能量之源-光與光合作用（人教版）- 完整版課件

光合作用一、光合作用概述：1、概念：光合作用是指以CO2和H2O為原料，通過(guò)葉綠體，利用光能合成糖類等有機(jī)物質(zhì)，同時(shí)釋放O2。2、總反應(yīng)式：6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2光能葉綠體光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段進(jìn)行部位條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系葉綠體基粒囊狀結(jié)構(gòu)中葉綠體基質(zhì)中光、色素和酶ATP、NADPH、多種酶光能轉(zhuǎn)換成電能再變成活躍的化學(xué)能（ATP、NADPH中）活躍的化學(xué)能變成穩(wěn)定的化學(xué)能光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供NADPH和ATP碳反應(yīng)為光反應(yīng)提供NADP+和ADP和PiCO2的固定：CO2＋C52C3酶ADP+Pi2C3

C5

酶ADP+Pi2C3

三碳糖2H2OO2+4H++4e-光色素NADP++2e+H+

NADPH酶ADP+Pi+

電能ATP

酶C3的還原：ATPNADPH

、C5的再生：NADPH

、ATP酶葉綠體處不同條件下，C3、C5、NADPH、ATP以及(CH2O)合成量的動(dòng)態(tài)變化條件C3C5NADPH和ATP(CH2O)合成量停止光照CO2供應(yīng)不變?cè)黾酉陆禍p少或沒(méi)有減少或沒(méi)有突然光照CO2供應(yīng)不變減少增加增加增加光照不變停止CO2供應(yīng)減少增加增加減少或沒(méi)有光照不變CO2供應(yīng)增加增加減少減少增加光照、CO2供應(yīng)不變、(CH2O)運(yùn)輸受阻增加減少增加減少光合速率(光合強(qiáng)度)：是指一定量的植物（如一定的葉面積）在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多少光合作用（如產(chǎn)生多少O2、消耗多少CO2、合成多少淀粉）表觀（凈）光合速率、真正（總）光合速率表觀光合速率=真正光合速率—呼吸速率六、影響光合速率的環(huán)境因素O2的產(chǎn)生量CO2的消耗量

光合作用C6H12O6產(chǎn)生量

光合速率，通常以吸收CO2mg/h*cm2表示真正光合速率=凈(表觀)光合速率+呼吸速率九、光合作用的計(jì)算：＝O2的釋放量＋呼吸作用的耗O2量＝CO2吸收量＋呼吸作用CO2的產(chǎn)生量＝光合作用C6H12O6積累量＋呼吸作用C6H12O6消耗量基?；|(zhì)（光飽和點(diǎn)）（光補(bǔ)償點(diǎn)）光強(qiáng)度ABCO2吸收值CO2釋放值黑暗中呼吸作用強(qiáng)度表觀光合速率真正光合速率(1)影響光合速率的因素（光強(qiáng)度）

真正光合速率=表觀光合速率+呼吸速率②光照強(qiáng)度A點(diǎn)：AB段：B點(diǎn)：BC段：C點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放C02量代表此時(shí)的呼吸強(qiáng)度

隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用逐漸增強(qiáng)，C02的釋放量逐漸減少,因一部分用于光合作用

光補(bǔ)償點(diǎn),此時(shí)細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用速率=細(xì)胞呼吸速率

隨光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用不斷增強(qiáng)

光飽和點(diǎn),光照強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí)，光合作用不再增強(qiáng)

凈（2）光強(qiáng)度B：光補(bǔ)償點(diǎn)C2：光飽和點(diǎn)光照強(qiáng)度0吸收量CO2C2ABC1cabb(總光合量)=

a(凈光合量)

+c(呼吸作用)光補(bǔ)償點(diǎn)：光合作用吸收的CO2和呼吸放出CO2相等時(shí)的光強(qiáng)度。光飽和點(diǎn)：光合作用達(dá)到最強(qiáng)時(shí)所需的最低的光強(qiáng)度。AB光照強(qiáng)度0吸收CO2C2C1abcA點(diǎn)：黑暗時(shí)，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸區(qū)別植物體的吸收或釋放與葉綠體的吸收和釋放CO2O2AB段：弱光下，光合作用小于細(xì)胞呼吸AB光照強(qiáng)度0吸收CO2C2C1abcO2CO2CO2O2B點(diǎn)：光補(bǔ)償點(diǎn)，光合作用等于細(xì)胞呼吸AB光照強(qiáng)度0吸收CO2C2C1abcO2CO2BC1段：強(qiáng)光下，光合作用大于細(xì)胞呼吸AB光照強(qiáng)度0吸收CO2C2C1abcO2CO2CO2O21.光合作用是不是細(xì)胞呼吸的逆反應(yīng)？2.氧氣中的氧來(lái)自哪里？第五節(jié)光合作用進(jìn)行光合作用的生物有哪些？自養(yǎng)生物異養(yǎng)生物6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2光能葉綠體1939年，美國(guó)魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光合作用釋放的氧全部來(lái)自參加反應(yīng)的水。光合作用釋放的O2是來(lái)自同是氣體的CO2嗎？同位素標(biāo)記法AB四、色素的提取和分離——紙層析法

1、實(shí)驗(yàn)原理提?。荷啬苋芙庠跓o(wú)水乙醇（丙酮）中分離：色素在層析液中溶解度不同，使四種色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的速度不同而分離四、色素的提取和分離——紙層析法1、提取色素：烘干、粉碎、研磨（碳酸鈣、二氧化硅、無(wú)水乙醇），過(guò)濾（單層尼龍布）。2、制備濾紙條：剪去兩角（防止兩邊濾液擴(kuò)散速度太快），畫鉛筆線3、畫濾液細(xì)線：細(xì)、直、齊，重復(fù)幾次。4、分離：用層析液，液面不能淹沒(méi)濾液細(xì)線。胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b橙黃色黃色藍(lán)綠色黃綠色主要吸收紅光、藍(lán)紫光主要吸收藍(lán)紫光胡蘿卜素，C40H56葉黃素，C40H56O2葉綠素a，C55H72O5N4Mg葉綠素b，C55H70O6N4Mg葉綠體中色素提取和分離的實(shí)驗(yàn)原理是什么？

95%的乙醇，層析液（都是有機(jī)溶劑）。放在暗處幾小時(shí)，目的是什么？結(jié)論：產(chǎn)物———淀粉條件———光照薩克斯的實(shí)驗(yàn)恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)隔絕空氣黑暗，用極細(xì)光束照射完全暴露在光下水綿和好氧細(xì)菌的裝片結(jié)論：氧是由葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是光合作用的場(chǎng)所。光合作用需要光照光反應(yīng)場(chǎng)所：葉綠體類囊體的薄膜上。條件：直接需要光、色素、酶。光反應(yīng)包括光系統(tǒng)Ⅰ和光系統(tǒng)Ⅱ。葉綠體中的色素H2OO2NADPHATPADP+Pi水的光解①H2O的光解；②ATP的形成。光反應(yīng)(1)光能被吸收并轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能；(2)水在光下裂解為H+、O2和e-；(3)水中的氫（H++e-）在光下將NADP+還原為NADPH。環(huán)境因素影響光合速率

CO2+2H2O*光能葉綠體(CH2O)+H2O+O2*原料條件產(chǎn)物怎樣才能提高光合速率？CO2濃度

水分

光照

礦質(zhì)元素

溫度光合速率與光強(qiáng)度的關(guān)系1.對(duì)植物而言，光照越強(qiáng)越好嗎?2.請(qǐng)?jiān)趫D上畫出陰生植物胡椒光合速率的曲線?102010505-放出吸收O2(mg/dm2h)光照強(qiáng)度

(klx)ABCDE紅光區(qū)

藍(lán)紫光區(qū)不同光質(zhì)對(duì)光合速率的影響光合作用整套機(jī)構(gòu)對(duì)溫度比較敏感，溫度過(guò)高時(shí)光合速率會(huì)減弱。光合作用的最適溫度因植物種類而異。(2)影響光合速率的因素（溫度）呼吸作用光合作用溫度吸收或釋放量CO20

將生長(zhǎng)狀況相同的水稻幼苗分成若干組，分別置于不同日溫和夜溫下生長(zhǎng)，其他條件相同且適宜。一段時(shí)間后測(cè)定統(tǒng)計(jì)每組幼苗的平均高度，結(jié)果如下：日溫(℃)夜溫(℃)11172330—33.2cm19.9cm2330.7cm24.9cm15.8cm1716.8cm10.9cm—

溫室栽培中，可適當(dāng)提高白天溫度，適當(dāng)降低夜間溫度，從而提高作物產(chǎn)量（有機(jī)物積累量）。

影響光合速率的因素（溫度）1.如何提高大田和溫室中的CO2含量?CO2濃度在1%以內(nèi)時(shí)，光合速率會(huì)隨CO2濃度的增高而增高。農(nóng)田里的農(nóng)作物應(yīng)確保良好的通風(fēng)透光和增施有機(jī)肥。溫室中可增施有機(jī)肥或使用CO2發(fā)生器等。2.請(qǐng)?jiān)趫D上畫出更弱光強(qiáng)度下光合速率的曲線?(3)影響光合速率的因素（CO2濃度）CO2濃度光合速率0AB光強(qiáng)度AB（光補(bǔ)償點(diǎn)）（光飽和點(diǎn)）CO2的吸收量CO2的釋放量光照強(qiáng)度的影響溫度，CO2

一般情況下，光強(qiáng)度達(dá)到B點(diǎn)后，限制光合速率的主要原因有哪些？環(huán)境因素對(duì)光合速率的綜合影響較高光強(qiáng)度CO2濃度光合速率0BA較低光強(qiáng)度

光強(qiáng)度可以影響CO2飽和點(diǎn)的變化，同樣道理，溫度，CO2濃度也可以影響光飽和點(diǎn)的變化。

光強(qiáng)度、溫度和CO2濃度對(duì)光合作用的影響是綜合性的。若降低環(huán)境中CO2濃度，圖中A點(diǎn)、B點(diǎn)將會(huì)如何移動(dòng)？光強(qiáng)度AB（光補(bǔ)償點(diǎn)）（光飽和點(diǎn)）CO2的吸收量CO2的釋放量環(huán)境因素對(duì)光合速率的綜合影響計(jì)算：據(jù)測(cè)定，生產(chǎn)者在黑暗處每小時(shí)釋放出44mgCO2，而在光照充足的條件下，每小時(shí)釋放出64mg的O2，經(jīng)