济南版七年级上册第二单元第一章第三节 绿色植物的光合作用 课件（35张PPT）

(共35张PPT)
绿色植物的光合作用
1771年，英，普里斯特利的实验
1864年，德，萨克斯的实验
1880年，美，恩格尔曼的实验
20世纪30年代，美，鲁宾和卡门的实验
一、光合作用的发现
1771年，普里斯特利(英)的实验
已知材料：绿色植物
环境因素：光照
实验现象：
夕照下丁香旁的蜡烛依然燃烧，
小老鼠也依然存活
结论：
绿色植物可以更新空气
1864年，萨克斯(德)的实验
（置于暗处几小时）
思考：目的是什么？
一半遮光
一半曝光
实验结果？
验证：条件——光，产物——淀粉
遮光
曝光
1880年，恩格尔曼的实验
隔绝空气
黑暗，用极细光束照射
完全暴露在光下
水绵和好氧细菌的装片
结论：
氧是由
叶绿体释放出来的，
叶绿体是光合作用的场所。
光合作用需要光照
照光2小时
检查淀粉
A
B
想一想：
两套装置有什么主要区别？能说明什么？
20世纪30年代，鲁宾和卡门（美）的同位素标记实验，如下图所示：
这一实验证实了：
光合作用产生的氧气（产物）全部来自水（原料），而不是来自CO2
思考：验证CO2是光合作用原料如何设计？
验证叶绿体是场所如何设计？
二、叶绿体中的色素
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
叶绿体中的色素
叶绿素（占总量的3/4）
类胡萝卜素
（占总量的1/4）
形成和
破坏的原因
温度
Mg2+等
光照
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
叶绿素中的吸收光谱
0
400
500
600
700
nm
50
100
叶绿素b
叶绿素a
C5
(CH2O)
CO2
2C3
暗反应
二、
光合作用的过程
光合作用的过程的图解
光反应
[H]
H2O
O2
ADP+Pi
ATP
三、光反应阶段和暗反应阶段的比较
光反应阶段
暗反应阶段
进行部位
条件
物质
变化
能量变化
联系
叶绿体基粒囊状结构中
叶绿体基质中
光、色素和酶
ATP
NADPH
多种酶催化
光能转换成电能
再变成活跃的化学能
（ATP、NADPH中）
活跃的化学能变成稳定的化学能
光反应为暗反应提供NADPH和ATP
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
合成ATP
ADP+Pi
+E
→
ATP
光
酶
光能
CO2的固定CO2+C5
→2C3
三碳的还原2C3
→
→C6H12O6
酶
酶
ATP
[H]
1、能量的转换过程：
光能
ATP中的化学能
有机物中稳定的化学能
4、当条件改变时，
C3、C5含量如何变化？
光照由强
弱
CO2浓度降低
2、H的转移：
H2O
H
C6H12O6
3、C的转移：
CO2
C3
糖类
讨论：光合作用中
光合作用的实质：
光合作用的意义：
把无机物（CO2和H2O）转变为有机物，把光能转变为化学能，储存在有机物中
（1）是生物生存所需要有机物的最主要来源。
（2）是生物生存所需能量的根本来源。
（3）保持大气中O2和CO2含量的基本稳定。
(
4
)
对生物的进化有直接意义。
光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
水分的吸收和利用
矿质元素的吸收利用
光合作用
呼吸作用
有机物、O2
水分
CO2
水分
Mg、N、P
能量
溶解、运输
四、影响光能利用率的因素：
延长光合作用时间
增加光合作用面积
光能利用率
光合作用效率
(
轮作
)
(
合理密植：间种、套种
)
光照强度、光质
CO2浓度
温度
水（
合理灌溉）
矿质元素（
合理施肥）
A
B
光照强度
0
吸收
CO2
阳生植物
阴生植物
B：光补偿点
C：光饱和点
应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。
C
【例题1】测定植物光合作用的速率，最简单有效的方法是测定：
A.植物体内葡萄糖的氧化量
B.植物体内叶绿体的含量
C.二氧化碳的消耗量
D.植物体内水的消耗量
【例题2】如果做一个实验测定藻类植物是否完成光反应,最好是检测其:
A.葡萄糖的形成
B.淀粉的形成
C.氧气的释放
D.CO2的吸收量
五、光合作用和呼吸作用中的化学计算
光合作用反应式：
6CO2＋12H2O→C6H12O6＋6O2＋6H2O
呼吸作用反应式：
有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O→
6CO2＋12H2O
无氧：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2
(植物)
实测CO2吸收量
＝光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2释放量
实测O2释放量
＝光合作用O2释放量-呼吸作用O2消耗量
〖例3〗下图是在一定的CO2浓度和温度下，某阳生植物CO2的吸收量和光照强度的关系曲线，据图回答：
（1）该植物的呼吸速率为每小时释放CO2　　mg/dm2。
（2）b点表示光合作用与呼吸作用速率　　　。　　
5　10　15　20　25　30　35
25
20
15
10
5
0
－5
－10
CO2吸收量mg/dm2·h
光照强度（Klx）
a
b
c
d
（3）若该植物叶面积为10dm2，在光照强度为25Klx条件下光照1小时，则该植物光合作用
　　　吸收CO2　
　mg；
合成葡萄糖　　　　mg。　　
5
相等
250
170.5
5　10　15　20　25　30　35
25
20
15
10
5
0
－5
－10
CO2吸收量mg/dm2·h
光照强度（Klx）
a
b
c
d
（4）若白天光照强度较长时期为b该植物能否正常生长？为什么？　　
（5）若该植物为阴生植物，则b点应
　　向　　移动。
　　不能正常生长。白天光照强度为b时，无有机物积累，而夜间消耗有机物，从全天来看，有机物的消耗多于积累，不能正常生长。
左
〖例4〗将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg，给予充足光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg，请回答：
　　（1）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度差是　　　mg。
　　（2）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是　　　　mg。
　　（3）若一昼夜中先光照4小时，接着放置在黑暗情况下20小时，该植物体内有机物含量变化
　　　是（填增加或减少）　　　　　。
　　（4）若要使这株植物有更多的有机物积累，
　　　你认为可采取的措施是:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
。
0
24.5
减少
　　　　　　　　　　①延长光照时间
②降低夜间温度③增加CO2浓度
例如：玉米、甘蔗、高粱、苋菜等热带植物（
C4植物）。
例如：小麦、水稻、大麦、大豆、马铃薯、菜豆和菠菜等温带植物。（C3植物）
六、
C3植物和C4植物
14CO2
14C3
14C4
14C3
C3植物和C4植物叶片结构特点
C3植物
C4植物
维管束鞘细胞
叶肉细胞
细胞大小
是否
含叶绿体
排列
是否
含叶绿体
C3植物
C4植物
小
栅栏组织
海绵组织
“花环状”地围绕在维管束鞘细胞的外面
不含
大
含没有基粒的叶绿体，叶绿体数多、个体大
含有
含有
C3植物和C4植物叶片结构特点
光合作用的速率与下列因素有关
光照强度
温度有关
二氧化碳浓度
水分的供应
必需矿质元素
提问：在高温、光照强烈、干旱的条件下适合种植哪一种植物？
大气中的二氧化碳
低浓度的
二氧化碳
高浓度的二氧化碳
C4途径
C3途径
产物
能量
能量
C4植物中的“二氧化碳泵”
“二氧化碳泵”
叶肉细胞
中的叶绿体
维管束鞘细胞
中的叶绿体
C4植物光合作用特点示意图
CO2
NADPH
NADP+
ATP
ADP+Pi
（CH2O）
多种酶
参加催化
C5
2C3
CO2
C4
C3(PEP)
（丙酮酸）
C4
ADP+Pi
ATP
C3
酶
C4植物和C3植物CO2固定的途径分别有几条？
C4植物有两条：C4途径和C3途径
C3植物有一条：C3途径
上述途径分别发生在什么细胞内？
C4植物的C4途径发生在：叶肉细胞的叶绿体内
C4植物的C3途径发生在：维管束鞘细胞的叶绿体内
C3植物的C3途径发生在：叶肉细胞的叶绿体内
CO2的受体
CO2固定后的产物
CO2固定的场所
C3还原
的场所
ATP和NADPH的作用对象
暗反应途径
C3植物
C4植物
C3
PEP
C5
C3
C3途径
C3
C4途径
C3途径
C4
C3
C5
叶肉细胞的叶绿体
叶肉细胞的叶绿体
维管束鞘细胞的叶绿体
叶肉细胞的叶绿体
维管束鞘细胞的叶绿体
C3植物和C4植物光合作用比较