2021—2022学年高一上学期 生物人教版 必修1 5.4.2光合作用的原理和应用 课件 （24张ppt）

(共24张PPT)
二、光合作用的原理和应用
结论：水分是植物建造自身的原料。
1、17世纪海尔蒙特栽培柳树的实验
一、光合作用的探究历程
结论：植物可以更新空气
有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？
2、普利斯特里的实验
3、1779年，荷兰的英格豪斯
普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功；植物体只有绿叶才能更新空气。
到1785年，发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的是O2，吸收的是CO2。
二氧化碳
氧气
4、1845年德国科学家梅耶
水
二氧化碳
氧气
光能
化学能
储存在什么物质中？
绿色叶片
黑暗处理
遮光
曝光
碘蒸汽
不变蓝
变蓝
结论：绿色叶片在光合作用下产生了淀粉。
一半遮光
一半曝光
5、1864年，德国萨克斯实验
光合作用产生的O2来自于H2O。
第一组
H218O
CO2
H2O
C18O2
第二组
18O2
O2
6、美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）
结论
7、美国卡尔文
用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C在光合作用中转化成有机物中碳的途径，称为卡尔文循环。
8、恩格尔曼的实验
O2是由叶绿体产生的
结论：
思考：
光合作用的原料、产物、场所和条件分别是什么？你能总结出光合作用的概念，并用一个反应式表示吗？
绿色植物通过 ，利用 ，把
转化成储存能量的 ，并释放出 的过程。
光能
叶绿体
O2
有机物
CO2和H2O
1、光合作用的概念
2、光合作用的化学反应式
CO2+H2O （CH2O）+O2
光能
叶绿体
二、光合作用的过程
根据是否需要光，可以分为
光反应阶段
暗反应阶段
光合作用的过程
光反应 暗反应
场所
条件
物质
变化
能量变化
联系
叶绿体基粒类囊体膜
叶绿体基质
光、水、色素和酶
CO2 、ATP 、 [H]和酶
光能转换成ATP中活跃的化学能
ATP中活跃的化学能变成有机物中稳定的化学能
1、光反应为暗反应提供[H] 和ATP
2、暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料
水的光解：H2O 2[H]+1/2O2
ATP合成： ADP+Pi ATP
CO2固定：CO2+C5 2C3
C3还原：2C3 （CH2O）+C5
ATP分解：ATP ADP+Pi +
能量
光
酶
光能
酶
ATP
光反应和暗反应的比较
酶
酶
整个光合作用过程中的物质变化和能量变化分别是什么？
物质变化：
把简单的无机物转变为复杂的有机物
能量变化：
把光能转变成储存在有机物中的化学能
光合作用的实质：合成有机物，储存能量。
CO2的浓度、光照、温度、矿物质元素、水分等。
三、光合作用原理的应用
1．光合作用强度
(1)概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的
数量。
(2)表示方法：用一定时间内原料消耗或产物生成的数
量来定量表示。
2．影响因素
3.提高农作物光合作用强度的措施
（1）适当提高光照强度、延长光照时间：轮作、合理
密植
（2）适当提高CO2浓度：多施农家肥；增加通风
（3）适当提高温度：白天提高温度，增加光合速率
夜晚降低温度，降低呼吸速率
（4）合理灌溉
（5）合理施肥
4．探究环境因素对光合作用强度的影响
小圆形叶片浮起的数量
小圆形叶片30片
小圆形叶片内的气体逸出
充满了水
二氧化碳
强、中、弱
生长旺盛的绿叶
自养生物：能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质（有机物），并储存了能量的一类生物。
四、化能合成作用
异养生物：不能直接利用无机物制成有机物，只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物。
能够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的合成作用。
例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌
化能合成作用
2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量
硝化细菌
2HNO2+O2 2HNO3+能量
硝化细菌
6CO2+6H2O 2C6H12O6+ 6O2
能量
自养的两种主要类型：光合作用和化能合成作用
五、影响光合作用的外界因素及应用
1、光照强度
2．CO2浓度
3．温度
4．必需元素供应
5．水分
(1)影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。
(2)应用：根据作物的需水规律合理灌溉。