光合作用(共70张PPT)

有氧呼吸各个阶段的比较：项目阶段场所反应物生成物能量细胞质基质线粒体线粒体葡萄糖[H]、O2CO2、[H]H2O少量能量少量能量大量能量第一阶段第二阶段第三阶段丙酮酸、H2O丙酮酸、[H]四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较：呼吸方式有氧呼吸无氧呼吸不同点场所条件分解产物能量相同点联系实质主要在线粒体内在细胞质基质中氧气、多种酶无氧参加、需多种酶葡萄糖彻底分解、产生CO2和H2O葡萄糖分解不彻底、形成乳酸或酒精和CO2释放出大量能量释放出少量能量第一阶段的反应完全相同，并且都在细胞质基质内进行。分解有机物，释放能量韭黄韭菜缺少叶绿素在植物绿叶中是不是只有叶绿素呢？1、提取色素：(1)研磨材料:5g鲜叶药品SiO2CaCO3无水酒精原理：1、色素能溶解在丙酮或酒精等有机溶剂中，所以可用无水乙醇提取色素。2、利用它们在层析液中的溶解度不同，在滤纸上扩散的速度不同而分离（溶解度大的，扩散的快，反之则慢。（一）、绿叶中色素的提取和分离叶片要新鲜、深绿，保证色素的含量研磨要迅速、充分——有助于研磨充分——防止色素被破坏——溶解色素思考：1、什么试剂可替代无水乙醇？2、层析液的组成？(2).过滤：获取绿色滤液单层尼龙布：过滤叶脉及二氧化硅等倒入时要迅速，及时用棉塞将试管口塞严，防止乙醇挥发。2、.准备滤纸条铅笔线画铅笔细线将一端减去两个角：防止层析液在滤纸条的边缘处扩散的过快。在距这一端1CM处用铅笔画一条细的横线：画滤液细线。干燥滤纸：透性好、吸收滤液多3、、画滤液细线：细、直、齐、浓。滤液细线画滤液细线用毛细吸管，吸取少量滤液，沿着铅笔线均匀地画，待滤液干燥后再画2—3次。滤液细线细而直：防止色素带重叠而影响分离效果。滤液细线画2—3次：积累更多的色素，使分离后的色素带明显。4、分离色素：插滤纸条层析液培养皿层析液不能没及滤液线胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b1、色素带的位置说明什么问题？2、色素带的宽窄说明什么问题？叶绿体中的色素提取液四种色素对光的吸收叶绿素主要吸收___________类胡萝卜素主要吸收________蓝紫光蓝紫光、红光1、春夏叶片为什么是绿色？而秋天树叶为什么会变黄？2、温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充光源？色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度色素位置吸收光谱叶绿素a叶绿素b胡罗卜素叶黄素中下层黄绿色橙黄色黄色最多较低较慢最高主要吸收蓝紫光和红光较多最低最少较少蓝绿色较高最慢最快较快最下层最上层中上层主要吸收蓝紫光1、色素的合成需要哪些条件呢？2、色素的功能？适宜的光照温度必需的矿质元素吸收、传递、转换光能捕获光能的色素分布在细胞的什么部位？1817年两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素，当时并不清楚叶绿素在植物细胞中的分布情况。1865年德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用中的功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中，而是集中在一个个更小的结构里，后来人们称之为叶绿体。在无空气黑暗处，用极细的光束照射水绵的部分叶绿体1880年德国科学家恩格尔曼暴露在光下现象：分析：好氧细菌只集中在被光线照射的叶绿体附近。光线照射部位进行光合作用产生了氧气。现象：好氧细菌分布在叶绿体所有受光的部位。分析：叶绿体产生了氧气，是光合作用的场所。1、选材：（1）水绵具有细长的带状叶绿体，易于观察现象。（2）好氧细菌的利用，准确显示出氧气产生的部位。2、设计：黑暗无空气的设计，排除了氧气和光的干扰。4、暴露光下：再一次验证实验结果。3、极细的光束照射：叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验。恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。恩格尔曼的实验结论是什么？恩格尔曼实验的结果分析：这一巧妙的实验说明了什么？叶绿体中的色素主要吸收红光与蓝紫光，几乎不吸收绿光积极思维（二）、叶绿体的结构和功能叶绿体含色素位于类囊体薄膜上含光合酶位于类囊体上（少量）位于基质中（大量）总结：叶绿体是光合作用的场所。它内部的巨大膜面积上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶2000多年前亚里士多德(Aristotle)•问题：植物生长所需的物质来自何处？认为：构成植物体的原料是土壤植物增加的重量=土壤减少的重量海尔蒙特实验五年后1648年比利时海尔蒙特的实验柳树增重80kg土壤只减少0.06kg结论：植物增重主要来自水分一段时间后一段时间后1771年英国普利斯特利实验普利斯特利实验结论：植物可以更新空气为什么蜡烛不会熄灭呢？已知材料：丁香蜡烛玻璃钟罩环境因素：阳光实验现象：夕照下玻璃罩丁香旁的蜡烛依然燃烧结论：绿色植物可以更新空气请指出一个明显的漏洞。没有设置对照组,排除光照对实验结果的干扰。1779年，荷兰的英根豪斯结论1：只有在光下植物才能更新空气。结论2：植物体只有绿叶在光下才能更新空气。普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功1785年，发现了空气的组成，科学家在明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳1845年，德国的科学家梅耶指出：植物光合作用时，把光能转换成化成化学能储存起来。依据：能量转换和守恒定律一半曝光，一半遮光在暗处放置几小的叶片1864年萨克斯的实验暗处理光照酒精脱色碘蒸汽处理结论：绿色叶片光合作用产生淀粉，绿色叶片进行光合作用需要光C18O2CO2H2OH218O光照下的球藻悬液O218O2AB同位素18O分别标记H2O和CO2H218O和C18O2结论：光合作用释放的氧来自水光合作用释放的O2到底是来自H2O，还是CO2？1941年鲁宾和卡门用同位素标记法进行了研究20世纪40年代，卡尔文(M.Calvin)用14C标记的CO2供小球藻进行光合作用实验，追踪检测其放射性。探明CO2中的C在光合作用中转化成有机物的转化途径。卡尔文循环：CO2→C3→(CH2O)光合作用的定义绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程谢谢大家！•1.色素分布在叶绿体的什么部位？•2.与光合作用有关的酶在什么地方？•3.ATP的来源途径有哪些？类囊体薄膜上类囊体和叶绿体基质中细胞呼吸和光合作用二、光合作用的过程光反应暗反应划分依据:反应过程是否需要光能H2OO2[H]ADP＋Pi酶ATP光反应光能条件：光、色素、酶场所：物质变化水的光解：ATP的合成：类囊体薄膜上H2O[H]+O2光色素ADP＋PiATP光酶光能1.光反应阶段吸收、传递和转换光能能量转变：ATP中活跃的化学能产物：O2、[H]、ATPH2OO2[H]ADP＋Pi酶ATP2C3多种酶参加催化还原（CH2O）暗反应光反应CO2C5固定光能条件：有光无光都可，需多种酶场所：叶绿体基质物质变化CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：ATP中活跃的化学能2.暗反应阶段2C3+[H](CH2O)+C5酶ATPADP+Pi能量转变：有机物中稳定的化学能产物：（CH2O）、ADP、Pi光合作用的实质光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把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。场所条件产物原料光合作用实质能量变化：最基本的物质代谢和能量代谢物质变化：整个光合作用过程中的物质变化和能量变化分别是什么？把简单的无机物转变为复杂的有机物把光能转变成储存在有机物中的化学能思考：你能写出光合作用的反应式吗？光合作用的反应式：CO2+H2*O（CH2O）+*O2光能叶绿体6CO2+12H2*OC6H12O6+6H2O+6*O2光能叶绿体光合作用的重要意义完成了自然界巨大规模的物质转变：无机物有机物完成了自然界巨大规模的能量转变：光能化学能维持大气中二氧化碳含量的相对稳定对生物的进化具有重要作用光合作用与呼吸作用的区别：光合作用呼吸作用原料CO2、H2OO2、葡萄糖等有机物产物O2、葡萄糖等有机物CO2、H2O等能量转换贮藏能量的过程光能→活跃的化学能→稳定的化学能释放能量的过程稳定的化学能→活跃的化学能发生场所叶绿体线粒体、细胞质基质条件光照下才可发生光下、暗处都可发生硝化细菌化能合成作用•2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量2HNO2+O22HNO3+能量能量硝化细菌的化能合成作用6CO2+6H2O(CH2O)+6O2化能合成作用•细菌利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫化能合成作用。•除了硝化细菌外，自然界还有铁细菌、硫细菌属于进行化能合成作用的自养生物。自养生物：光能自养型（例如绿色植物）异养生物：人、动物、真菌、大多数细菌人、动物和植物最大的区别是什么？化能自养型（例如硝化细菌）有阳光的天气真好！因为我们要进行光合作用光能CO2+H2O叶绿体（CH2O）+O2光合作用强度表示方法1、单位时间内光合作用产生有机物的量2、单位时间内光合作用吸收CO2的量3、单位时间内光合作用放出O2的量•植物自身因素•环境因素对光合作用的影响1）光照2）温度3）二氧化碳浓度4）水分5）矿质元素实验原理：利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小，而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮，根据上浮所需的时间长短，即能比较光合作用的强弱。探究环境因素对光合作用的影响观察与记录烧杯光照（日光灯）距离光照强度叶子圆片上浮所需时间第一片第二片第三片第四片140W5CM强√√√√240W30CM中√√340W50CM弱√结论：在一定光照强度范围内，光合作用随着光照强度的增强而增强①光照强度真正光合速率=净光合速率+呼吸速率二氧化碳的供应对光合效率的影响规律:在一定的浓度范围内,光合作用速率随CO2的浓度增大而加快，超过一定浓度光合作用速率趋于稳定。光合作用是在酶的催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在10℃～35℃下正常进行光合作用。3.影响光合作用的因素——温度应用：增加昼夜温差：光合酶及NADP+和ATP的重要组分P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能K：促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分4.影响光合作用的因素——矿质营养4综合因素二、影响光合作用速率的环境因素温度、光强、CO2浓度延长光合作用时间增加光合作用面积增加光能利用率提高光合作用效率控制光照强弱控制光质控制温度控制CO2供应控制必需矿质元素供应控制H2O供应温室中人工光照合理密植间作套种通风透气在温室中施有机肥，使用CO2发生器阴生植物阳生植物应用——提高农作物产量的措施红光和蓝紫光适时适量施肥合理灌溉保持昼夜温差光照到物体表面后，该物体又将这种颜色的光反射出来，就是我们所见到的颜色。对植物而言，除了部分橙光、黄光和大部分绿光被反射外，其他的基本上都被叶绿素分子等所吸收了，所以植物的叶片呈现绿色。