光与光合作用ppt课件

光合作用的原理和应用,光合作用的探究历程（P101102）,光合作用在叶绿体中是怎样进行的呢？,1,五年后,1.1642年海尔蒙特的实验,柳树获得物质的来源仅仅是水吗？,柳树增重74.47Kg，土壤减少0.06Kg,二、光合作用的探究历程,2,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？,实验不足：没有设置对照组,排除光照对实验结果的干扰。,光合作用的探究历程,2、普利斯特利（1771年）,3,3.1779年荷兰英格豪斯的实验,*实验重复了500多次,结论：只有在光照下绿叶才可以更新空气,重复普利斯特利的实验,光合作用的探究历程,4,明确：绿叶在光下吸收CO2，释放O2。,4、1785年,拉瓦锡发现了空气的组成。,5、1845年，德国科学家梅耶指出，植物光合作用时，把光能转化成化学能储存起来。,光合作用的探究历程,二氧化碳,氧气,？,光能,化学能,储存在什么物质中？,德国梅耶,5,在暗处放置几小的叶片,一半曝光，一半遮光,碘蒸气处理,萨克斯试验,结论：,光合作用产生了淀粉,6.1864年萨克斯的实验,6,黑暗处理（理由是？）一部分遮光，一部分照光一段时间后，酒精脱色碘液染色,碘液,7,7、1880年，恩格尔曼的实验,隔绝空气,黑暗，用极细光束照射,完全暴露在光下,水绵和好氧细菌的装片,结论：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。光合作用需要光照。,光合作用的探究历程,8,1、为什么水绵是合适的实验材料？2、他是如何控制实验条件的？3、他是如何对照的？,水绵具有细而长的叶绿体，便于观察,选用黑暗、无空气的环境：排除环境中光线和氧气的影响,选用极细的光束，并用好氧细菌检测：准确判断释放氧气的部位,讨论：此实验在设计上有什么巧妙之处？分以下几个问题：,自身对照,9,光合作用的探究历程,同位素标记法研究,同位素18O标记H2O和CO2,结论：光合作用释放的氧来自水,光合作用释放的O2到底是来自H2O，还是CO2,8.1939年鲁宾和卡门的实验(美国),光合作用产生的有机物又是怎样合成的？,10,光合作用的探究历程,1.碳的同位素C标记CO2,14,CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。,2.,9.20世纪0年代,美国科学家卡尔文,11,11648年，比利时赫尔蒙特的柳树实验结论：植物的增重来自水。21771年，英国普里斯特利的实验结论：绿色植物可以更新空气。31779年，荷兰英格豪斯的实验结论：绿色植物只有在光下可以更新空气。41864年，德国萨克斯的实验结论：绿叶在光下制造淀粉。51880年，美国恩吉尔曼的水绵实验结论：氧是叶绿体释放出来的。叶绿体是进行光合作用的场所。620世纪30年代，美国科学家鲁宾、卡门实验结论：光合作用释放的氧全部来自水。720世纪30年代，美国科学家卡尔文实验结论：C的转移途径卡尔文循环。,12,产物:淀粉条件:光,光合作用发现小结：,普利斯特利,原料:水,恩格尔曼,萨克斯,海尔蒙特,原料和产物:更新空气(二氧化碳和氧气),场所:叶绿体条件:光,对照原则,单一变量原则,光能,叶绿体,重复实验,梅耶,光能转换成化学能,*重要的实验方法：,同位素标记法,CO2+,H2O,（CH2O）+,O2,鲁宾和卡门,光合作用释放的O2来自H2O,O2,13,6CO2+12H2O,光能,叶绿体,C6H12O6+6H2O+6O2,元素来龙去脉光合作用完整反映式(计算式),14,绿色植物通过吸收，将CO2和H2O合成为并释放出，同时也将太阳能转化为储存在和其他有机物中，这一过程称为光合作用。,2、光合作用定义,3、总反应式：,叶绿体,光能,有机物,O2,化学能,糖类,三、光合作用的过程,15,共同探究,16,光反应阶段,17,暗反应阶段,18,能量变化,物质变化,条件,进行部位,光反应阶段,叶绿体类囊体的薄膜上,光、色素、水和酶,光能ATP中活跃的化学能,水的光解：2H2O4H+O2,光能,合成ATP：ADP+Pi+光能ATP,酶,主要产物,O2、H、ATP,光合作用的最终产物里面并没有H和ATP，那么它们是怎么样被消耗掉的呢？,19,能量变化,物质变化,条件,进行部位,暗反应阶段,主要产物,叶绿体基质中,ATP、H、CO2、酶,ATP中活跃的化学能稳定的化学能,CO2的固定,CO2+C52C3,酶,2C3+H（CH2O）+C5,ATPADP+Pi+能量,酶,酶,C3的还原,ATP分解,（CH2O）,20,色素分子,可见光,C5,2C3,ADP+Pi,ATP,2H2O,O2,4H,多种酶,酶,C6H12O6+H2O,CO2,吸收,光解,能,固定,还原,酶,光反应,暗反应,光合作用的过程,21,请分析光下的植物改变条件后，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,H,ATP,还原受阻,C3,C5,停止CO2的供应,C3,C5,22,光反应为暗反应提供和；,暗反应为光反应提供和。,2）说说光反应和暗反应的联系,H,ATP,ADP,Pi,3)光合作用的实质：,物质变化：,无机物,有机物,能量变化：,光能,糖类等有机物中稳定的化学能,合成有机物，存储能量,23,1.为生物生存提供了物质来源和能量来源；2.维持了大气中O2和CO2的相对稳定；3.对生物的进化有直接意义。(1)使还原性大气氧化性大气(2)使有氧呼吸生物得以发生和发展(3)形成臭氧层，过滤紫外线，使水生生物登陆成为可能,四、光合作用的意义,24,比较项目,光反应,暗反应,条件,物质变化,能量变化,总反应式,实质,叶绿体类囊体薄膜上,叶绿体基质中,（1）水的光解,CO2+C52C3,(2)ATP形成,（1）CO2的固定,酶,（2）C3的还原,酶,C3(CH2O)+C5+H2O,ATP,H,光，叶绿素等色素，酶,许多有关的酶、CO2、H、ATP,ATP的化学能转变成(CH2O)中的化学能,光反应为暗反应提供能量和还原剂(ATP和H)，暗反应为光反应补充ADP,Pi,CO2+2H2O*(CH2O)+H2O+O2*,把无机物转变成有机物，同时把光能转变成化学能储存在有机物中,光能,叶绿体,反应部位,光能转变成ATP中的化学能,联系,25,光能在叶绿体中的转换、光能转换成电能（属于光反应）,H2O,O2,光反应,ATPNADPH,叶绿体,太阳光能由谁、在那个部位被吸收？,26,光能到电能转换过程、B把光能传给A，使其处于高能位，容易失电子、从夺得个电子，传给类囊体外的NADP，NADP同时从类囊体外获得个形成NADPH、又从获得个电子，从类囊体内的水获得个电子，使水分解成H和O以上发生从水到NADPH的电子传递，即为电流,27,ADP,e,e,e,H2O,e,O2,H,NADP,P,片层结构,叶绿素a,光反应,28,下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：,图中A是_,B