1、光合作用的原理和應用,亞里斯多德：植物體營養(yǎng)物質都是從土壤中獲得。,光合作用的探究歷程,結論：水分是植物建造自身的原料。,1648年海爾蒙特栽培的柳樹實驗,1771年普利斯特利實驗,普利斯特利實驗,結論：植物可以更新空氣。,英國普里斯特利的實驗,有時實驗失敗,得到相反結論：綠色植物也能使空氣變污濁。,1779年，荷蘭英格豪斯重復了普里斯特利的實驗500多次。,結論：只有在陽光照射下才能成功，只有綠葉才能更新污濁的空氣。,1785年，由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳。,1845年，德國科學家梅耶根據(jù)能量轉化與守恒定律明確指出，植物在進行光合作用時，把光

2、能轉換成化學能儲存起來。,1864年薩克斯的實驗,（置于暗處幾小時）,思考：為什么要在暗處放置幾小時？,為什么一半曝光，一半遮光呢？,一半遮光另一半曝光脫色碘蒸氣脫色碘蒸氣遮光的一半不變色曝光的一半呈深藍色,結論：光合作用中產(chǎn)生了淀粉（糖類）。,1880年，美國恩格爾曼的實驗,結論：氧由葉綠體釋放，葉綠體是光合作用的場所。,水綿的臨時水裝片在沒有空氣的環(huán)境里,黑暗中光照中,帶狀葉綠體螺旋排列,1939年，美國魯賓和卡門的實驗,結論：光合作用釋放的氧全部來自參加反應的水。,光合作用釋放的O2是來自氣體CO2還是H2O？,同位素標記法,20世紀40年代，美國卡爾文用14CO2供小球藻進行光合作用，

3、最終探明了CO2中碳在光合作用中轉化成有機物中碳的途徑(14CO214C314CH2O)，稱卡爾文循環(huán)。,光合作用產(chǎn)生的有機物又是怎樣合成的呢？,光合作用探索歷程,光合作用的概念,指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。,光合作用的實質,合成有機物，儲存能量,原料：產(chǎn)物：條件：場所：,CO2、H2O,糖類，O2,光,葉綠體,光合作用,光合作用的總反應式,光反應,暗反應,劃分依據(jù):反應過程是否需要光能,光反應在白天可以進行嗎？夜間呢？暗反應在白天可以進行嗎？夜間呢？,有光才能反應,有光、無光都能反應,H2O,類囊體膜,酶,光反應階段,光、色素

4、、酶,葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜上,水的光解：,（還原劑）,ATP的合成：,光能轉變?yōu)榛钴S的化學能貯存在ATP中,場所：,條件：,物質變化,能量變化,進入葉綠體基質，參與暗反應,供暗反應使用,CO2,五碳化合物C5,CO2的固定,三碳化合物2C3,C3的還原,葉綠體基質多種酶,糖類,卡爾文循環(huán),暗反應階段,CO2的固定：,C3的還原：,葉綠體的基質中,H、ATP、酶,場所：,條件：,物質變化,能量變化,CO2,五碳化合物C5,CO2的固定,三碳化合物2C3,葉綠體基質多種酶,糖類,H,比較光反應、暗反應,光反應階段,暗反應階段,條件,場所,物質變化,能量變化,光、色素、酶,（不需光）酶、H、ATP,

5、葉綠體類囊體膜,葉綠體基質中,水的光解；ATP的生成,CO2的固定；C3的還原,ATP中活躍化學能,光能,ATP中活躍化學能,有機物中穩(wěn)定化學能,光反應是暗反應的基礎，為暗反應提供H和ATP，暗反應為光反應提供ADP和Pi。,色素分子,可見光,C5,2C3,ADP+Pi,ATP,2H2O,O2,4H,多種酶,酶,(CH2O),CO2,吸收,光解,能,固定,還原,酶,光反應,暗反應,光合作用總過程：,光反應,H2O2H+1/2O2,水的光解：,ATP的合成：,暗反應,總結：,原料和產(chǎn)物的對應關系：,（CH2O）,C,H,O,CO2,CO2,H2O,O2,H2O,能量的轉移途徑：,碳的轉移途徑：,

6、光能,ATP中活躍的化學能,(CH2O)中穩(wěn)定的化學能,CO2,C3,（CH2O）,光合作用是植物體一切生物生命活動的基礎，光反應和暗反應是一個整體，二者緊密聯(lián)系、相互影響、相互促進。,下圖是光合作用過程圖解，請分析后回答下列問題：,圖中A是_,B是_,它來自于_的分解。圖中C是_，它被傳遞到葉綠體的_部位，用于_。圖中D是_，在葉綠體中合成D所需的能量來自_圖中G_,F是_,J是_圖中的H表示_，H為I提供_,2,水,H,基質,用作還原劑，還原C3,ATP,色素吸收的光能,光反應,H和ATP,色素,C5化合物,C3化合物,糖類,綠色植物的光合作用與呼吸作用的比較：,含葉綠體的細胞,葉綠體,線

7、粒體（主要場所）,光、色素、酶,氧氣、酶,無機物有機物,活細胞,光能轉變?yōu)榛瘜W能儲存在有機物中,將有機物中的能量釋放出來，一部分轉移到ATP中,光合作用的產(chǎn)物為細胞呼吸提供了物質基礎有機物和氧氣；細胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳可被光合作用所利用,分解有機物,光能轉換為生命動力的過程,光能,光反應,ATP中活躍的化學能,有機物中穩(wěn)定的化學能,各項生命活動,ATP中活躍的化學能,利用,細胞呼吸,光合作用,暗反應,直接的能量來源：,ATP,最終的能量來源：,太陽的光能,細菌能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物的合成作用,例如：硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等少數(shù)種類的細菌,化能合成作用,1

8、.自然界中生物生命活動所需有機物和能量的來源是。,光合作用的意義,光合作用，實現(xiàn)了物質轉變和能量轉變。是生物界最基本的新陳代謝。,2.大氣中O2含量約21%左右，CO2含量約0.03%左右。為什么大氣中的O2和CO2含量能維持相對穩(wěn)定呢？,自動凈化器,3.光合作用在地球上生物的漫長進化過程中有什么作用？,藍藻類生物光合放氧，使有氧呼吸的生物得以發(fā)生和發(fā)展。,形成臭氧層，保護地球上的水生生物登陸。,光合作用原理的運用,植物自身因素環(huán)境因素對光合作用的影響,1）光照,2）溫度,3）二氧化碳濃度,4）水分,5）礦質元素,1.影響光合作用效率的因素光照強度,A,B,C,陽生植物,陰生植物,B：光補償點

9、,C：光飽和點,光補償點、光飽和點：陽生植物大于陰生植物,A：呼吸速率,C光合作用不再繼續(xù)增大的原因？,2.影響光合作用效率的因素CO2,A,B,C,B：CO2補償點,C：CO2飽和點,A：呼吸速率,C光合作用不再繼續(xù)增大的原因？,光合作用是在酶的催化下進行的，溫度直接影響酶的活性。一般植物在1035下正常進行光合作用。,3.影響光合作用的因素溫度,N：光合酶及NADP+和ATP的重要組分P：NADP+和ATP的重要組分；維持葉綠體正常結構和功能K：促進光合產(chǎn)物向貯藏器官運輸Mg：葉綠素的重要組分,4.影響光合作用的因素礦質營養(yǎng),控制光照強弱控制溫度控制CO2供應控制必需礦質元素供應控制H2O供應,提高復種指數(shù)（輪作）,應用提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施,適時適量施肥,合理灌溉,保持晝夜溫差,合理密植間作套種,陰生植物陽生植物,通風透光在溫室中施有機肥使用CO2發(fā)生器,光合作用強度,光合作用強度指的是植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。表示方法：用一定時間內(nèi)原料消耗或產(chǎn)物生成的數(shù)量來定量的表示。實際（真）光合作用強度是植物在光照下實際消耗二氧化碳的量，但植物在進行光合作用時也進行呼吸作用，會同時放出二氧化碳