资源简介

(共25张PPT)
二 光合作用的原理和应用
万物生长靠太阳，
雨露滋润禾苗壮。
本节聚焦
1、光合作用是怎样进行的？
2、光合作用过程中物质变化与能量转化有什么
关系？
3、光合作用有的是在生产中有哪些应用？
一、光合作用的原理
1、概念：
是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将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。
光能
叶绿体
CO2 + H2O
(CH2O) + O2
2、探索实验
（1）原料、产物、条件、场所等
（2）过程、元素来源去路、能量变化等
资料1：19世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中会发生以下情况：
CO2
O2被释放
C
+
H2O
甲醛
糖
缩合
甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。
资料2、1937年，希尔发现，在离体叶绿体的悬浮 液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出氧气。
离体的叶绿体悬浮液
铁盐
（或其他氧化剂）
O2
结论：离体的叶绿体在适当的条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应。
思考：希尔实验说明水光解可以产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧全部来自水？为什么？
资料3：1941年，美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪的方法研究了光合作用中 O2 的来源，他们用 16O 的同位素 18O 分别标记 H2O 和 CO2 ，使它们分别变成 H218O 和 C18O2 ，然后进行了两组实验：
光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而并不来源于CO2 。
O2
18O2
C18O2
H2O
CO2
H218O
光照射下的
小球藻悬浮液
思考：除了标记O，还可以标记哪些元素？
在叶绿体中，有光存在的情况下，ADP 与 Pi 结合生成 ATP，即在光下叶绿体内同时进行两个反应。
资料4：1954年，美国科学家阿尔农在做离体的叶绿体光照实验时发
现：在光照下，叶绿体可合成 ATP。1957年，他发现这一过
程总是与水的光解相伴随。
年代 科学家 结论
19世纪末 / 甲醛→糖 甲醛对植物有毒
1928年 / 甲醛不能通过光合作用转化成糖
1937年 希尔 水的光解产生氧气
1941年 鲁宾和卡门 利用同位素示踪法确定，光合作用氧气来自于水
1954年 阿尔农 光照下叶绿体合成ATP
1957年 阿尔农 这一过程总是与水的光解相伴
阅读课本103-104页（5min），思考以下问题：
1.根据是否需要光照，可将光合作用分为哪两个阶段？
2.每一阶段在哪里进行？需要什么条件？
3.每一阶段发生了哪些物质变化和能量的变化？
3、光合作用的过程
H2O
类囊体薄膜
酶
Pi ＋ADP
ATP
H+
+ NADP+
NADPH
色素
O2
光反应阶段
CO2 + C5 2C3
酶
2C3 （CH2O）+ C5
ATP、酶
NADPH
C3 的还原：
CO2 的固定：
暗反应阶段
思考：是如何转化为糖类的？用什么方法探究这个过程？
资料5：光合作用的产物除了O2，还有糖类等有机物。20世纪40年
代，美国科学家卡尔文等用小球藻作实验材料，利用同位素
示踪法追踪了CO2中C的转移路径。
1.向反应体系中充入一定量的14CO2,光照30秒后检测产物，
14C分布于多种化合物中，有C3、C5、C6等化合物。
2.在5秒钟光照后，卡尔文等检测到含有放射性的五碳化合
物（C5）和六碳糖(C6)。
3.光照时间为几分之一秒时发现，90%的放射性出现在一
种三碳化合物（C3）。
结论：CO2 → C3 → C6
C5
资料5：卡尔文又通过实验发现如果光照下突然中断 CO2 供应，C3急剧减少而 C5增加。
C5
2C3
还原的C3
CO2
（CH2O）
多种酶
C5
C3
推测：C3与C5之间是相互循环的
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
H2O
O2
H+
多种酶
酶
(CH2O)
CO2
被吸收
固定
还原
光反应
暗反应
NADP+
NADPH
可见光
光能转化成 ATP 和 NADPH 中的化学能
CO2 转化为储存化学能的糖类
被色素光解
① 光照
② 温度
④ 水分
③ CO2 浓度
⑤ 矿质元素
色素的种类及含量
酶的种类及含量
外因
内因
二、光合作用原理的应用
1、影响因素
2、增加农作物产量的几点做法
延长光照时间、增加光照强度、选择适当的光源。
农作物间距合理(合理密植）。
白天适当增加温度，夜间适当降低温度。
适当提高CO2的浓度(施用农家肥)
合理灌溉，提供适当水分。
合理施肥，提供必要的矿物质元素。
3、探究光照强度对光合作用的影响实验
光合作用的原理和应用
光合作用的概念和探究历程
光合作用的过程
光合作用原理应用
光合作用的概念
光合作用的探究历程
实质、联系、反应式
过程、场所
物质变化、能量变化
光合作用的强度
影响因素、图像分析
生产生活应用
1、判断题
（1）光反应阶段发生在叶绿体内膜和类囊体薄膜上（ ）
（2）高等绿色植物白天进行光反应，夜晚进行暗反应（ ）
（3）光反应为暗反应提供NADPH和ATP（ ）
（4）光合作用产生的O2中的O来自CO2和H2O（ ）
（5）绿色植物进行光合作用的能量来源于光能（ ）
课堂练习
1. 美国科学家鲁宾和卡门用 18O 分别标记 H2O 和 CO2 中的氧，进行光合作用实验。该实验证明了( 　)
A. 光合作用制造了有机物
B. 光合作用需要利用根系吸收的水分
C. 光合作用生成的氧来自水
D. 光合作用吸收的二氧化碳来自大气
2. 较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下,小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后,以下相关实验比较不正确的是 (　　)
A. Y2的质量大于Y3的质量
B. ④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量
C. ②中水的质量
大于④中水的质量
D. 试管①的质量大
于试管②的质量
3. 在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿体中C3和C5含量的变化是 (　　)
A. C3 和 C5 都迅速减少
B. C3 和 C5 都迅速增加
C. C3 迅速增加，C5 迅速减少
D. C3 迅速减少，C5 迅速增加
4. 在叶绿体中,ATP和ADP的运动方向是 (　　)
A. ADP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动，ATP则向相反方向运动
B. ATP与ADP同时由类囊体薄膜向叶绿体基质运动
C. ATP与ADP同时由叶绿体的基质向类囊体薄膜运动
D. ATP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动，ADP的运动方向则正好相反
谢谢观看

展开更多......

收起↑