1、二 光合作用的原理和應用,亞里斯多德：植物體營養(yǎng)物質(zhì)都是從土壤中獲得。,光合作用的探究歷程,結(jié)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(jié)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(jié)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(jié)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(zhuǎn)化與守恒定律明確指出，植物在進行光合作

2、用時，把光能轉(zhuǎn)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(jié)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(jié)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(jié)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1

3、4CO2 供小球藻進行光合作 用，最終探明了CO2 中碳在光合作用中轉(zhuǎn) 化成有機物中碳的途 徑，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,原料： 產(chǎn)物： 條件： 場所：,CO2、H2O,糖類，O2,光,葉綠體,這些內(nèi)容你能一個化學反應式來表示嗎？,光合作用的總反應式,光合作用的過程,ATP,光能,H2O,O2,H,ADP+Pi,CO2,2C3,C5,(CH2O),葉綠體 中的色素,強的還原劑 供氫,酶,供能,多種酶 的催化,固定,酶,光合作用過程的圖解,光反應階段 （基粒）,暗反應階段 （葉綠體基質(zhì)）,還原,光 色素 酶,H ATP 多種酶,基粒,葉綠體基質(zhì),

4、水的光解 H2O H O2, ATP的生成 ADPPi能量ATP,C3(CO2)的還原,CO2的固定,CO2C52C3,光能活躍化學能,活躍化學能 穩(wěn)定化學能,光反應為暗反應提供還原劑H和ATP，暗反應也促進光反應的進行。,光合作用是植物體、一切生物生命活 動的基礎(chǔ)，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。,1.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(zhì)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)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？,

5、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。,化能合成作用,細菌利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物，這種合成作用叫化能合成作用。 除了硝化細菌外，自然界還有鐵細菌、硫細菌屬于進行化能合成作用的自養(yǎng)生物。,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(zhì)元素,A,B,光照強度,0,陽生植物,陰生植物,B：光補償點,C：光飽和點,應根據(jù)植物的生活習性因地制宜地種植植物。,C,1.影響光合作用效率

6、的因素光照強度,一天的時間,光合作用效率,O,光照強度,12,13,11,光合作用效率與光照強度、時間的關(guān)系,A,B,C,D,E,10,15,14,輪作：延長光合作用時間,間種、合理密植： 增加光合作用面積,合理利用光能,光 合 作 用 速 率,CO2濃度,2.二氧化碳的供應對光合效率的影響,規(guī)律:,在一定的濃度范圍內(nèi),光合作用速率隨CO2的濃度增大而加快，超過一定濃度光合作用速率趨于穩(wěn)定。,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,應用：,增加晝夜溫差,N：光合酶及NADP+和ATP的重要組分 P：NADP+和AT

7、P的重要組分；維持葉綠體正常結(jié)構(gòu)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(zhì)營養(yǎng),延長光合作用時間 增加光合作用面積,增加光能利用率,提高光合作用效率,控制光照強弱 控制光質(zhì) 控制溫度 控制CO2供應 控制必需礦質(zhì)元素供應 控制H2O供應,提高復種指數(shù)（輪作） 溫室中人工光照,合理密植 間作套種,通風透光 在溫室中施有機肥， 使用CO2發(fā)生器,陰生植物 陽生植物,應用提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施,紅光和藍紫光,適時適量施肥,合理灌溉,保持晝夜溫差,（光飽和點）,（光補償點）,光照強度,A,B,CO2的吸收值,CO2的釋放值,光照強度的影響,黑暗中呼吸作用強度,凈光合速率,總光合速率,真正(總)光合速率 = 表觀(凈)光合速率 + 呼吸速率,光照強度,A,B,（光補償點）,（光飽和點）,CO2的吸收值,CO2的釋放值,光照強度的影響,溫度，CO2,光合作用結(jié)構(gòu),一般情況下，光照強度達到B點后，限制光合速率的主要原因有哪些？,10 20,10 5 0 5,-,放出,吸收,O2,(mg/dm2h),光照強度 (klx),葉片光合速率與光照強度的關(guān)系,A,B,C,D,1.對植物而言,光照越強越好嗎?,2.在此圖上,你能畫出胡椒光合速率的大致曲線嗎?,C,水稻葉片的光合作用速率與空氣中二氧化