能量之源 光與光合作用

能量之源光與光合作用第一頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1、捕獲光能的色素色素葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b葉黃素胡蘿卜素葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光吸收可見的太陽(yáng)光類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光（藍(lán)綠色）（黃綠色）（橙黃色）（黃色）含量約占3/4含量約占1/4第二頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日2、捕獲光能的結(jié)構(gòu)—葉綠體（1）分布主要分布在綠色植物的葉肉細(xì)胞（2）形態(tài)一般呈扁平的橢球形或球形（3）結(jié)構(gòu)外膜內(nèi)膜（4）功能光合作用的場(chǎng)所基粒由兩個(gè)以上的類囊體組成，含色素和酶基質(zhì)含多種光合作用所必需的酶透明，有利于光線的透過(guò)第三頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日二光合作用的原理和應(yīng)用1、光合作用的概念指綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過(guò)程2、光合作用探索歷程經(jīng)典實(shí)驗(yàn)第四頁(yè)，共十七頁(yè)，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植物可以更新空氣1845R.梅耶植物在光合作用時(shí)把光能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)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(lái)。葉綠體是光合作用的場(chǎng)所1939魯賓卡門光合作用釋放的氧來(lái)自水。20世紀(jì)40代卡爾文光合產(chǎn)物中有機(jī)物的碳來(lái)自CO2第五頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日CO2+H2O*

（CH2O)+O2*光能葉綠體3、光合作用化學(xué)反應(yīng)式：4、光合作用過(guò)程光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段第六頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日葉綠體中的色素光合作用的過(guò)程光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段光能co22c3H2O 水在光下分解C5ATPADP+Pi酶供能[H]供氫O2固定還原多種酶參加催化(CH2O)[氨基酸,脂肪]酶第七頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日光反應(yīng)階段與暗反應(yīng)階段的比較項(xiàng)目光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段區(qū)別場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量轉(zhuǎn)化類囊體的薄膜上葉綠體的基質(zhì)中需光、色素和酶不需光、色素;需多種酶光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活潑的化學(xué)能ATP中活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能水的光解：2H2O

光

4[H]+O2光ADP+PiATP酶CO2的固定：CO2+C52C3C3的還原：2C3

（CH2O）

[H]，ATP酶ATPADP+Pi酶聯(lián)系1、光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，光反應(yīng)為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供[H]和ATP2、暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，暗反應(yīng)為光反應(yīng)的進(jìn)行提供合成ATP的原料ADP和Pi3、兩者相互獨(dú)立又同時(shí)進(jìn)行，相互制約又密切聯(lián)系第八頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日物質(zhì)上把CO2和H2O轉(zhuǎn)變成以糖類為主的有機(jī)物能量上把光能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中的化學(xué)能最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝5、光合作用的實(shí)質(zhì)第九頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日6、光合作用原理的應(yīng)用（1）影響光合作用的因素光照、CO2、溫度、水、礦質(zhì)元素等（2）提高農(nóng)作物光合作用強(qiáng)度的措施1、適當(dāng)提高光照強(qiáng)度、延長(zhǎng)光照時(shí)間3、適當(dāng)提高CO2濃度4、適當(dāng)提高溫度5、適當(dāng)增加植物體內(nèi)的含水量6、適當(dāng)增加礦質(zhì)元素的含量2、合理密植第十頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日自養(yǎng)生物：能夠直接把從外界環(huán)境攝取的無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變成為自身的組成物質(zhì)，并儲(chǔ)存了能量的一類生物7、化能合成作用異養(yǎng)生物：不能直接利用無(wú)機(jī)物制成有機(jī)物，只能把從外界攝取的現(xiàn)成的有機(jī)物轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，并儲(chǔ)存了能量的一類生物第十一頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日——能夠利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物的合成作用例如：硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等少數(shù)種類的細(xì)菌7、化能合成作用2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化細(xì)菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化細(xì)菌6CO2+6H2O2C6H12O6+6O2能量第十二頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日第十三頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日不同顏色的藻類吸收不同波長(zhǎng)的光。藻類本身的顏色是反射出來(lái)的光，即紅藻反射出了紅光，綠藻反射出綠光，褐藻反射出黃色的光。水層對(duì)光波中的紅、橙部分吸收顯著多于對(duì)藍(lán)、綠部分的吸收，即到達(dá)深水層的光線是相對(duì)富含短波長(zhǎng)的光，所以吸收紅光和藍(lán)紫光較多的綠藻分布于海水的淺層，吸收藍(lán)紫光和綠光較多的紅藻分布于海水深的地方第十四頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日注意:光反應(yīng)和暗反應(yīng)是一個(gè)整體,二者緊密聯(lián)系,缺一不可。光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，光反應(yīng)階段為暗反應(yīng)階段提供能量（ATP）和還原劑[H]，暗反應(yīng)階段產(chǎn)生的ADP和Pi為光反應(yīng)階段合成ATP提供原料。第十五頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日據(jù)統(tǒng)計(jì)：1、地球表面的綠色植物每年大約制造了4400億噸有機(jī)物。2、地球表面的綠色植物每年儲(chǔ)存的能量約為7.11×1018KJ，這個(gè)數(shù)字大約相當(dāng)于240000個(gè)三門峽水電站每年所發(fā)出的電力，相當(dāng)于人類在工業(yè)生