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1、第4节 能量之源光与光合作用,第5章 细胞的能量供应和利用,每天浇水，5年后,1、17世纪40年代，海尔蒙特(J.B. van Helmont，荷兰),柳树增重74.47kg 土壤减少0.06kg,植物增重主要来自水分,不足：没有考虑到空气对光合作用的影响。,三、光合作用的探究历程,2、1771年 英国 普里斯特利,蜡烛 熄灭。,蜡烛 持续 燃烧。,小鼠 死亡。,小鼠 存活。,植物能够更新因燃烧或呼吸而变混浊的空气。,结论：绿叶在光下吸收CO2 ，释放O2。,3、 1779年,荷兰科学家英格豪斯确定植物只有绿叶才能更新空气并且依赖于光。,4、1785年,拉瓦锡发现了空气的组成。,5、1845年
2、，德国科学家梅耶指出，植物光合作用时，把光能转化成化学能储存起来。,6、1864年德国萨克斯实验,让一张叶片一半 曝光一半遮光,除去叶绿素,酒精,水,（证明绿叶在光下制造淀粉）,滴加碘酒后,或者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。,二、捕获光能的结构,7、恩格尔曼的实验,隔绝空气黑暗环境 用极细光束照射,完全暴露在光下,结论： 氧是由 叶绿体释放出来的， 叶绿体是进行光合作用的场所。光合作用需要光照。,8、20世纪30年代（美国）鲁宾与卡门实验,第一组,第二组,探究光合作用产生的氧来自于H2O还是CO2,H2180,C02,H20,C18O2,第二组,1802
3、,02,返回,光合作用氧气来源的探究（年）,9、美国科学家卡尔文,CO2,产物:淀粉 条件:光,光合作用发现小结：,1771年，英国普利斯特利,原料:水,1880年，美国恩格尔曼,20世纪30年代，美国鲁宾与卡门,1864年，德国萨克斯,1664年，比利时海尔蒙特,原料和产物:更新空气 (二氧化碳和氧气),产物氧来自于水。,场所:叶绿体条件:光,29,实验方法：同位素标记法,实验原则：,对照原则,单一变量原则,总结光合作用的概念,反应物,产物,条件,场所,绿色植物通过 叶绿体 吸收 光能 ，将CO2和H2O合成为 有机物 并释放出 O2 ，同时也将太阳能转化为 化学能 储存在 糖类 和其他有机
4、物中，这一过程称为光合作用。,光合作用,光反应阶段,暗反应阶段,（根据是否需要光能）,（一）、光反应阶段,光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有 光才能进行，这个阶段叫做光反应阶段,1、光能转换成电能,光能是怎样转换成电能的？,在光的照射下，少数处于特殊状态的叶绿素a，连续不断地丢失电子和获得电子，从而形成电子流，使光能转换成电能。,2、电能转换成 活跃的化学能,O2,H2O,H,ADP+Pi,ATP,光反应阶段,光、色素、酶、H2O,叶绿体内的类囊体薄膜上,水的光解：,（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,ATP,光,暗反应阶段
5、,CO2的固定：,C3的还原：,叶绿体的基质中,H 、ATP、酶、CO2,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,H,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,糖类,H2O,类囊体膜,酶,光反应过程,暗反应过程,光反应 暗反应,场所,条件,物质变化,能量 变化,光化学反应,酶促反应,类囊体薄膜上,叶绿体基质中,光、色素、酶,多种酶,水的光解ATP的生成,CO2的固定 C3的还原,光能,活跃的化学能,活跃的化学能,稳定的化学能,联系,前者是后者的基础，后者是前者的继
6、续,反应性质,CO2中C的转移途径： H2O中H转移途径：,CO2,C3,（CH2O）,H2O,H,（CH2O）,光合作用的本质：,物质转化： CO2 + H2O （CH2O）+ O2 能量转化： 光能 ATP （CH2O）,活跃的化学能,稳定的化学能,比较光合作用、呼吸作用,光、色素、酶、H2O和CO2,叶绿体,细胞质基质、线粒体,O2、酶、H2O、C6H12O6,无机物转变成有机物,有机物氧化分解成无机物,ATP中活 跃化学能,光能,糖类等有机物中稳定化学能,C6H12O6等有机物稳定的化学能,ATP中活 跃化学能和热能,合成有机物，储存能量,分解有机物，释放能量,光合作用为呼吸作用提供物
7、质（有机物、O2）； 呼吸作用为光合作用提供原料（CO2）,1.叶绿体四种色素 （1）在滤纸中从上到下的顺序： （2）各色素的颜色，主要吸收什么光。 （3）色素分布在：类囊体薄膜上 2.光合作用的过程 （1）光反应的产物：O2、H、ATP，其中H、ATP提供暗反应所需。,解题规律总结,解题规律总结,(2)光反应与暗反应关系: 光反应要在类囊体膜上有光下进行,为暗反应提供H和ATP 暗反应在叶绿体基质中有光或无光下都能进行, 消耗了光反应的产物,促进光反应的进行,3、光合作用量变分析公式: (1)如果停止光照： (2)如果停止二氧化碳：,ATP减少,ADP增多,C3增多,C5减少,C5增多,C3
8、减少,ATP增多,ADP减少,（1）叶绿素a和叶绿素b的颜色分别是_和_。 （2）叶绿素吸收光能进行光反应，产物是_、_和_。 （3）把14CO2加入无叶绿素的基质中，14C的转移途径是_。 A.二氧化碳三碳化合物淀粉葡萄糖 B.二氧化碳三碳化合物葡萄糖淀粉 C.二氧化碳五碳化合物葡萄糖淀粉 D.二氧化碳五碳化合物淀粉葡萄糖,蓝绿色 黄绿色,O2 H ATP,B,光合作用原理的应用,影响光合作用强度的因素？,光照的长短与强弱；光的成分； CO2的浓度；温度的高低、必需矿物质元素（N、P、Mg）、水分等。,1、适当提高CO2的浓度（温室大棚）； 2、增加光照时间和光照强度； 3、白天适当增加温度
9、，夜间适当降低温度； 4、农作物间距合理，选择适当的光源等； 5、合理施肥，提供必要的矿物质元素； 6、合理灌溉，提供适当水分。,增加农作物产量的几点做法：,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）,1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于_ 和_;形成的_和
10、_ 提供给暗反应。,2.光合作用的实质是：把_和_转变为有机物，把_转变成_,贮藏在有机物中。,3.在光合作用中，葡萄糖是在_中形成的，氧气是在_中形成的，ATP是在_中形成的，CO2是在_固定的。,水的光解,形成ATP,H,ATP,CO2,H2O,光能,化学能,暗反应,光反应,光反应,暗反应,练一练,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_,J是_ 图中的H表示_， I表示_，H为I提供_,2,水,H,基质,用作还原剂，还原C3,AT
11、P,光能,光反应,H和ATP,色素,C5化合物,C3化合物,糖类,暗反应,某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子，14C的转移途径是（ ） A、CO2 叶绿体 ATP B、CO2 叶绿素 ATP C、CO2 乙醇 糖类 D、CO2 三碳化合物 糖类,D,在光合作用过程中，能量的转移途径是 A、光能 ATP 叶绿素 葡萄糖 B、光能 叶绿素 ATP 葡萄糖 C、光能 叶绿素 CO2 葡萄糖 D、光能 ATP CO2 葡萄糖,B,若白天光照充足，下列哪种条件对农作物增产有利 A.昼夜恒温25 B.白天温度15，夜间温度15 C.昼夜恒温15 D.白天温度25，夜间温度15,D,用下述
12、容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照相同的时间后，罩内O2最少的是 A绿色罩 B红色罩 C蓝色罩 D紫色罩,A,下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是（ ） A、增大O2浓度 B、增大CO2浓度 C、增强光照 D、调节室温,A,在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（ ） A、H B、C5化合物 C、ATP D、CO2,B,与光合作用光反应有关的是（ ） H2O ATP ADP CO2 A. B. C. D.,A,光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（ ） A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应 B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应 C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应,D,光合作用过程中，产生ADP和消耗ADP的 部位在叶绿体中依次为 ( ) 外膜 内膜 基质 类囊体膜 A B C D,B,光合作用过程的正确顺序是（ ） 二氧化碳的固定 氧气的释放 叶绿素吸收光能水的光解三碳化合物被还原 A. B. C. D. 在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（ ） 三碳化合物 五碳化合物 氧气,本节课到此结束，请同学们好好复习及时做练习！,
