高中生物必修光合作用一中课件

高中生物必修光合作用一中课件光合作用的概述光合作用的基本过程

影响光合作用的因素光合强度的测定方法课堂练习

光合作用的意义叶绿体和捕获光能的色素第2页,共27页，2024年2月25日，星期天光合作用概述光合作用的基本情况请写出光合作用的总反应式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，并且放出氧气的过程

6CO2+12H2O光能C6H12O6+6H2O+6O2叶绿体绿色植物叶绿体有机物太阳光（光能）光合作用的概念第3页,共27页，2024年2月25日，星期天新陈代谢类型无机物有机物光能化学能自养生物异养生物绿色植物藻类光合细菌（蓝细菌）硝化细菌动物真菌大部分细菌（腐生）利用现成的有机物小球藻蘑菇阳光水CO2水有机物第4页,共27页，2024年2月25日，星期天同位素示踪法研究光合作用过程1880年美国科学家鲁宾和卡门实验过程：结论：同位素示踪法

C18O2

C16O2

H216O16O2

小球藻悬浮液小球藻悬浮液光合作用释放的O2全部来自H2OH218O18O2

6CO2

+12H2OC6H12O6

+

6O2

叶绿体

光能

6H2O+

＊＊第5页,共27页，2024年2月25日，星期天内膜基粒基质外膜叶绿体和捕获光能的色素类囊体色素分子生物膜叶绿体的结构叶绿体色素的种类和作用第6页,共27页，2024年2月25日，星期天叶绿体色素的种类叶绿体色素的提取和分离叶绿体色素的种类叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素少数多数吸收和传递光能吸收和转化光能叶绿素类胡萝卜素蓝绿色黄绿色黄色橙黄色叶绿体色素红橙光蓝紫光蓝紫光叶绿体色素的作用吸收、传递和转化光能第7页,共27页，2024年2月25日，星期天叶绿体色素的作用可见光的色散色素对光吸收叶绿素主要吸收：橙红光和蓝紫光胡萝卜素主要吸收：蓝紫光第8页,共27页，2024年2月25日，星期天光合作用的过程光合作用基本过程

光反应碳反应光反应和碳反应的关系光合作用中物质和能量变化光合作用产物的转化第9页,共27页，2024年2月25日，星期天叶绿体色素基粒类囊体膜基质H2O½O2ATPADP+Pi酶多种酶2C3C5CO2NADPHNADP＋酶光反应碳反应核酮糖二磷酸（RuBP）光合作用的基本过程3-磷酸甘油酸固定还原C3三碳糖磷酸H2O再生卡尔文循环C3三碳糖葡萄糖蔗糖淀粉第10页,共27页，2024年2月25日，星期天光反应场所条件基粒类囊体膜（光合膜）需要光照过程——光能的吸收和水的光解能量变化物质变化水光解H2O光叶绿体色素2H+

＋2e-＋½O2NADPH合成ADP＋PiATP光叶绿体色素NADP＋＋H＋＋2e－NADPH进入碳反应NADPH为强还原剂（同时携带能量），用于CO2还原过程光能电能活跃化学能（ATP和NADPH）光能天线色素中心色素分子H2O1/2O2+2H++2e-NADP+NADPH+H+中心色素分子2e-ADP+PiATP第11页,共27页，2024年2月25日，星期天碳反应（卡尔文循环）场所条件叶绿体基质多种酶过程（物质变化）CO2的固定3×C5十3×CO2（RuBP，核酮糖二磷酸，五碳糖）（PGAL，磷酸甘油醛，三碳糖）6×C3酶C3的还原6×C3ATP和NADPH酶6×三碳糖C5的再生1×三碳糖离开卡尔文循环5×三碳糖酶3×核酮糖二磷酸（C5）每3个CO2进入卡尔文循环，净形成了1个三碳糖离开卡尔文循环，用于合成葡萄糖等有机物6×C3（PGA，磷酸甘油酸，三碳酸）过程能量变化ATP和NADPH中活跃化学能转化为糖类中稳定化学能第12页,共27页，2024年2月25日，星期天光反应和碳反应的关系ATPADP+PiNADPHNADP＋光反应碳反应是光合作用中同时进行的两个过程光反应为碳反应提供ATP和NADPH，为C3的还原提供能量和还原剂碳反应消耗ATP和NADPH，为光反应提供ADP和NADP＋，为光反应提供能量的受体和电子及氢的受体——碳反应停止则光反应也不能长期进行①碳反应依赖光反应②碳反应不需要光，但一般不能在黑暗中长时间进行第13页,共27页，2024年2月25日，星期天光合作用中主要物质和能量变化光合作用中包含复杂的物质、能量变化，包含大量中间产物主要的物质、能量变化

光反应

碳反应能量变化光能活跃的化学能稳定的化学能物质变化H2OO2CO2[H]C3有机物光合作用的实质将CO2和水合成有机物，将光能转变为化学能，储存在有机物中第14页,共27页，2024年2月25日，星期天叶绿体内叶绿体外光合作用产物的转化卡尔文循环（3轮）3CO2

三碳糖

葡萄糖

蛋白质

脂质

三碳糖

其他代谢

细胞呼吸

蔗糖

淀粉第15页,共27页，2024年2月25日，星期天光合作用的意义完成了自然界中规模巨大的物质转变，为绿色植物本身及为人类和动物直接或间接地制造了有机物物质来源（绿色工厂）完成了自然界中规模巨大的能量转变，是一切生物所需能量的最终来源能量来源（能量转换器）氧气来源（空气净化器）从根本上改变了地球环境，并不断净化环境，保持大气中O2和CO2含量的基本稳定三个来源一个进化蓝藻制造O2，使进行有氧呼吸的生物得以发生和发展O2可形成O3，可滤去紫外线，使水生生物开始逐渐在陆地生活，进而形成广泛分布的各种动植物第16页,共27页，2024年2月25日，星期天影响光合作用的因素及在生产中的应用光温度CO2浓度内因外因不同植物的光合作用能力、所需条件和具体过程可能有差异——由遗传决定各种因素是综合作用的第17页,共27页，2024年2月25日，星期天光照强度：在一定范围内，光合速率随光照强度的增加而加快；但当光照强度增加到一定强度时，光合速率不再加快（光饱和点）光质：复式光（白色）下，光合速率最快；绿光最差光光强光合速率光饱和点生产上应用：套种、间作、控制种植密度第18页,共27页，2024年2月25日，星期天温度光合作用过程需要多种酶催化。在一定范围内，光合速率随温度升高而加快；温度过高会使酶失活，从而使光合速率下降。因此，光合作用有一个最适温度。在生产上的应用：适时播种温室栽培植物时，白天适当提高温度温度光合速率第19页,共27页，2024年2月25日，星期天CO2浓度影响因素：在一定范围内，植物光合速率随CO2浓度增加而增加，但到达一定程度后，再增加CO2浓度，光合速率不再增加CO2浓度光合速率CO2饱和点在生产上的应用：温室——适当提高室内CO2的浓度。（如释放一定量的干冰；增施有机肥料，利用土壤中微生物分解有机物时，释放较多的CO2）农田——控制好农作物的密度，确保通风透光。（这样既有利于充分利用光能，又可以使空气不断流过叶面，提供较多的CO2）（因为光反应的产物有限）第20页,共27页，2024年2月25日，星期天各种因素的综合作用实例光照强度光合速率010℃，0.035％CO225℃，0.035％CO210℃，0.5％CO225℃，0.5％CO2各种因素在光合作用过程中是相互影响和制约的植物的CO2饱和点和光饱和点均不是固定的，会随其他因素变化而改变第21页,共27页，2024年2月25日，星期天光合强度的测定方法光合作用强度测定CO2吸收量O2释放量有机物（如淀粉）生成量表观光合量和实际光合量：实际光合作用量

=表观光合作用量（净光合作用量）＋

呼吸作用量（相同温度）可检测的只能是光合量和呼吸量的差值——表观光合量呼吸量为相同温度条件无光照时的O2吸收量或CO2释放量测量指标：含义：是指植物在单位时间内通过光合作用制造有机物的量O2释放量光合作用强度分析实例第22页,共27页，2024年2月25日，星期天光合强度分析实例光合强度和实测（表观）光合强度光强光合速率实际光合强度表观光合强度光饱和点光补偿点叶面积指数物质量OABC光合作用实际量呼吸量干物质量光合面积提高农作物产量的措施增加光合作用面积（合理密植）控制光照强弱和温度高低适当增加CO2的浓度及矿质元素提高

－（净光合量、表观光合量）（实际光合量）农作物生产量=光合作用量呼吸作用量适当降低控制温度（特别是夜间适当降温）提高CO2浓度第23页,共27页，2024年2月25日，星期天课堂练习1．阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带主要位于

A．绿光区B．红光区和绿光区

C．蓝紫光区和绿光区D．红光区和蓝紫光区【答案：D】2．叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是

A．叶绿体中的色素都分布在囊状结构的膜上

B．叶绿体中的色素只分布在外膜和内膜上

C．光合作用的酶只分布在叶绿体基质中

D．光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上【答案：A】第24页,共27页，2024年2月25日，星期天3．将长势相同的三盆麦苗分别置于钟罩内如下图,甲、乙两盆分别罩绿色、红色透明膜，预计长势由强到弱的顺序是

A．甲＞乙＞丙B．乙＞甲＞丙

C．丙＞乙＞甲D．丙＞甲＞乙【答案：C】第25页,共27页，2024年2月25日，星期天4．对光合作用的下列概述中，阐明光合作用实质的是

A．以阳光为动力，以叶绿体为场所

B．以水和CO2为原料

C．光解水分子，释放O2

D．转化光能，同化CO2，形成贮能有机物5．下列关于光合作用在生物进化中的作用的理解，错误的是

A．地球上出现最早的能进行光合作用的生物是真核生物

B．能进行光合作用的生物出现以后，大气中才逐渐积累了氧气

C．光合作用释放的氧气为水生生物向陆生生物进化创造了条件

D．生物体在新