1、叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上,分布了许多吸收光能的色素分子,还有许多进行光合作用的酶。,总结叶绿体的功能,二、光合作用的原理和应用,光合作用的定义,绿色植物通过_,利用_,把_转化成储存能量的_,并释放出_的过程。,光合作用的探究历程(P101102),光能,叶绿体,O2,有机物,CO2和H2O,结论:植物的物质积累不是来自于土壤,而是完全来源于水。,+74.4kg,0.1 kg,17世纪比利时 海尔蒙特 柳苗栽培实验,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
2、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,绿叶在光下能制造淀粉。,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,第一组,光合作用产生的O2来自于H2O。,H218O,CO2,H2O,C18O2,第二组,18O2,O2,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?,美国卡尔
3、文,用14C标记14CO2,供小球藻进行光合作用,探明了CO2中的C转化成有机物中的碳,称为卡尔文循环。,总结光合作用的反应式,反应物、条件、场所、生成物,光合作用过程,光反应,暗反应,划分依据:反应过程是否需要光能,有光才能反应,有光、无光都能反应,叶 绿 体 色 素,2H2O,叶 绿 体 色 素,ADP Pi,酶,ATP,2C3,多种酶参加催化,CH2O,暗反应,光反应,色 素,1.光反应阶段,酶,光、,色素、,叶绿体内的类囊体膜上,水的光解:,(还原剂),ATP的合成:,光能转变为ATP中活跃的化学能,光反应,2.暗反应阶段,CO2的固定:,C3的还原:,叶绿体的基质中,多种酶、,H 、
4、ATP,暗反应,叶 绿 体 色 素,2H2O,叶 绿 体 色 素,ADP Pi,酶,ATP,2C3,多种酶参加催化,CH2O,暗反应,光反应,色 素,光、色素和酶,不需光、多种酶、ATP、H,光反应为暗反应提供还原剂H和能量ATP,暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料,水的光解 2H2O4H+O2合成ATP ADP+Pi ATP,光,酶 光能,CO2的固定CO2+C5 2C3C3的还原 2C3 (CH2O),酶,酶 ATP H,3、光反应阶段和暗反应阶段的比较,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
5、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 ,光合作用过程图解,哪些外界条件会影响光合作用的进行,B:光补偿点,C2:光饱和点,光照强度,0,C2,b(总光合量 ) = a(净光合量 ) + c(呼吸作用),光补偿点:光合作用吸收的CO2和呼吸放出CO2相等时的光照强度。,光饱和点:光合作用达到最强时所需的最低的光强度。,影响光合速率的因素,(1) 光强度,光合速率与光强度的关系,1. 对植物而言,光照越强越好吗?,2. 请在图上画出阴生植物胡椒光合速率的曲线?,A点:黑暗时,只进行细胞呼吸,A
6、B段:弱光下, 光合作用小于细胞呼吸,B点:光补偿点, 光合作用等于细胞呼吸,BC1段:强光下, 光合作用大于细胞呼吸,2、温度影响酶的活性,光合作用是在 的催化下进行的,温度直接影响 ; B点表示: ; BC段表示: ;,酶的活性,酶,此温度条件下,光合速率最高,超过最适温度,光合速率随温度升高而下降,温室栽培中,白天可适当提高温度,夜间适当降低温度,适当提高昼夜温差,从而提高作物产量(有机物积累量)。,b:CO2的补偿点,c:CO2的饱和点,ab: CO2太低,农作物消耗光合产物;bc: 随CO2的浓度增加,光合作用强度增强;cd: CO2浓度再增加,光合作用强度保持不变;de: CO2浓
7、度超过一定限度,将引起原生质体中毒或气孔关闭,抑制光合作用。,a,c,b,d,e,(3)CO2浓度,有机物积累,1. 如何提高大田和温室中的CO2含量?,农田里的农作物应确保良好的通风透光和增施有机肥。温室中可增施有机肥或使用CO2发生器等。,2. 请在图上画出更弱光强度下光合速率的曲线?,H2O是光合作用的原料。在一定范围内,H20越多,光合速率越快,但到A点时,即H2O达到饱和时,光合速率不再增加。,(4)水分,N:酶及NADPH和ATP的重要组分 P:磷脂、NADPH和ATP的重要组分;维持叶绿体正常结构和功能 K:促进光合产物向贮藏器官运输 Mg:叶绿素的重要组分,(5)矿质元素:,白
8、光红光或蓝紫光绿光,光合作用的原理和应用,定陶二中 吕桂香,光合作用的原理与应用,光合作用原理的应用,影响光合作用强度的因素?,光照的长短与强弱;光的成分; CO2的浓度;温度的高低、必需矿物质元素(N、P、Mg)、水分等。,1、适当提高CO2的浓度(温室大棚); 2、增加光照时间和光照强度; 3、白天适当增加温度,夜间适当降低温度; 4、农作物间距合理,选择适当的光源等; 5、合理施肥,提供必要的矿物质元素; 6、合理灌溉,提供适当水分。,增加农作物产量的几点做法:,化能合成作用,自养生物,以光为能源,以CO2和H2O(无机物)为原料合成糖类(有机物),糖类中储存着由光能转换来的能量。例如绿
9、色植物。,异养生物,只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。,化能合成作用,利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。少数的细菌,如硝化细菌。,光能自养生物,化能自养生物,所需的能量来源不同(光能、化学能),例如: 硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌,化能合成作用,自养生物的类型,光能自养型生物,化能自养型微生物,绿色植物,光合细菌,如:硝化细菌,比较光合作用、呼吸作用,光、色素、酶、H2O和CO2,叶绿体,细胞质基质、线粒体,O2、酶、H2O、C6H12O6,无机物转变成有机物,有机物氧化分解成无机物,ATP中活跃化学能,光能,糖类等
10、有机物中稳定化学能,C6H12O6等有机物稳定的化学能,ATP中活 跃化学能和热能,合成有机物,储存能量,分解有机物,释放能量,光合作用为呼吸作用提供物质(有机物、O2); 呼吸作用为光合作用提供原料(CO2),1.叶绿体中的色素所吸收的光能,用于_ 和_;形成的_和_ 提供给暗反应。,2.光合作用的实质是:把_和_转变为有机物,把_转变成_,贮藏在有机物中。,3.在光合作用中,葡萄糖是在_中形成的,氧气是在_中形成的,ATP是在_中形成的,CO2是在_固定的。,水的光解,形成ATP,H,ATP,CO2,H2O,光能,化学能,暗反应,光反应,光反应,暗反应,练一练,下图是光合作用过程图解,请分
11、析后回答下列问题:,图中A是_,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G_,F是_,J是_ 图中的H表示_, I表示_,H为I提供_,2,水,H,基质,用作还原剂,还原C3,ATP,光能,光反应,H和ATP,色素,C5化合物,C3化合物,糖类,暗反应,将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C02条件下。如果将环境中C02含量突然降至极低水平,此时叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依次是 A. 上升;下降;上升 B. 下降;上升;下降 C. 下降;上升;上升 D. 上升;下降;下降,C,
12、某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子,14C的转移途径是( )A、CO2 叶绿体 ATPB、CO2 叶绿素 ATPC、CO2 乙醇 糖类D、CO2 三碳化合物 糖类,D,在光合作用过程中,能量的转移途径是 A、光能 ATP 叶绿素 葡萄糖 B、光能 叶绿素 ATP 葡萄糖 C、光能 叶绿素 CO2 葡萄糖 D、光能 ATP CO2 葡萄糖,B,若白天光照充足,下列哪种条件对农作物增产有利 A.昼夜恒温25 B.白天温度15,夜间温度15C.昼夜恒温15 D.白天温度25,夜间温度15,D,用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵,光照相同的时间后,罩内O2最少的
13、是 A绿色罩 B红色罩 C蓝色罩 D紫色罩,A,下列措施中,不会提高温室蔬菜产量的是( )A、增大O2浓度 B、增大CO2浓度C、增强光照 D、调节室温,A,1、在光合作用的暗反应过程中,没有被消耗掉的是( ) A、H B、C5化合物 C、ATP D、CO2,B,2、与光合作用光反应有关的是( ) H2O ATP ADP CO2 A. B. C. D.,A,4、光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段,下列说法正确的是( )A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应,不进行光反应C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应,D,5、光合作用过程中,产生ADP和消耗ADP的 部位在叶绿体中依次为 ( )外膜 内膜 基质 类囊体膜A BC D,B,6、光合作用过程的正确顺序是( ) 二氧化碳的固定 氧气的释放 叶绿素吸收光能水的光解三碳化合物被还原 A. B. C. D. 7、在暗反应中,固定二氧化碳的物质是( ) 三碳化合物 五碳化合物 氧气,