的供应 1 进行光合作用完整的单位是 a 叶肉细胞b 叶绿素c 绿色基粒d 叶绿体 2 绿色植物在暗处不能放出氧气是因为 a co2的固定受阻b 三碳化合物的还原需要光c 水的分解不能进行d 五碳化合物的再生困难 3 光合作用不在叶绿体类囊体膜上进行的是 a adp pi 能量atpb 氧气的产生c 二氧化碳的固定d h 的产生 4 下图是小球藻进行光合作用示意图 图中物质a与物质b的分子量之比是 c18o2 a h2o co2 b h218o 光照射下的小球藻 a b 5 下图是光合作用过程图解 请分析后回答下列问题 图中b是 它来自于 的分解 图中c是 它被传递到叶绿体的 部位 用于 图中d是 在叶绿体中合成d所需的能量来自 图中的h表示 h为i提供