广东省汕头市金山中学高一人教版必修1生物课件——第五章 第四节 能量之源——光与光合作用（共49张PPT）

课件49张PPT。第五章 第四节光与光合作用生物的生命活动中：
直接能源物质：
主要能源物质：
最终能量来源：ATP糖类太阳能（光合作用合成）结论：建造植物体的原料是水分。柳2.5kg 土 100kg一、光合作用的探究历程实验一1648年 海尔蒙特实验 1771年 普利斯特利实验一、光合作用的探究历程实验二结论：植物可以更新污浊的空气。把带叶的枝条放到水里．这些叶 在阳光下产生气泡，在暗处不产生气泡。（重复500多次）结论： 植物只有在阳光照射下才能更新空气。
植物体只有绿叶才能更新污浊的空气。1779年 英格豪斯实验一、光合作用的探究历程实验三光能化学能1845年 梅耶一、光合作用的探究历程1785年 发现空气组成：绿叶在光下放出的是氧气，吸收的是二氧化碳。光合作用贮存？黑暗处理
一昼夜让一张叶片一半
曝光一半遮光碘液处理1864年 萨克斯实验结论：植物光合作用产生了淀粉。一、光合作用的探究历程一、光合作用的探究历程1880年 恩格尔曼实验（P100）1:为什么选用水绵做为实验材料？
2:实验一为什么要在黑暗且没有空气的环境中进行？
3:为什么先用极细光束照射水绵？而后又让水绵完全暴露在光下的目的是？
4:本实验还有什么巧妙之处？
水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察。排除氧气和光的干扰。在叶绿体上形成光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验。与在黑暗处形成对照，再次验证实验结果。用好氧细菌可以确定释放氧气的多少。一、光合作用的探究历程一、光合作用的探究历程1880年 恩格尔曼实验（P100）结论：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。CO218O2C18O2O2H218OH2O光照射下的
小球藻悬液 1939年 鲁宾和卡门证明：光合作用所释放的氧气全部来自于水。（同位素标记法）一、光合作用的探究历程1946年 卡尔文的实验同位素标记法用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用,然后追踪检测其放射性。
结论：CO2中的碳在光合作用中转化成有机物　　 中的碳。一、光合作用的探究历程1、反应式
一、光合作用的探究历程？叶绿体2、概念
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。为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不同呢？为什么植物叶片通常是绿色的?二、捕获光能的色素和结构1、捕获光能的色素（1）色素的种类和颜色叶绿素a(蓝绿色)叶绿素b （黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）1 /43 /4为什么许多植物到秋天叶子就变黄？二、捕获光能的色素和结构叶绿素不稳定，容易分解。
秋天气温降低，阻碍叶绿素合成，而类胡萝卜素较稳定。因此，随叶绿素不断分解，其他色素的颜色就逐渐显现出来。二、捕获光能的色素和结构叶绿体中的色素提取液二、捕获光能的色素和结构结论：
叶绿素主要吸收蓝紫光（430nm-450nm）和红光（640nm-660nm）；
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。二、捕获光能的色素和结构1、捕获光能的色素（2）色素的功能：吸收、传递、转换光能（1）色素的种类和颜色2、叶绿体的结构外膜内膜基质基粒：含有与光合作用有关的酶（色素分布在类囊体的薄膜上）二、捕获光能的色素和结构由类囊体堆叠而成叶绿体的功能：光合作用的场所色素的提取和分离（一）提取色素：1、实验原理：
色素能溶解在有机溶剂中——用无水乙醇提取2、实验步骤色素的提取和分离过滤2、实验步骤研磨SiO2CaCO3无水乙醇取材，碎叶——溶解色素——使研磨更充分——防止色素破坏 收集滤液
（棉塞塞紧）——防止提取液挥发减少色素的提取和分离（二）分离色素：1、实验原理：
不同色素在层析液中溶解度不同，扩散速度不同。溶解度高，扩散速度快，反之则慢。2、实验步骤制备滤纸条铅笔线画滤液细线滤液细线（细、齐、直）（待滤液干后重复画1~2次）分离色素层析液（盖住，因层析液易挥发，有一定毒性）层析液不能浸没滤液线3、实验现象蓝绿色黄绿色橙黄色黄色——叶绿素a——叶绿素b——胡萝卜素——叶黄素（最快、含量最少）（含量最多）（最慢）三、光合作用的原理和应用场所： 动力：
原料： 产物：叶绿体光CO2 、H2OO2 、（CH2O）三、光合作用的原理和应用1、光合作用的过程类囊体的薄膜上光、色素、酶光能转变为ATP中活跃的化学能（1）.光反应阶段部位：条件：物质变化：能量变化：O2[H]酶 ATP ADP+Pi水的光解叶绿体基质酶、CO2、[H]、ATPATP中的活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能（2）.暗反应阶段部位：条件：物质变化：能量变化：CO2 的固定：C3的还原： ADP+PiCO2C52C3①
固
定酶②
还
原多种酶
参加催化[H]ATP必须有光、色素有光无光均可类囊体薄膜上叶绿体基质中H2O的光解H2O → [H] + O2
2.ATP的生成
ADP + Pi → ATP1.CO2的固定 CO2 + C5 → C3
2.C3的还原C3 + [H]→（CH2O）+ C5 光能ATP中活跃化学能稳定化学能光反应暗反应光反应和暗反应的比较停止光照光反应停止[H] ATP还原受阻C3C5 停止CO2供应固定受阻还原继续C3C5 2、影响光合作用强度的因素三、光合作用的原理和应用光合作用强度： 植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。（1）植物自身因素
（2）环境因素对光合作用强度的影响
① 光照② 温度③ 二氧化碳浓度④ 矿质元素⑤ 水分影响光合作用强度的因素不同种类植物、同一植物的不同生长发育时期等三、光合作用的原理和应用① 光照（光照强度、光质、光照时间）三、光合作用的原理和应用探究光照强弱对光合作用强度的影响实验实验原理：叶片有空气，上浮叶片下沉充满细胞间隙，叶片上浮抽气光合作用产生O2黑暗中光照强度实验结论：一定光照强度范围内，植物光合作用强度随光照强度增强而增强。AB光照强度0B：呼吸作用=光合作用CA：细胞呼吸强度三、光合作用的原理和应用光照强度AB：呼吸作用>光合作用BC：光合作用>呼吸作用 总光合速率=净光合速率+呼吸速率三、光合作用的原理和应用光补偿点：
光合作用速率=呼吸作用速率的光照强度光补偿点光饱和点光饱和点：
光合作用速率达到最大时
的光照强度应用措施：
①大棚种植，阴雨天注意补充光照； 光强必须达到一定值(一般应该大于光补偿点)。 下列关于光合作用强度的叙述，正确的是（ ）
A．叶片从幼到老光合作用强度不变
B．森林或农田中植株上部叶片和下部叶片光合作用强度有差异
C．光合作用强度是由基因决定的，因此是固定不变的
D．在相同光照条件下，各种植物的光合作用强度相同光质三、光合作用的原理和应用光质（光的波长）不同，影响光合速率；白光为复色光，光合作用能力最强。1．有甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下，甲品红光照射；乙绿色光照射；丙添加品红色滤光片A；丁添加绿色滤光片B（如图），经过一段时间，各盆中长势最旺的和长势最差的依次是下列哪一组（ ）
A．甲、乙 B．乙、丙 C．甲、丁 D．丙、丁
光照时间三、光合作用的原理和应用① 光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。② 光照的日变化一天的时间光合作用强度O光照强度121311ABCDE101514阳生植物夏季晴朗的白天一天的变化（1）为什么7-10时光合作用强度不断增强？（2）为什么12时左右光合作用强度明显减弱？（3）为什么14-17时光合作用强度不断下降？在一定的温度和二氧化碳供应充足的情况下，光合作用的强度随光照加强而增强的。温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，CO2供应减少，导致光合作用强度明显减弱。光照强度不断减弱。夏季晴朗的白天某种绿色植物叶片光合作用强度曲线图三、光合作用的原理和应用三、光合作用的原理和应用② CO2浓度光
合
作
用
强
度CO2浓度0ABCO2补偿点：
光合作用速率=呼吸作用速率
外界环境中的二氧化碳浓度.
CO2饱和点：
光合作用速率达到最大时
外界环境中的二氧化碳浓度CO2补偿点CO2饱和点应用措施：
① 温室栽培植物时适当提高室内CO2的浓度，如释放一定量的干冰、多施农家肥料。② 大田生产注意通风，提高CO2浓度。右图表示将A植物放在不同浓度CO2环境下，其光合速率受光照强度影响的变化曲线。B点与c点相比较，b点时叶肉细胞中C3的含量______光照强度CO2吸收量CO2浓度为1%CO2浓度为0.03%bc升高三、光合作用的原理和应用③ 温度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，在25℃~30℃最适宜。应用措施：
①温室栽培植物时，白天适当提高温度（增强光合作用），晚上适当降温（抑制呼吸作用）。三、光合作用的原理和应用④ 矿质元素（无机盐离子）在一定范围内，营养元素越多，光合速率就越快。N：促进叶面积增大，叶数量增多，
增加光合面积。Mg：与叶绿素的形成有关。应用措施：适时、适量施肥。⑤ 水缺水导致光合速率下降。应用措施：合理灌溉，预防干旱。四、化能合成作用例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌 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。 化能合成作用:自养生物:以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物）；
糖类中储存着的能量。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。所需的能量来源不同（光能、化学能）例如人、动物、真菌及大多数的细菌。1、自养生物与异养生物的根本区别是（ ）
A.能否利用光能
B.能否将有机物转变成自身物质
C.能否利用化学能
D.能否将简单的无机物转化成有机物2、给含氨（NH3)较多的土壤中耕松土，有利于提高土壤肥力，
原因是（ ）
A.改善土壤通气，根细胞呼吸加强
B.可增加土壤中N2的含量
C.改善土壤通气，硝化细菌繁殖快，有利于土壤中硝酸盐的增加
D.可促进氨的扩散3、将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处，则细胞内三碳化合物与葡萄糖的生成量的变化是（ ）
A ．C3增加，葡萄糖减少
B．C3与葡萄糖都减少
C ．C3与葡萄糖都增加
D．C3突然减少，葡萄糖突然增加4、在光合作用中，不需要酶参与的过程是（ ）
A.CO2的固定 B.叶绿素吸收光能
C.三碳化合物的还原 D.ATP的形成