植物光合作用的發(fā)現(xiàn)及原理課件

1、光合作用的研究歷史光合作用的研究歷史每天澆水，五年后土重100千克樹2.5千克土減少了0.06千克樹重77千克,增加了74.5千克1642年(比利時(shí) )海爾蒙特實(shí)驗(yàn)柳樹重量增加的原因是什么？海爾蒙特的結(jié)論:建造植物的原料是水每天澆水，五年后土重100千克樹2.5千克土減少了0.06千1771年，普里斯特利（英）的實(shí)驗(yàn)1771年，普里斯特利（英）的實(shí)驗(yàn)光照下，一段時(shí)間后1771年英國普里斯特利實(shí)驗(yàn)1、小鼠生活、蠟燭燃燒需要什么氣體？思考題：2、這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明什么問題？（證明植物可以更新空氣）光照下，一段時(shí)間后1771年英國普里斯特利實(shí)驗(yàn)1、小設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明綠色植物在光下制造淀粉。設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明

2、綠色植物在光下制造淀粉。黑暗處理一晝夜1864年德國薩克斯實(shí)驗(yàn)讓一張葉片一半曝光一半遮光除去葉綠素酒精水（證明綠葉在光下制造淀粉）滴加碘酒后或者用碘蒸氣處理這片葉，發(fā)現(xiàn)曝光的一半呈深藍(lán)色，遮光的一半則沒有顏色變化。黑暗處理1864年德國薩克斯實(shí)驗(yàn)讓一張葉片一半除去葉綠素酒精1880年（美國）恩格爾曼實(shí)驗(yàn)證明：氧氣是葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。小資料：水綿是常見的淡水藻類，每條水綿有許多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的長筒狀細(xì)胞連接成的。水綿很明顯的特點(diǎn)是：葉綠體呈帶狀，螺旋排列在細(xì)胞里。該實(shí)驗(yàn)的巧妙之處？1880年（美國）恩格爾曼實(shí)驗(yàn)證明：氧氣是葉綠體釋放出來的，3先用極細(xì)光束照射水綿，

3、而后又讓水綿完全曝露在光下。 先選極細(xì)光束，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當(dāng)于一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)；用好氧細(xì)菌檢測(cè)，能準(zhǔn)確判斷水綿細(xì)胞中釋放氧的部位。而后用完全曝光的水綿與之做對(duì)照，從而再一次證明實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是光照引起的，并且氧是由葉綠體釋放出來的。 1實(shí)驗(yàn)材料選用水綿和好氧性細(xì)菌。 因?yàn)樗d的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察，用好氧性細(xì)菌可確定釋放氧氣的部位。2選用黑暗并且沒有空氣的環(huán)境。排除了氧氣和光的干擾。 該實(shí)驗(yàn)的巧妙之處：3先用極細(xì)光束照射水綿，而后又讓水綿完全曝露在光下。 魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法?同位素標(biāo)記法這個(gè)實(shí)險(xiǎn)的目的是為了弄清楚在光合作用中產(chǎn)生的氧到底是來自水還是二氧化碳？同學(xué)們

4、考慮一下，標(biāo)記哪一種元素？如何設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)?？魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法?20世紀(jì)30年代（美國）魯賓與卡門實(shí)驗(yàn)第一組第二組探究光合作用產(chǎn)生的氧來自于H2O還是CO2H2180C02H20C18O2第二組18020220世紀(jì)30年代（美國）魯賓與卡門實(shí)驗(yàn)第一組第二組探究光合作產(chǎn)物:淀粉條件:光光合作用發(fā)現(xiàn)小結(jié)：1771年，英國普里斯特利原料:水1880年，美國恩格爾曼20世紀(jì)30年代，美國魯賓與卡門1864年，德國薩克斯1642年，比利時(shí)海爾蒙特原料和產(chǎn)物:更新空氣(二氧化碳和氧氣)產(chǎn)物氧來自于水。場(chǎng)所:葉綠體條件:光29實(shí)驗(yàn)方法：同位素標(biāo)記法實(shí)驗(yàn)原則：對(duì)照原則單一變量原則光合作用發(fā)現(xiàn)小結(jié)：177

5、1年，英國普里斯特利原料:水18801948年，美國卡爾文（M. Calvin)用14C標(biāo)記的CO2供給小球藻進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn),最終探明二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的途徑1948年，美國卡爾文（M. Calvin)用14C標(biāo)記的C光合作用的場(chǎng)所葉綠體光合作用的場(chǎng)所葉綠體基粒外膜內(nèi)膜基質(zhì)類囊體1、葉綠體的結(jié)構(gòu)基粒外膜內(nèi)膜基質(zhì)類囊體1、葉綠體的結(jié)構(gòu)葉綠體中哪些結(jié)構(gòu)與光合作用功能相適應(yīng)?、葉綠體基粒的類囊體薄膜上和基質(zhì)中，含有多種光合作用所必需的酶。、葉綠體基粒類囊體薄膜上分布著許多吸收光能的色素分子。葉綠體的結(jié)構(gòu)、葉綠體的膜還可以控制物質(zhì)的進(jìn)出葉綠體中哪些結(jié)構(gòu)與光合作用功能相適應(yīng)?、葉綠體基粒的類囊體葉綠

6、素類胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素葉綠體色素（藍(lán)綠色）（黃綠色）（橙黃色）（黃色）2、葉綠體中的色素 （含量約占總量的3/4）（含量約占總量的1/4）葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素葉綠體色素（藍(lán)胡蘿卜素葉黃素葉綠素葉綠素新鮮的綠色葉片中有哪些色素呢？胡蘿卜素葉黃素葉綠素葉綠素新鮮的綠色葉片中有哪些色素呢？學(xué)科交叉(小資料)光是一種電磁波。可見光的波長范圍，大約是390760。不同波長的光，顏色不同。波長小于390nm的光是紫外光；波長大于760nm的光是紅外光。一般情況下，光合作用所利用的光都是可見光。學(xué)科交叉(小資料)光是一種電磁波?？梢姽獾牟ㄩL范圍，大約是3植物光合

7、作用的發(fā)現(xiàn)及原理課件葉綠體中色素吸收可見的太陽光類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光葉綠素主要吸收紅橙光和藍(lán)紫光3、葉綠體色素的吸收光譜葉綠體中色素吸收可見的太陽光類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光葉綠素主葉綠體色素具有吸收光能、傳遞光能、轉(zhuǎn)化光能的作用葉綠體色素具有吸收光能、下圖中的小點(diǎn)為好氧性的細(xì)菌。用不同顏色的光照射水綿，細(xì)菌將向什么區(qū)域集中？為什么？思考：、溫室栽培蔬菜，一般采用什么顏色 的玻璃做頂棚更能提高產(chǎn)量？哪種顏色的玻璃最不能使用？ 、下圖中的小點(diǎn)為好氧性的細(xì)菌。用不同顏色的光照射水綿，細(xì)菌1、為什么通常植物的葉子總是翠綠醉人？2、為什么深秋時(shí)樹葉則金黃斑斕呢？思考：3、為什么深秋時(shí)楓葉卻變?yōu)榧t色呢

8、？（葉綠素含量是類胡蘿卜素的4倍）（葉綠素不穩(wěn)定，在干旱、高溫、寒冷等 情況易被破壞）（液泡中的花色素）1、為什么通常植物的葉子總是翠綠醉人？2、為什么深秋時(shí)樹葉則為什么玉米苗中出現(xiàn)的白化苗待種子中貯存的養(yǎng)分耗盡就會(huì)死亡？白化苗沒有光合色素,不能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物.為什么玉米苗中出現(xiàn)的白化苗待種子中貯存的養(yǎng)分耗盡就會(huì)死亡？白光合作用的過程光合作用的過程植物光合作用的發(fā)現(xiàn)及原理課件光合作用的基本過程 （1） 綠色植物是怎樣俘獲陽光的？ （2） 植物如何利用俘獲的太陽能？ （3） 釋放出來的氧來自什么地方，怎么來的？ （4） 在光合作用過程中，植物如何精確的一步一步 的合成有機(jī)物？ 光合作用的

9、基本過程植物光合作用的發(fā)現(xiàn)及原理課件C3五碳化合物固定還原CO2供能 供氫ATPADP+PiNADPHNADP多種酶參 加催化(CH2O)n暗反應(yīng)（卡爾文循環(huán)）五碳化合物再生基質(zhì)（CH20）酶促反應(yīng)C3五碳化合物固定還原CO2供能 供氫ATPADP+PiNA2、光合作用的過程光能葉綠素aeNADP+eH2OH+O2葉綠體ATPNADPHH（CH2O）2C3CO2C5暗反應(yīng)光反應(yīng)(類囊體的薄膜上)(基質(zhì)中)ADP+Pi2、光合作用的過程光能葉綠素aeNADP+eH2OH+O2葉光合作用：綠色植物通過葉綠體，利用可見光中的光能，把二氧化碳和水合成為儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。光合作用的

10、反應(yīng)式： CO2+2H2O*(CH2O)+O2*+H2O光能葉綠體釋放的氧氣來源于參加反應(yīng)的水光合作用：綠色植物通過葉綠體，利用可見光中的光能，把二氧化碳場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量變化光反應(yīng)暗反應(yīng)基粒類囊體膜上基質(zhì)中光、酶、色素光能 活躍化能活躍化能 穩(wěn)定化能 光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較酶原料H2O、ADP、Pi、NADP水的光解ATP形成NADPH形成 CO2、C5、ATP、 NADPHCO2固定C3還原C5再生產(chǎn)物O2、ATP、NADPH（CH2O）、H2O、ADP、 Pi、NADP場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量變化光反應(yīng)暗反應(yīng)基粒類囊體膜上基質(zhì)中光、光反應(yīng)與暗反應(yīng)的關(guān)系1、沒有二氧化碳的固定形成的三碳化合物，

11、光反應(yīng)的產(chǎn)物 NADPH和ATP就會(huì)積累，使光反應(yīng)很快停止。2、沒有光反應(yīng)提供NADPH和ATP，三碳化合物就不能還原， 就不會(huì)有五碳化合物的不斷再生以及最終有機(jī)物的合成。 五碳化合物迅速減少和三碳化合物的積累，必然導(dǎo)致二 氧化碳 固定的停止。即沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法持續(xù)地 進(jìn)行。 結(jié)論：光反應(yīng)和暗反應(yīng)是一個(gè)整體，在光合作用的過程中， 兩者緊密聯(lián)系，缺一不可。光反應(yīng)與暗反應(yīng)的關(guān)系1、沒有二氧化碳的固定形成的三碳化合物，光合作用的意義 從物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)變的過程來看， 光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。1、把無機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物，是一切生物有機(jī)物的根 本來源。2、將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，是

12、一切生物能量的最初 來源。3、吸收二氧化碳放出氧氣，保證了大氣中這兩者的 相對(duì)穩(wěn)定，保護(hù)環(huán)境光合作用的意義 從物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)變的過程來看，1、把無機(jī)物內(nèi)因：正比與綠色植物的發(fā)育進(jìn)程外因：光照CO2濃度溫度水（開花階段強(qiáng)度最大）影響光合作用的因素礦質(zhì)元素內(nèi)因：正比與綠色植物的發(fā)育進(jìn)程外因：光照CO2濃度溫度水（開有些蔬菜大棚用紅色或藍(lán)色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，有的溫室內(nèi)懸掛發(fā)紅色或藍(lán)色的燈管。1.用這種方法有什么好處？這樣做對(duì)光合作用有影響嗎？2.為什么是用紅色或藍(lán)色的呢？用綠色的可以嗎？植物光合作用的發(fā)現(xiàn)及原理課件1.光合作用的實(shí)質(zhì)是：把 和 轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物，把 轉(zhuǎn)變成 ，貯藏在有機(jī)物中。2.在光合作用中， 葡萄糖是在 中形成的，氧氣是在 中形成的，ATP是在 中形成的，CO2是在 固定的。CO2H2O光能化學(xué)能暗反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)練習(xí)鞏固1.光合作用的