人教版生物必修一《光合作用的原理和应用》课件

必修一第五章二、光合作用的原理和应用光合作用：是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成为储存着能量的有机物（通常指葡萄糖），并且释放出氧气的过程幼苗在土壤中能长成参天大树，植物是如何进行物质积累的？2000多年前亚里士多德植物生长所需物质全部来自土壤（一）、光合作用的探究历程1648年比利时——海尔蒙特的实验五年后柳树增重80kg土壤减少0.1kg结论：水分是建造植物体的唯一原料1771年英——普里斯特利的实验密闭钟罩里的蜡烛很快熄灭，老鼠很快死亡加入植物，一段时间内，蜡烛没熄灭，老鼠存活结论：绿色植物可以更新空气。1779年荷兰——英格豪斯实验500多次结论：只有在光照下只有绿叶才可以更新空气人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)1785年，空气组成的发现1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)提出问题：光能哪里去了？能量转化与守恒定律1845年德——梅耶植物进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)1864年德——萨克斯的实验光照碘蒸气选一片叶，一半遮光，一半曝光在暗处放置几小时取下叶片酒精脱色取出叶片结论：绿色叶片光合作用产生淀粉目的：消耗掉叶片中的营养物质人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)1880年美——恩吉尔曼的实验结论：氧气是叶绿体产生的叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所•水绵是常见的淡水藻类•每条水绵由许多个结构相同的长筒状细胞连接而成。•水绵很明显的特点是：叶绿体呈带状，螺旋排列在细胞里。人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)•恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。用极细的光照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，暴露在光下的实验再一次验证实验结果人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)光合作用的原料有水和二氧化碳，光合作用释放的氧气到底来自二氧化碳还是水?提出问题：随着技术的进步，人们对同位素有了更多了解，这为解决氧气来自水还是二氧化碳提供了研究手段科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程，这种方法叫做同位素标记法人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)20世纪30年代美—鲁宾和卡门的实验O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2H2OC18O218O218O218O218O218O218O218O218O218O218O2CO2结论：光合作用释放的O2全部来自于H2O第二组向同种绿色植物提供H218O和CO2第一组向绿色植物提供H2O和C18O2H218O人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)20世纪40年代美—卡尔文的实验结论：光合产物中有机物的碳来CO2小球藻悬液14CO2人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)年代科学家结论1664海尔蒙特水分是植物建造自身的原料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1845R.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1880恩格尔曼氧由叶绿体释放出来叶绿体是光合作用的场所1939鲁宾卡门光合作用释放的氧全部来自水20世纪40代卡尔文光合产物中有机物的碳来自CO2小结：人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)划分依据:反应过程是否直接需要光能光反应阶段暗反应阶段（二）、光合作用的过程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、无光都能反应人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)光反应阶段光、色素、酶叶绿体内的类囊体薄膜上水的光解：H2O[H]+O2光能（还原剂）ATP的合成：光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中场所：条件：物质变化能量变化ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶暗反应阶段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：叶绿体的基质中[H]、ATP、酶场所：条件：物质变化能量变化：ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能ATP[H]、ADP+Pi2C3(CH2O)酶糖类光反应阶段暗反应阶段场所条件物质变化能量变化联系叶绿体类囊体薄膜上叶绿体基质中光、色素和酶不需光、多种酶、ATP、[H]光反应为暗反应提供还原剂[H]和能量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2H2O→4[H]+O2合成ATPADP+Pi→ATP光酶光能CO2的固定CO2+C5→2C3C3的还原2C3(CH2O)酶酶ATP[H]光反应阶段和暗反应阶段的比较ATP中活跃化学能光能ATP中活跃化学能有机物中稳定化学能叶绿体中的色素[H]供氢酶ADP+PiATP酶2C3C5CO2（CH2O）多种酶参加催化H2OO2光能光反应阶段（类囊体薄膜）暗反应阶段（叶绿体基质）水的光解光合作用过程图解CO2+H2O光能叶绿体6CO2+12H2O光能叶绿体光合作用总的反应式：（CH2O）+O2C6H12O6+6O2+6H2O影响光合作用的因素：外界因素1）光照强度2）CO23）温度4）矿质营养5）水分6）光合速率的日变化内部因素1）不同部位2）不同生育期（三）、光合作用的原理的应用提高农作物光合作用强度的措施1、适当提高光照强度、延长光照时间3、适当提高CO2浓度4、白天适当提高温度，夜晚适当降低温度5、适当增加植物体内的含水量6、适当增加矿质元素的含量2、合理密植在生活中的应用清晨或夜间不在密林中锻炼增大昼夜温差自养生物以光为能源，以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量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利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。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）（四）、化能合成作用人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)光合作用的原理和应用光合作用的探究历程光合作用的过程光合作用原理的应用化能合成作用总结：人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)1.为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如下实验：选择生长状况一致的小麦幼苗200株，随机均分为实验组和对照组，分别处理并预期结果。下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期结果的几种组合，其中正确的是①实验组②对照组③黑暗中培养④在光下培养⑤生长良好⑥生长不良A.②③⑤B.①③⑥C.①④⑤D.②④⑥人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)2.将一棵重约0.2kg的柳树栽培在肥沃的土壤中，两年后连根挖出，称其干重大约为11kg，增加的这10.8kg主要来源于A.土壤中的矿质元素B.土壤中的水C.大气中的氧气D.大气中的CO23.在夏季中午光照最强的情况下，绿色植物的光合作用强度略有下降。这时，叶肉细胞内的C3、Ｃ５、ATP的含量变化依次是：A.升、降、升B.降、升、降C.降、升、升D.升、降、降人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)4.下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对C02的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：甲乙（1）甲图曲线中C点和E点(外界环境中C02浓度变化为零)处，植株处于何种生理活动状态？呼吸作用释放C02的量等于光合作用吸收C02的量时人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)14.下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对C02的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：甲乙（2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的段，其中光合作用强度最高的是点，植株积累有机物最多的是点。BFDE人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)14.下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对C02的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：甲乙（3）乙图中FG段C02吸收量逐渐减少是因为.以致光反应产生的和逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使化合物数量减少，影响了C02固定。光照强度逐步减弱ATP[H]C5人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)14.下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对C02的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：甲乙（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了C02原料的供应人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化细菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化细菌6CO2+6H2O2C6H12O6+6O2能量人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)