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1、 能量之源 光与光合作用 二 光合作用的原理和应用 1 光合作用的概念 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 2 光合作用的实质 合成有机物 储存能量 光合作用的探究历程 普利斯特利的实验 一段时间后 一段时间后 1771年普利斯特利实验 普利斯特利实验 结论 植物可以更新空气 有人重复了普利斯特利的实验 得到相反的结 果 所以有人认为植物也能使空气变污浊 1779年 荷兰的英格豪斯 普利斯特利的实验只有在 阳光照射下才能成功 植物体 只有绿叶才能更新空气 到1785年 发现了空气的组 成 人们才明确绿叶在光下放出 的是O2 吸收的是
2、CO2 光 能 化 学 能 储存在什 么物质中 德国 梅耶 化 学 能 储存在什 么物质中 1864年 德国萨克斯实验 黑暗处理 一昼夜 让一张叶片一半 曝光一半遮光 绿叶在光下制造淀粉 用碘蒸气处理这片叶 发现曝光的一半呈 深蓝色 遮光的一半 则没有颜色变化 光合作用释放的O2来自CO2还是H2O 1864年 萨克斯 德 的实验 置于暗处几小时 置于暗处几小时 思考 思考 目的是什么 目的是什么 一半遮光 一半曝光 为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽 1864年 德 萨克斯的实验 v绿色叶片中光合作用中产生了淀粉 1880年 美国 恩格尔曼 水绵 好氧细 菌 光
3、照射部位 好氧细菌集中 全部光照 好 氧细菌均匀分 布 结论 水绵光 合作用产生氧 气 第一组 光合作用产生的O2来自于H2O H2180 C02 H20 C18O2 第二组 180202 1941年美国鲁宾和卡门实验 同位素标记 法 光合作用产生的有机物又是怎样合成的 返回 光合作用氧气来源的探究 年 美国卡尔文 用14C标记14CO2 供小球藻 进行光合作用 探明了 CO2中的C的去向 称为卡 尔文循环 年代科学家结论结论 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绿叶才可以更 新空气 1845R 梅耶 植物在光合
4、作用时时把光能转变转变 成 了化学能储储存起来 1864萨萨克斯 绿绿色叶片光合作用产产生淀粉 1880恩格尔曼 氧由叶绿绿体释释放出来 叶绿绿体是 光合作用的场场所 1939鲁宾鲁宾 卡门门 光合作用释释放的氧来自水 20世纪纪40代卡尔文 光合产产物中有机物的碳来自CO2 绿色植物通过叶绿体 利用光能 把 CO2和H2O转化成储存能量的有机物 并 释放出O2的过程 反应物 条件 场所 生成物 CO2 H2O CH2O O2 光能 叶绿体 糖类 光合作用过程 光反应 暗反应 划分依据 反应过程是否需要光能 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
5、光都能反应 能量变化 光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中 ADP Pi 能量 光能 ATP 酶 H2O H O2 光能 还原剂 ATP的合成 物质变化 光 色素 酶 条件 叶绿体内的类囊体薄膜上场所 条件 场所 物质变化 条件 场所 能量变化 物质变化 条件 场所 H2O H O2 光能 H2O H O2 光能 CO2 五碳化合物 C5 CO2的 固定 三碳化合物 2C3 C3的 还原 叶绿体基质 多种酶 H2O 类囊体膜 酶 Pi ADPATP H 糖类 卡尔文循环 暗反应阶段 CO2的固定 CO2 C5 2C3 酶 C3的还原 ATP H ADP Pi 叶绿体的基质中 ATP中活跃的化学
6、能转变为糖类等 有机物中稳定的化学能 2C3 CH2O 酶 糖类 H ATP 酶 场所 条件 物质变化 能量变化 CO2 五碳化合物 C5 CO2的 固定 三碳化合物 2C3 叶绿体基质 多种酶 糖类 ATP H 联联系 比较光反应 暗反应 光反应阶段暗反应阶段 条件 场所 物质变化 能量变化 光 色素 酶 不需光 酶 H ATP 叶绿体类囊体膜叶绿体基质中 水的光解 ATP 的生成 CO2的固定 C3的还原 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 光反应是暗反应的基础 为暗反应提供 H 和 ATP 暗反应为光反应提供ADP和Pi CO2 H2O CH2O O2
7、 光能 叶绿体 光反应 H2O 2 H 1 2O2 Pi 光能 ATP 酶 ADP 水的光解 ATP的合成 暗反应 CO2的还原 2C3 H CH2O C5 酶酶 ATPATP CO2的固定 CO2 C5 2C3 酶酶 总结 原料和产物的对应关系 CH2O C H OCO2 CO2 H2O O2H2O 能量的转移途径 碳的转移途径 光能 ATPATP中活跃 的化学能 CH2O 中稳定 的化学能 CO2C3 CH2O 下图是光合作用过程图解 请分析后回答下列问题 图中A是 B是 它来自于 的分解 图中C是 它被传递到叶绿体的 部位 用 于 图中D是 在叶绿体中合成D所需的能量来自 图中G F是
8、J是 图中的H表示 H为I提供 光 H2OB A C D E Pi F G CO2 J H I 2 水 H 基质 用作还原剂 还原C3 ATP 色素吸收 的光能 光反应 H 和ATP 色素 C5化合物 C3化合物糖类 光合作用原理的应用 影响光合作用强度的因素 CO2的浓度 光照的长短与强弱 光的成分 温 度的高低 必需矿物质元素 水分等 例 适当提高CO2的浓度 温室大棚 增加光照时间 和光照强度 农作物间距合理 选择适当的光源等 化能合成作用 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 化能合成作用 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 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 再见
