光合作用的原理和應(yīng)用

關(guān)于光合作用的原理和應(yīng)用第一頁，共四十頁，2022年，8月28日雙層膜結(jié)構(gòu)基質(zhì)基粒片層基粒酶色素知識回顧第二頁，共四十頁，2022年，8月28日一、光合作用的探究歷程實驗1、海爾蒙特（比利時）實驗1648實驗2、普利斯特利（英）實驗1771實驗3、英格豪斯（荷蘭）實驗1779（見課本）實驗4、薩克斯（德）實驗1864實驗5、恩格爾曼（美）實驗1880實驗6、魯賓和卡門（美）實驗1939實驗7、卡爾文（美）實驗1939總結(jié)第三頁，共四十頁，2022年，8月28日將柳樹苗栽種到木桶里，內(nèi)有已知干重的土壤，加桶蓋，只用純凈的雨水澆灌，五年后，柳樹的質(zhì)量增加了76.7kg，而土壤減少0.0567kg。海爾蒙特的結(jié)論是：植物的物質(zhì)積累來源于水。柳樹真的只需要水就能長大嗎？你認為海爾蒙特忽視了哪個重要因素？第四頁，共四十頁，2022年，8月28日普利斯特利（英）實驗1771

結(jié)論：綠色植物可以更新空氣第五頁，共四十頁，2022年，8月28日1779年，荷蘭科學(xué)家英格豪斯的實驗：普利斯特利的實驗只有在光照下才能成功；植物體只有綠葉才能更新污濁的空氣。1785年，人們明確綠葉在光下放出的是氧氣，吸收的是二氧化碳；1845年，梅耶指出，植物在進行光合作用時，把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲存起來。第六頁，共四十頁，2022年，8月28日一半曝光，一半遮光在暗處放置幾小的葉片薩克斯（德）實驗1864

暗處理光照酒精脫色碘蒸汽處理第七頁，共四十頁，2022年，8月28日問題1：薩克斯的實驗?zāi)康氖鞘裁?？問題2：為什么對植物進行一晝夜的暗處理？問題3：為什么讓葉片的一半曝光，另一半遮光呢？驗證光合作用的產(chǎn)物為了將葉片中原有的淀粉運走耗盡進行對照第八頁，共四十頁，2022年，8月28日問題1：薩克斯的實驗?zāi)康氖鞘裁矗繂栴}2：為什么對植物進行一晝夜的暗處理？問題3：為什么讓葉片的一半曝光，另一半遮光呢？驗證光合作用的產(chǎn)物為了將葉片中原有的淀粉運走耗盡進行對照第九頁，共四十頁，2022年，8月28日恩格爾曼實驗恩格爾曼的實驗說明了什么問題？第十頁，共四十頁，2022年，8月28日

極細光束黑暗中光照下結(jié)論：O2是由葉綠體產(chǎn)生的，葉綠體是光合作用的場所。光合作用需要光照。第十一頁，共四十頁，2022年，8月28日20世紀30年代，魯賓和卡門（美）的同位素標(biāo)記實驗：這個實驗可以得出什么結(jié)論？光合作用產(chǎn)生的O2來自于H2O。第十二頁，共四十頁，2022年，8月28日美國卡爾文用14C標(biāo)記14CO2，供小球藻進行光合作用，探明了CO2中的C的去向，稱為卡爾文循環(huán)。第十三頁，共四十頁，2022年，8月28日年代科學(xué)家結(jié)論1771普利斯特利植物可以更新空氣1779英格豪斯只有在光照下只有綠葉才可以更新空氣1845R.梅耶植物在光合作用時把光能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能儲存起來1864薩克斯綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉1880恩格爾曼氧由葉綠體釋放出來，葉綠體是光合作用的場所1939魯賓卡門光合作用釋放的氧來自水20世紀40代卡爾文光合產(chǎn)物中有機物的碳來自CO2光合作用探索歷程總結(jié)：第十四頁，共四十頁，2022年，8月28日小結(jié):薩克斯的實驗說明光合作用的產(chǎn)物有（),光合作用的條件需要()；魯賓和卡門的實驗說明了光合作用的產(chǎn)物氧氣中的氧全部來自原料中的（)；恩格爾曼的實驗說明了光合作用的場所是()，光合作用放出（）。

第十五頁，共四十頁，2022年，8月28日通過以上的研究和探索，分析光合作用的原料、產(chǎn)物、場所和條件分別是什么？第十六頁，共四十頁，2022年，8月28日場所：葉綠體條件：光能原料：二氧化碳、水產(chǎn)物：糖類（CH2O)、氧氣二、光合作用總反應(yīng)式：CO2+H2*

O光能葉綠體（CH2O)+*O2三、光合作用的定義綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。第十七頁，共四十頁，2022年，8月28日

第十八頁，共四十頁，2022年，8月28日H2O

①水的光解O2[H]ADP+Pi酶②ATPco2C5光反應(yīng)2c3①固定供氫酶酶供能②還原(CH2O)[糖類、脂肪、蛋白質(zhì)]多種酶參加催化暗反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化:光能ATP活躍化學(xué)能穩(wěn)定化學(xué)能元素轉(zhuǎn)移O元素:H2＊O

＊O2C元素:＊C

O2＊C3＊（CH2O）光能第十九頁，共四十頁，2022年，8月28日條件：光、色素、酶場所：反應(yīng)水的光解：ATP的合成：基粒類囊體薄膜上H2O[H]+O2光、葉綠體中的色素ADP＋Pi＋光能ATP酶光能1.光反應(yīng)階段吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能能量轉(zhuǎn)變：ATP中活躍的化學(xué)能產(chǎn)物：[H]、O2、ATP第二十頁，共四十頁，2022年，8月28日條件：不需光，需多種酶場所：葉綠體基質(zhì)中過程CO2的固定：CO2＋C52C3酶三碳化合物的還原：ATP中活躍的化學(xué)能2.暗反應(yīng)階段C3+[H](CH2O)+C5酶ATPADP+Pi能量轉(zhuǎn)變：有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能產(chǎn)物：（CH2O）、ADP、Pi第二十一頁，共四十頁，2022年，8月28日H2OO2[H]ADP+PiATPCO22C3C5(CH2O)糖類蛋白質(zhì)脂肪光合作用的過程第二十二頁，共四十頁，2022年，8月28日

整個光合作用過程中的物質(zhì)變化和能量變化分別是什么？物質(zhì)變化：無機物能量變化：光能轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變光合作用的實質(zhì)：有機物糖類等有機物中的化學(xué)能

第二十三頁，共四十頁，2022年，8月28日請分析光下的植物突然停止光照后，其體內(nèi)的C5化合物和C3化合物的含量如何變化？停止光照光反應(yīng)停止請分析光下的植物突然停止CO2的供應(yīng)后，其體內(nèi)的C5化合物和C3化合物的含量如何變化？[H]

↓

ATP↓還原受阻C3

↑C5↓CO2↓固定停止C3↓C5↑第二十四頁，共四十頁，2022年，8月28日項目光反應(yīng)暗反應(yīng)反應(yīng)場所反應(yīng)條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系葉綠體的類囊體膜上葉綠體的基質(zhì)上

光、色素、酶ATP、[H]、

酶、CO2光能ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能有機物中穩(wěn)定化學(xué)能光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP，暗反應(yīng)產(chǎn)生ADP和Pi為光反應(yīng)提供原料小結(jié)：光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較水的光解；ATP的合成CO2的固定；三碳化合物的還原第二十五頁，共四十頁，2022年，8月28日五、影響光合作用的因素及在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用（1）光對光合作用的影響光照時間長，光合作用時間長，有利于植物的生長發(fā)育。③光照時間植物的光合作用強度在一定范圍內(nèi)隨著光照強度的增加而增加，但光照強度達到一定時，光合作用的強度不再隨著光照強度的增加而增加②光照強度葉綠體中色素的吸收光波主要在紅光和藍紫光。①光的波長第二十六頁，共四十頁，2022年，8月28日生產(chǎn)上應(yīng)適時灌溉，保證植物生長所需要的水分。當(dāng)植物葉片缺水時，氣孔會關(guān)閉，減少水分的散失，同時影響CO2進入葉內(nèi)，暗反應(yīng)受阻，光合作用下降。（4）水分的供應(yīng)生產(chǎn)上使田間通風(fēng)良好，供應(yīng)充足的CO2在一定范圍內(nèi)，植物光合作用強度隨著CO2濃度的增加而增加，但達到一定濃度后，光合作用強度不再增加。（3）CO2濃度生產(chǎn)上白天升溫，增強光合作用，晚上降低室溫，抑制呼吸作用，以積累有機物。溫度低，光合速率低。隨著溫度升高，光合速率加快，溫度過高時會影響酶的活性，光合速率降低。（2）溫度第二十七頁，共四十頁，2022年，8月28日化能合成作用自養(yǎng)生物以光為能源，以CO2和H2O（無機物）為原料合成糖類（有機物），糖類中儲存著由光能轉(zhuǎn)換來的能量。例如綠色植物。異養(yǎng)生物只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身的生命活動。例如人、動物、真菌及大多數(shù)的細菌?；芎铣勺饔美铆h(huán)境中某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物。少數(shù)的細菌，如硝化細菌、鐵細菌、硫細菌。光能自養(yǎng)生物化能自養(yǎng)生物所需的能量來源不同（光能、化學(xué)能）第二十八頁，共四十頁，2022年，8月28日化能合成作用2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量2HNO2+O22HNO3+能量

能量硝化細菌的化能合成作用6CO2+6H2O(CH2O)+6O2第二十九頁，共四十頁，2022年，8月28日1.葉綠體中的色素所吸收的光能，用于_______和____________;形成的________和__________提供給暗反應(yīng)。2.光合作用的實質(zhì)是：把______和_______轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物，把_______轉(zhuǎn)變成_______,貯藏在有機物中。3.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。水的光解形成ATP[H]ATPCO2H2O光能化學(xué)能暗反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)練一練第三十頁，共四十頁，2022年，8月28日1、在光合作用的暗反應(yīng)過程中，沒有被消耗掉的是（）

A、[H]B、C5化合物C、ATPD、CO2B2、與光合作用光反應(yīng)有關(guān)的是（）①H2O②ATP③ADP④CO2A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④A3、將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的C02條件下。如果將環(huán)境中C02含量突然降至極低水平，此時葉肉細胞內(nèi)的C3化合物、C5化合物和ATP含量的變化情況依次是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第三十一頁，共四十頁，2022年，8月28日4、光合作用的過程可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，下列說法正確的是（）A.葉綠體類囊體膜上進行光反應(yīng)和暗反應(yīng)B.葉綠體類囊體膜上進行暗反應(yīng)，不進行光反應(yīng)C.葉綠體基質(zhì)中可進行光反應(yīng)和暗反應(yīng)D.葉綠體基質(zhì)中進行暗反應(yīng),不進行光反應(yīng)D5、光合作用過程中，產(chǎn)生ADP和消耗ADP的部位在葉綠體中依次為()①外膜②內(nèi)膜③基質(zhì)④類囊體膜A．③②B．③④C．①②D．④③B第三十二頁，共四十頁，2022年，8月28日6、光合作用過程的正確順序是（）①二氧化碳的固定②氧氣的釋放③葉綠素吸收光能④水的光解⑤三碳化合物被還原A.④③②⑤①B.④②③⑤①C.③②④①⑤D.③④②①⑤7、在暗反應(yīng)中，固定二氧化碳的物質(zhì)是（）Ａ．三碳化合物Ｂ．五碳化合物Ｃ．［Ｈ］Ｄ．氧氣ＤＢ第三十三頁，共四十頁，2022年，8月28日8、在光照充足的環(huán)境里，將黑藻放入含有18O的水中，過一段時間后，分析18O放射性標(biāo)記，最先（）A、在植物體內(nèi)的葡萄糖中發(fā)現(xiàn)B、在植物體內(nèi)的淀粉中發(fā)現(xiàn)C、在植物體內(nèi)的淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)中均可發(fā)現(xiàn)D、在植物體周圍的空氣中發(fā)現(xiàn)D第三十四頁，共四十頁，2022年，8月28日9、某科學(xué)家用含有14C的CO2來追蹤光合作用中的C原子，14C的轉(zhuǎn)移途徑是（）A、CO2葉綠體ATPB、CO2葉綠素ATPC、CO2乙醇糖類D、CO2三碳化合物糖類D10、在光合作用過程中，能量的轉(zhuǎn)移途徑是A、光能ATP葉綠素葡萄糖B、光能葉綠素ATP葡萄糖C、光能葉綠素CO2葡萄糖D、光能ATPCO2葡萄糖B第三十五頁，共四十頁，2022年，8月28日11、下列各生物中屬于自養(yǎng)型的原核生物是（）A海帶B衣藻C硝化細菌D大腸桿菌12、下列措施中不會提高溫室蔬菜產(chǎn)量的是（）A增大氧氣濃度B增大二氧化碳濃度C增強光照強度D調(diào)節(jié)室溫13、對某植物做如下處理（甲）持續(xù)光照10MIN，（乙）光照5S后再黑暗處理5S，連續(xù)交替進行20MIN，若其他條件不變，則在甲乙兩種情況下植物所制造的有機物總量是（）A甲多于乙B甲少于乙C甲和乙相等D無法確定

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