高一生物课件：必修一 第五章 第4节 第2课时 能量之源光与光合作用

1、第第4 4节节第二三课时第二三课时二二 光合作用的原理和应用光合作用的原理和应用1 1、光合作用的概念、光合作用的概念指绿色植物通过指绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把把二氧化碳二氧化碳和和水水转化成储存着能量的转化成储存着能量的有机物有机物，并且释放出，并且释放出氧气氧气的过程的过程2 2、光合作用探索历程、光合作用探索历程经典实验经典实验年代年代科学家科学家结论结论17711771普利斯特利普利斯特利植物可以更新空气植物可以更新空气17791779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下植物可以更新空气植物可以更新空气18451845R.R.梅耶梅耶植物在光合作用时植物在光合

2、作用时把光能转变成了把光能转变成了化学能化学能储存起来储存起来18641864萨克斯萨克斯绿色叶片光合作用绿色叶片光合作用产生淀粉产生淀粉18801880恩格尔曼恩格尔曼氧氧由叶绿体释放出来。由叶绿体释放出来。叶绿体叶绿体是光是光合作用的场所合作用的场所19391939鲁宾鲁宾 卡门卡门光合作用释放的光合作用释放的氧来自水氧来自水。2020世纪世纪4040代代卡尔文卡尔文光合产物中有机物的光合产物中有机物的碳来自碳来自COCO2 2 植物可以更新空气植物可以更新空气结论结论:现象：现象：结论：结论：18641864年年 德国科学家德国科学家 萨克斯萨克斯未遮光部分变成蓝色。未遮光部分变成蓝色。

3、淀粉是光合作用的产物之一淀粉是光合作用的产物之一。叶绿体叶绿体中的色中的色素素光合作用的过程光合作用的过程光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段光能光能co22c3H2O水在光下分解水在光下分解C5ATPADP+Pi酶酶供能供能H供氢供氢O2 固固 定定还还 原原多种酶多种酶参加催化参加催化(CH2O)氨基酸氨基酸,脂肪脂肪酶酶光反应阶段与暗反应阶段的比较光反应阶段与暗反应阶段的比较项目项目光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段区区别别场所场所条件条件物质物质变化变化能量能量转化转化类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体的基质中叶绿体的基质中需需光、色素和酶光、色素和酶不需不需光、色素光、色素

4、;需需多种酶多种酶光能光能转变为转变为ATP中中活泼的活泼的化学能化学能ATP中中活泼的化学能活泼的化学能转化为糖类转化为糖类等有机物中等有机物中稳定的化学能稳定的化学能水的光解：水的光解：2H2O 光光 4H+O2光光ADP+Pi ATP酶酶CO2的固定：的固定：CO2+C5 2C3C3的还原：的还原：2C3 （CH2O） H，ATP酶ATP ADP+Pi酶酶联联 系系1、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供H和和ATP2、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供合成合成ATP的原

5、料的原料ADP和和Pi3、两者、两者相互独立又相互制约且同时进行。相互独立又相互制约且同时进行。1.1.影响光合作用强度的因素有哪些？影响光合作用强度的因素有哪些？2.2.光合作用强度的观测指标是？光合作用强度的观测指标是？自变量：自变量：因变量观测指标：因变量观测指标：无关变量：无关变量：10CM30CM50CM盛水的玻璃柱盛水的玻璃柱20ML20ML含含CO2CO2的清水的清水5min 30min60min10101001010000C02浓度，温度浓度，温度光合作用速率光合作用速率的生成量的生成量=的吸收量的吸收量呼吸作用的呼吸作用的+释放到大气的释放到大气的=呼吸作用的呼吸作用的+从大

6、气吸收的从大气吸收的呼吸作用速率呼吸作用速率光合作用速率光合作用速率=单位时间内的气泡数单位时间内的气泡数 5个个/min表观光合速率表观光合速率 净光合速率净光合速率+=实际光合速率实际光合速率 总光合速率总光合速率真正光合速率真正光合速率1.1.影响光合作用强度的因素有哪些？影响光合作用强度的因素有哪些？净光合速率净光合速率光饱和点光饱和点呼吸作用速率呼吸作用速率光补偿点光补偿点光饱和点光饱和点净光合速率净光合速率补偿点补偿点直接影响：直接影响：间接影响：间接影响：概念概念代表生物代表生物自养生物自养生物异养生物异养生物绿色植物绿色植物硝化细菌硝化细菌（光能自养生物）（光能自养生物）（化能

7、自养生物）（化能自养生物）硫细菌，铁细菌硫细菌，铁细菌（光合作用）（光合作用）（化能合成作用）（化能合成作用）化能化能将（将（CO2，H2O等）无等）无机物转变成有机物的生机物转变成有机物的生物物不能将（不能将（CO2，H2O等）等）无机物转变成有机物，无机物转变成有机物，只能利用现成有机物的只能利用现成有机物的生物生物人，动物，多数细菌真菌人，动物，多数细菌真菌能够利用体外环境中的能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所某些无机物氧化时所释放的能量释放的能量来制造有机物的合成作用来制造有机物的合成作用 例如：例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌等少数种类的细菌

8、化能合成作用化能合成作用2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+ +能量能量硝化细菌硝化细菌6CO6CO2 2+6H+6H2 2O 2CO 2C6 6H H1212O O6 6+ 6O+ 6O2 2能量能量1.1.影响光合作用强度的因素有哪些？影响光合作用强度的因素有哪些？净光合速率净光合速率光饱和点光饱和点呼吸作用速率呼吸作用速率光补偿点光补偿点光饱和点光饱和点净光合速率净光合速率补偿点补偿点直接影响：直接影响：间接影响：间接影响：光合速率随光照强度的降低而

9、减少光合速率随光照强度的降低而减少溶液中溶液中CO2减少减少 H ATP 45 6、光合作用原理的应用、光合作用原理的应用（1 1）影响光合作用的因素）影响光合作用的因素光照、光照、COCO2 2、温度、水、矿质元素、温度、水、矿质元素等等mg/dmmg/dm2 2hh2 2、COCO2 2 、H H2 2O O的供应的供应适当提高适当提高COCO2 2浓度可以提高光合作用效率。浓度可以提高光合作用效率。方法（1）合理密植（2）增施有机肥料 （3）温室中人工施放CO2。CO2CO2浓度浓度光合作用强度光合作用强度3 3、必需矿质元素的供应、必需矿质元素的供应（1）N：是酶、NADP+和ATP的

10、组成成分（2）P：是膜结构、 NADP+和ATP的组成成分（3）Mg：是叶绿素的组成成分适量施肥、比例合适4 4、适宜的温度、适宜的温度 温度过高或过低都不利于酶的催化作用，影响光合作用效率的提高。 白天较高的温度有利于光合作用的进行；夜间适当的低温能减少有机物的消耗，有利于光合作用效率的提高。（2 2）提高农作物光合作用强度的措施）提高农作物光合作用强度的措施1 1、适当提高光照强度、延长光照时间、适当提高光照强度、延长光照时间2 2、合理密植、合理密植3 3、适当提高、适当提高COCO2 2浓度浓度4 4、适当提高温度、适当提高温度5 5、适当增加植物体内的含水量、适当增加植物体内的含水量

11、6 6、适当增加矿质元素的含量、适当增加矿质元素的含量增加光合作增加光合作用的面积用的面积探究: 环境因素对光合作用强度的影响环境因素对光合作用强度的影响自养生物：自养生物：能够直接把从外界环境能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成摄取的无机物转变成为自身的组成物质为自身的组成物质，并储存了能量的一类生物，并储存了能量的一类生物 7、化能合成作用化能合成作用异养生物：异养生物：不能直接利用无机物制成有机物不能直接利用无机物制成有机物，只能把从，只能把从外界外界摄取的现成的有机物摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质，并储转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物存了能量的一类生物 2008-12-19拓展题(P100) 1.植物体吸收光能的色素， 还存在于植物幼嫩的茎和果实等器官的一些含有光合色素的细胞中。 2.提示：是的。不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出了红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收，即到达深水层的光线是相对富含短波长的光，所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分