丁永生光合作用的原理和应用ppt课件.ppt

1、第五节光合作用,1,2,3,：,生物种类的划分：根据代谢分,1、分解有机物时需O2情况,需氧生物,厌氧生物：如蛔虫（无线粒体）、乳酸菌,兼性厌氧生物：如酵母菌 有O2时，需氧呼吸；无O2时，厌氧呼吸,4,：,生物种类的划分：根据代谢分,2、合成有机物情况,自养生物：无机物合成有机物,异养生物：利用现成有机物,光能自养生物：蓝藻、绿色植物,化能自养生物：硝化细菌,5,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

2、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）,6,光合作用的原理和应用,一、光合作用的探究历程,7,1771年普利斯特利实验,8,普利斯特利实验,结论：植物可以更新空气。,9,1779年，荷兰的英根豪斯,结论1：只有在光下 植物才能更新空气。,结论2：植物体的绿叶在光下才能更新空气。,普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功,10,1782年,拉瓦锡证明参与光合作用气体是CO2。,光合作用过程需要CO2参与,结果,结论：,11,1864年,德国植物学家萨克斯实验,绿色叶片,黑暗处理,曝光 遮光,碘蒸汽

3、,不变蓝,变蓝,结论：,1.光合作用的产物是淀粉,2.光合作用需要光,12,结论：,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。,1880年 德国科学家 恩吉尔曼,现象：,分析：,在没有空气的黑暗环境中,好氧细菌只集中在被光线照射的叶绿体附近。,光线照射部位进行光合作用产生了氧气。,13,光合作用释放的O2到底是来自H2O ，还是CO2呢？ 同位素标记法研究,1939年 美国 鲁宾 卡门,证实:光合作用释放的氧气来于水,C18O2,O2,CO2,18O2,H2O,H218O,光照下的 球藻悬液,14,1.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：,

4、6CO2 + 12H2 * O,C6H12O6+ 6* O2+ 6H2 O,二、光合作用的场所、动力、原料、产物：,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?,15,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,16,类囊体膜,酶,光反应阶段,光、色素、酶,叶绿体内的类囊体薄膜上,水的光解：,（还原剂）,ATP的合成：,光能转变为ATP、 NADPH中活跃化学能,场所：,条件：,能量变化,物质变化,进入叶绿体基质，参与暗反应,供暗反应使用,H2O,O2,NADPH,17,CO2,五碳化合物

5、 C5,CO2的固定,三碳化合物 2C3,C3的还原,叶绿体基质 多种酶,糖类,卡尔文循环,18,暗反应阶段,CO2的固定：,C3的还原：,ATP,叶绿体的基质中,C3 NADPH 三碳糖,酶,NADPH、ATP、酶,场所：,条件：,能量变化,物质变化,CO2,五碳化合物 C5,CO2的固定,三碳化合物 2C3,叶绿体基质 多种酶,三碳糖,NADPH,19,比较光反应、暗反应,光反应阶段,暗反应阶段,条件,场所,物质变化,能量变化,光、色素、酶,酶、 NADPH 、ATP,叶绿体类囊体膜,叶绿体基质中,水的光解； ATP的生成,CO2的固定； C3的还原,ATP中活 跃化学能,光能,ATP中活

6、 跃化学能,有机物中稳 定化学能,光反应是暗反应的基础，为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应为光反应提供NADP+、 ADP和Pi 。,20,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:,H2O,O2,C元素:,C O2,C3,CH2O,四、光合作用的过程,光能,21,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？,NADPH ,ATP,还原受阻

7、,C3 ,C5 ,CO2 ,固定停止,C3 ,C5 ,22,五、光合作用的实质,物质变化：,把简单的无机物转变为复杂的有机物,能量变化：,把光能转变成储存在有机物中的化学能,23,六、光合作用的意义:,24,七、光合作用原理的运用,植物自身因素 环境因素对光合作用的影响,1）光照,2）温度,3）二氧化碳浓度,4）水分,5）矿质元素,25,A,B,光照强度,0,阳生植物,阴生植物,B：光补偿点,C：光饱和点,应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。,C,1.影响光合作用效率的因素光照强度,26,一天的时间,光合作用效率,O,光照强度,12,13,11,光合作用效率与光照强度、时间的关系,A,B,

8、C,D,E,10,15,14,27,轮作：延长光合作用时间,间种、合理密植： 增加光合作用面积,合理利用光能,28,光合作用的实际应用,29,光 合 作 用 速 率,CO2浓度,2.二氧化碳的供应对光合效率的影响,规律:,在一定的浓度范围内,光合作用速率随CO2的浓度增大而加快，超过一定浓度光合作用速率趋于稳定。,30,光合作用是在酶的催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在1035下正常进行光合作用。,3.影响光合作用的因素温度,应用：,增加昼夜温差,31,N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分 P：NADP+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

9、输 Mg：叶绿素的重要组分,4.影响光合作用的因素矿质营养,32,延长光合作用时间 增加光合作用面积,增加光能利用率,提高光合作用效率,控制光照强弱 控制光质 控制温度 控制CO2供应 控制必需矿质元素供应 控制H2O供应,提高复种指数（轮作） 温室中人工光照,合理密植 间作套种,通风透光 在温室中施有机肥， 使用CO2发生器,阴生植物 阳生植物,应用提高农作物产量的措施,红光和蓝紫光,适时适量施肥,合理灌溉,保持昼夜温差,33,八、化能合成作用,人、动物和植物最大的区别是什么？ 自养生物 vs. 异养生物,34,化能合成作用,2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量 2HNO2+O2 2

10、HNO3+能量,能量,6CO2+6H2O (CH20)+6O2,硝化细菌的化能合成作用,35,化能合成作用,细菌利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫化能合成作用。 除了硝化细菌外，自然界还有铁细菌、硫细菌属于进行化能合成作用的自养生物。,36,1、光合作用发生的部位是。,竞赛练习,、光合作用分为和两个阶段。,、光合作用释放氧气来自于物质。,、光合作用中的形成于反应阶段。,、光反应为暗反应提供和物质。,、光反应阶段能量变化是。,9、暗反应阶段能量变化是,10、若白天突中断了二氧化碳的供应，则首先积累起来的物质是。,叶绿体,、光反应场所暗反应场所是。,光反应,暗

11、反应,水,光,ATP,类囊体薄膜,叶绿体基质,、二氧化碳中碳的转移途径是 。,五碳化合物,37,11. 光照增强，光合作用增强。但夏季的中午却又因叶表面气孔关闭而使光合作用减弱。这是由于（ ） A、水分产生的H数量不足 B、叶绿体利用的光能合成的ATP不足 C、空气中CO2量相对增多，而起抑制 作用 D、暗反应中三碳化合物产生的量太少,12. 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,38,13、在温室中栽培作物，如遇持续的阴雨天气，为了保证作物的产量，对温度的控制应当 A降低温室温度，保持昼夜温差 B提高温室温度，保持昼夜温差 C提高温室温度，昼夜恒温 D降低温室温度，昼夜恒温,39,14、施用农家肥能提高温室作物光合作用效率的理由中，正确的是 A. 促进植物对水的吸收 B. 提高了温室内C02的浓度 C. 提高了光照强度 D. 矿质元素含量高,40,1、图中DE段CO2吸收量逐渐减少是因为 ，以至光反应产生的 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CO2固定。2、图中曲线中间C处光合作用强度暂时降低，可能是（ ）A、光照过强，