高中生物人教版（2019）必修1 5.4光合作用与能量转化（共30张ppt）

(共30张PPT)
第4节 光合作用与能量转化
第五章 细胞的能量供应和利用
1
光合作用的探究历程
2
光合作用的过程
3
光合作用原理的应用
4
小结练习
CONTENTS
目录
1771年普利
斯特利实验
1779年英格
豪斯实验
1845年梅
耶实验
1864年萨
克斯实验
1939年鲁宾
与卡门实验
一、光合作用的探究历程
2
1、蜡烛易熄灭、小白鼠易窒息而死。
2、蜡烛不容易熄灭
3、小白鼠不易窒息而死
1
3
普利斯特利实验
1779年，荷兰科学家英格豪斯纠正：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污浊的空气。
英格豪斯实验
资料连接：1845年，德国科学家梅耶，
根据能量转化和守恒定律明确指出，植物
在进行光合作用时，把光能转化成化学能
储存起来。
1785年，人们发现了空气的成分，知道植物在光下吸收CO2和H2O，释放O2，这一过程中光能哪里去了？
光能转化为化学能储存在什么物质中？这一问题迟迟未能解决。
你发现了什么？这个实验能说明什么？
萨克斯实验
实验得出：碘遇淀粉变蓝，光合作用的产物除氧气外还有淀粉。
鲁宾和卡门的同位素标记
实验过程
证明的问题
光合作用释放的氧气全部来自于H2O，而不是来自CO2。
光合作用发现小结：
1771年，英国普利斯特利
植物可以更新空气
1779年，荷兰英格豪斯
CO2+H2O
光能
C6H12O6+O2
叶绿体
反应物
产物
条件
场所
植物只有绿叶在光下才可以更新空气
1785年
绿叶在光下吸收CO2,释放O2
20世纪30年代，美国鲁宾与卡门
光合作用释放的氧全部来自水
年代 科学家 结论
1771 普利斯特利 植物可以更新空气
1779 英格豪斯 只有在光照下只有绿叶才可以更新空气
1845 R.梅耶 植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来
1864 萨克斯 绿色叶片光合作用产生淀粉
1939 鲁宾 卡门 光合作用释放的氧来自水。
二氧化碳
水
有机物
氧气
1.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
二、光合作用的过程
原料— CO2和H2O；
产物— 有机物和O2；
场所—叶绿体；
条件—光、酶；
2. 光合作用的光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？
3、光合作用化学反应式：
4、光合作用过程
光能
叶绿体
CO2 + H2 O （CH2O)+O2
（1）光合作用分为哪几个阶段？分类依据是什么？
（2）每个阶段反应的条件、场所、物质变化、
能量变化如何？
光反应
暗反应
划分依据:反应过程是否需要光能
光反应在白天可以进行吗？夜间呢？
暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？
有光才能反应
有光、无光都能反应
光 反 应
条件：
叶绿体中的色素
光能
H2O
水在光下分解
O2
[H]
光、酶、色素
过程：
场所：
类囊体的薄膜上
物质
2H2O
光
酶
4[H]
+
O2
ADP+Pi
+
光能
酶
ATP
能量
光能
ATP中活跃化学能
ADP+Pi
酶
ATP
暗 反 应
co2
C5
固
定
2c3
[H]
供氢
酶
(CH2O)
[有机物]
场所：
条件：
过程：
叶绿体基质
酶、[H] 、ATP；
多种酶
参加催化
co2+ C5
酶
2c3
2c3
酶
(CH2O)
C5
[H] ATP
ATP
酶
ADP+Pi +能量
物
质
能量
ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能
还 原
酶
ATP
供能
ADP+Pi
光反应
2H2O →4 [H] + O2
+
Pi
+
光能
ATP
酶
ADP
水的光解：
ATP的合成：
暗反应
C3的还原：
2C3 + [H] (CH2O) + C5
酶
ATP
CO2的固定：：
CO2 + C5 → 2C3
酶
总结：
ATP ADP+Pi+能量
酶
ATP的水解：
光反应和暗反应的比较
场所
条件
物质变化
能量变化
光反应
暗反应
联系
基粒的类囊体薄膜上
叶绿体基质中
光、色素、酶
[H]、ATP、酶
水的光解
ATP的合成
CO2的固定
C3的还原
光能→ATP中活跃的化学能
ATP中活跃的化学能→ 有机物中稳定的化学能
1、光反应为暗反应准备了还原剂[H]和ATP；
2、暗反应为光反应补充消耗掉的ADP和Pi。
ATP的水解
3、两者相互独立又同时进行，相互制约又密切联系
色素分子
可见光
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
2H2O
O2
4[H]
多种酶
酶
(CH2O)
CO2
吸收
光解
能
固定
还原
酶
光反应
暗反应
光合作用总过程：
光合作用的第一阶段，必须有光才能进行
光合作用的第二阶段，有没有光都可以进行
光合作用的实质
把二氧化碳和水合成糖类等有机物。
合成有机物
储存能量
光能
ATP中活跃的化学能
有机物中稳定的化学能
影响光合作用强度的环境因素？
1、光的成分；
2、光照的长短与强弱；
3、CO2的浓度；
4、温度的高低；
5、必需矿物质元素（N、P、Mg）
6、水分等。
三、光合作用原理的应用
1、合理密植，选择适当光源；
2、增加光照时间和光照强度；
3、适当提高CO2的浓度；
4、适当加大昼夜温差；
5、合理施肥，提供必要的矿物质元素；
6、合理灌溉，提供适当水分。
提高农作物光合作用强度的措施：
自
养
生
物
例如绿色植物。
异养生物
只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。
少数的细菌，如硝化细菌、硫细菌、铁细菌。
光能自养生物
化能自养生物
所需的能量来源不同（光能、化学能）
化能合成作用
光合作用
——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
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
化能合成作用
光照强度
Ⅱ
A
光照强度
0
二氧化碳吸收量
C
Ⅰ
B
A点：光照强度为0时，植物呼吸作用释放的CO2量。
B点：表示光合作用消耗的CO2量就等于呼吸作用释放的CO2量，故B点叫光的补偿点。
C点：表示当光照强度达到一定时光合作用的强度不再改变，故C点叫光的饱和点。
Ⅲ
①图中A点含义： ；
②B点含义： ；
③C点表示： ____ ；
光照强度为0，只进行呼吸作用
光合作用与呼吸作用强度相等称为光补偿点
光合作用强度不再随光照强度增强而增强，称为光饱和点
必考练
1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于_______ 和____________;形成的________和__________ 提供给暗反应。
2.光合作用的实质是：把______和_______转变为有机物，把_______转变成_______,贮藏在有机物中。
3.在光合作用中，葡萄糖是在________中形成的，氧气是在_________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]
ATP
CO2
H2O
光能
化学能
暗反应
光反应
光反应
暗反应
练一练
4、下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：
①图中A是______,B是_______,它来自于______的分解。
②图中C是_______，它被传递到叶绿体的______部位，用于_________ 。
③图中D是____，在叶绿体中合成D所需的能量来自______
④图中G是________,F是__________,J是_____________
⑤图中的H表示_______， I表示________，H为I提供__________
光
H2O
B
A
C
D
E+Pi
F
G
CO2
J
H
I
Ｏ2
水
[H]
基质
C3的还原
ATP
光能
光反应
[H]和ATP
色素
C5
C3
糖类
暗反应
5、某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子，14C的转移途径是（ ）
A、CO2 叶绿体 ATP
B、CO2 叶绿素 ATP
C、CO2 乙醇 糖类
D、CO2 三碳化合物 糖类
D
6、在光合作用过程中，能量的转移途径是
A、光能 ATP 叶绿素 葡萄糖
B、光能 叶绿素 ATP 葡萄糖
C、光能 叶绿素 CO2 葡萄糖
D、光能 ATP CO2 葡萄糖
B
谢谢！