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1、光合作用的原理和应用年代年代科学家科学家结论结论1771177117791779184518451864186418801880恩格尔曼恩格尔曼19391939鲁宾鲁宾 卡门卡门2020世纪世纪4040代代卡尔文卡尔文光合作用探索历程光合作用探索历程植物可以更新空气植物可以更新空气只有只有在光照下在光照下只有绿叶才可以只有绿叶才可以更新空气更新空气植物在光合作用时植物在光合作用时把光能转变成把光能转变成了化学能了化学能储存起来储存起来绿色叶片光合作用绿色叶片光合作用产生淀粉产生淀粉氧氧由叶绿体释放出来，由叶绿体释放出来，叶绿体叶绿体是是光合作用的场所光合作用的场所光合作用释放的光合作用释放的氧
2、氧来自来自水水光合产物中有机物的光合产物中有机物的碳碳来自来自COCO2 2普利斯特利普利斯特利英格豪斯英格豪斯R.R.梅耶梅耶萨克斯萨克斯1.场所：场所：叶绿体叶绿体2.动力：动力：光光3.原料：原料：二氧化碳二氧化碳 水水4.产物：产物：糖类糖类 氧气氧气光合作用总反应式：光合作用总反应式：CO2 2 + H2 2 * O光能光能光能光能叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体（CH2 2O)+ * O2 2光合作用的场所、动力、原料、产物：光合作用的场所、动力、原料、产物：光合作用的概念光合作用的概念指绿色植物通过叶绿体，利用光能，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把二氧化
3、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。有机物，并且释放出氧气的过程。光合作用的实质光合作用的实质合成有机物，储存能量合成有机物，储存能量叶绿体叶绿体中的色中的色素素H2O水的光解水的光解O2H ADP+Pi 酶酶ATPco2C5光反应光反应2c3固固定定供氢供氢酶酶酶酶酶酶供能供能还还原原(CH2O) 糖类糖类 多种酶多种酶参加催化参加催化暗反应暗反应能量转化能量转化: 光能光能ATP活跃化学能活跃化学能稳定化学能稳定化学能元素转移元素转移O元素元素:H2O O2C元素元素:C O2C3CH2O光合作用的过程光合作用的过程光能光能条件条件 ：光、光、 色素、色素、酶酶场所：场所
4、：物质物质变化：变化：水的光解：水的光解：ATP的合成：的合成：基粒类囊体薄膜上基粒类囊体薄膜上H2O H+O2光光叶绿体中的色素叶绿体中的色素ADPPi ATP光、酶光、酶叶绿体叶绿体光能光能光反应阶段光反应阶段吸收、传递吸收、传递和转换光能和转换光能能量转变：能量转变：ATP中活跃的化学能中活跃的化学能条件：条件： 不需光，需多种酶、不需光，需多种酶、H、ATP场所：场所： 叶绿体基质中叶绿体基质中物质物质变化：变化：CO2的固定：的固定： CO2C5 2C3酶酶C3的还原：的还原：ATP中活跃中活跃的化学能的化学能暗反应阶段暗反应阶段C3+H (CH2O)+C5酶酶ATPADP+Pi能量
5、转变：能量转变：有机物中稳有机物中稳定的化学能定的化学能请分析光下的植物突然请分析光下的植物突然停止光照停止光照后，后，其体内的其体内的C5化合物和化合物和C3化合物的含量化合物的含量如何变化？如何变化？停止停止光照光照光反应光反应停止停止请分析光下的植物请分析光下的植物突然停止突然停止CO2的供的供应应后，其体内的后，其体内的C5化合物和化合物和C3化合物化合物的含量如何变化？的含量如何变化？H ATP还原还原受阻受阻C3 C5 CO2 固定固定停止停止C3 C5 光反应暗反应条件条件场所场所物质变化物质变化产物产物能量变化能量变化关系关系类囊体薄膜上类囊体薄膜上叶绿体基质中叶绿体基质中1.
6、水的光解水的光解2.ATP的生成的生成1.CO2的固定的固定2.C3的还原的还原H、ATP、O2CH2O、ADP、Pi光能光能ATP中活跃化学能中活跃化学能稳定化学能稳定化学能光反应光反应H、ATP暗反应暗反应ADP、Pi光反应和暗反应的比较光反应和暗反应的比较光光、色素、酶、色素、酶酶、酶、H、ATP光合作用的实质光合作用的实质物质变化：物质变化：把简单的无机物转变把简单的无机物转变为复杂的有机物为复杂的有机物能量变化：能量变化：把光能转变成储存在把光能转变成储存在有机物中的化学能有机物中的化学能光合作用的意义光合作用的意义: :物质转变和能量转变物质转变和能量转变在自然界中所起的作用在自然
7、界中所起的作用物质物质合成合成全球自养植物每年可全球自养植物每年可以生产以生产(4(45)5)10101111吨有机物吨有机物“绿色工厂绿色工厂”能量能量转化转化每年转化太阳能每年转化太阳能3 310101818千焦千焦“巨型能量转化站巨型能量转化站”环境环境保护保护每年释放氧气每年释放氧气5.355.3510101111吨吨“自动空气净化器自动空气净化器”影响光合作用的因素影响光合作用的因素植物自身因素（内因）植物自身因素（内因）环境因素对光合作用的影响（外因）环境因素对光合作用的影响（外因）1）光照）光照2）温度）温度3）二氧化碳浓度）二氧化碳浓度4）水分）水分5）矿质元素）矿质元素化能合
8、成作用化能合成作用自养生物 异养生物化能合成作用化能合成作用2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量 2HNO2+O2 2HNO3+能量 能量6CO2+6H2O (CH20)+6O2硝化细菌的化能合成作用硝化细菌的化能合成作用化能合成作用化能合成作用细菌利用体外环境中的某些无机物氧化细菌利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫成作用叫化能合成作用化能合成作用。除了除了硝化细菌硝化细菌外，自然界还有外，自然界还有铁细菌铁细菌、硫细菌硫细菌属于进行化能合成作用的自养生属于进行化能合成作用的自养生物物。AB光照强度光照强度0吸吸吸
9、吸收收收收COCO2 2阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物B：光补偿点：光补偿点C：光饱和点：光饱和点应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。C光补偿点、光饱和点光补偿点、光饱和点 ： 阳生植物阳生植物 阴生植物阴生植物释释释释放放放放COCO2 21.影响光合作用效率的因素光照强度一天的时间一天的时间光合作用效率光合作用效率O光照强度光照强度12 1311光合作用效率与光照强度、时间的关系ABCDE101514轮作：延长光合作用时间轮作：延长光合作用时间间种、合理密植：间种、合理密植： 增加光合作用面积增加光合作用面积合理利用光能光合作用的实际应用光光合
10、合作作用用速速率率CO2浓度浓度2.二氧化碳的供应对光合效率的影响规律规律:在一定的浓度范围内在一定的浓度范围内,光合作用速率随光合作用速率随CO2的浓度的浓度增大而加快，超过一定浓度光合作用速率趋于稳增大而加快，超过一定浓度光合作用速率趋于稳定。定。光合作用是在酶的催化下进行的，温度直光合作用是在酶的催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在接影响酶的活性。一般植物在10103535下正常进行光合作用。下正常进行光合作用。 3. 3.影响光合作用的因素影响光合作用的因素温度温度应用：应用： 增加昼夜温差增加昼夜温差N N：光合酶及光合酶及NADPNADP+ +和和ATPATP的重要组分的
11、重要组分P P：NADPNADP+ +和和ATPATP的重要组分；维持叶绿体的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能正常结构和功能K K：促进光合产物向贮藏器官运输促进光合产物向贮藏器官运输MgMg：叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分 4. 4.影响光合作用的因素影响光合作用的因素矿质营养矿质营养延长光合作用时间延长光合作用时间增加光合作用面积增加光合作用面积增加光能利用率增加光能利用率提高光合作用效率提高光合作用效率控制光照强弱控制光照强弱控制光质控制光质控制温度控制温度控制控制COCO2 2供应供应控制必需矿质元素供应控制必需矿质元素供应控制控制H H2 2O O供应供应提高复种指数（轮作）提高
12、复种指数（轮作）温室中人工光照温室中人工光照合理密植合理密植间作套种间作套种通风透光通风透光在温室中施有机肥，在温室中施有机肥，使用使用COCO2 2发生器发生器阴生植物阴生植物阳生植物阳生植物应用应用提高农作物产量的措施提高农作物产量的措施红光和蓝紫光红光和蓝紫光适时适量施肥适时适量施肥合理灌溉合理灌溉保持昼夜温差保持昼夜温差 1、光合作用发生的部位是、光合作用发生的部位是。 、光合作用分为、光合作用分为和和两个阶段。两个阶段。、光合作用释放氧气来自于、光合作用释放氧气来自于物质。物质。、光合作用中的形成于、光合作用中的形成于反应阶段。反应阶段。、光反应为暗反应提供、光反应为暗反应提供和和物
13、质。物质。、光反应阶段能量变化是、光反应阶段能量变化是。9、暗反应阶段能量变化是、暗反应阶段能量变化是10、若白天突中断了二氧化碳的供应，则首先积累、若白天突中断了二氧化碳的供应，则首先积累起来的物质是起来的物质是。叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体、光反应场所、光反应场所暗反应场所是暗反应场所是。光反应光反应光反应光反应暗反应暗反应暗反应暗反应水水水水光光光光ATPATP类囊体薄膜类囊体薄膜类囊体薄膜类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体基质叶绿体基质叶绿体基质、二氧化碳中碳的转移途径是、二氧化碳中碳的转移途径是 。co2c3(CH2O)光能活跃化学能光能活跃化学能光能活跃化学能光能活跃化学能ATPATP中中中中
14、ATPATP中活跃化学能中活跃化学能中活跃化学能中活跃化学能有机物中稳定化学能有机物中稳定化学能有机物中稳定化学能有机物中稳定化学能五碳化合物五碳化合物五碳化合物五碳化合物11. 光照增强，光合作用增强。但夏季的中午却又因叶表光照增强，光合作用增强。但夏季的中午却又因叶表面气孔关闭而使光合作用减弱。这是由于（面气孔关闭而使光合作用减弱。这是由于（ ） A、水分产生的、水分产生的H数量不足数量不足 B、叶绿体利用的光能合成的、叶绿体利用的光能合成的ATP不足不足 C、空气中、空气中CO2量相对增多，而起抑制量相对增多，而起抑制 作用作用 D、暗反应中三碳化合物产生的量太少、暗反应中三碳化合物产生
15、的量太少12. 下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是（下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是（ ） A、增大、增大O2浓度浓度 B、增大、增大CO2浓度浓度 C、增强光照、增强光照 D、调节室温、调节室温1313、在温室中栽培作物，如遇持续的、在温室中栽培作物，如遇持续的阴雨天气，为了保证作物的产量，对阴雨天气，为了保证作物的产量，对温度的控制应当温度的控制应当A A降低温室温度，保持昼夜温差降低温室温度，保持昼夜温差B B提高温室温度，保持昼夜温差提高温室温度，保持昼夜温差C C提高温室温度，昼夜恒温提高温室温度，昼夜恒温D D降低温室温度，昼夜恒温降低温室温度，昼夜恒温1414、施用农家肥能
16、提高温室作物光、施用农家肥能提高温室作物光合作用效率的理由中，正确的是合作用效率的理由中，正确的是A. A. 促进植物对水的吸收促进植物对水的吸收 B. B. 提高了温室内提高了温室内C0C02 2的浓度的浓度 C. C. 提高了光照强度提高了光照强度 D. D. 矿质元素含量高矿质元素含量高1、图中、图中DE段段CO2吸收量逐渐减少是因为吸收量逐渐减少是因为 ，以，以至光反应产生的至光反应产生的 和和 逐渐减少，从而影响了暗反应逐渐减少，从而影响了暗反应 强度，使强度，使 化合物数量减少，影响了化合物数量减少，影响了CO2固定。固定。2、图中曲线中间、图中曲线中间C处光合作用强度暂时降低，可
17、能是（处光合作用强度暂时降低，可能是（ ）A、光照过强，暗反应跟不上，前后脱节，影响整体效果、光照过强，暗反应跟不上，前后脱节，影响整体效果B、温度较高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了较多的有机物、温度较高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了较多的有机物C、温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了、温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的供应原料的供应D 、光照过强，气温过高，植物缺水严重而影响光合作用的进行、光照过强，气温过高，植物缺水严重而影响光合作用的进行光照强度逐步减弱光照强度逐步减弱ATPNADPH还原作用还原作用五碳五碳C15.下图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对下图是在盛
18、夏的某一晴天，一昼夜中某植物对CO2的吸收和释放状况的示意图。亲据图回答问题：的吸收和释放状况的示意图。亲据图回答问题：一段时间后一段时间后一段时间后一段时间后1771年普利斯特利实验年普利斯特利实验普普利利斯斯特特利利实实验验结论：植物可以更新空气。结论：植物可以更新空气。17791779年，荷兰的英根豪斯年，荷兰的英根豪斯结论结论1：只有在：只有在光下光下植物才能更新空气。植物才能更新空气。结论结论2 2：植物体的绿叶：植物体的绿叶在光下才能更新空气。在光下才能更新空气。普利斯特利的实验只有在普利斯特利的实验只有在阳光照射阳光照射下才能成功下才能成功1845年，德国科学家梅耶指出：年，德国科学家梅耶指出： 植物在进行光合作用时，把植物在进行光合作用时，把光能光能转换成转换成化学能化学能储存起来。储存起来。光能转换成化学能，贮存于什么物质中呢？光能转换成化学能，贮存于什么物质中呢？光合作用吸收CO2 ，释放O2 ，还可能消耗了H2O ，那么最终的产物应该是什么呢？1864年,德国植物学家萨克斯实验绿色绿色叶片叶片黑暗黑暗处理处理曝光曝光遮光遮光碘蒸汽碘蒸汽不变蓝不变蓝 48小时小时2小时小时变蓝变蓝结论：结论： 1.光合作用的产物是淀粉光合作用的产物是淀粉2.光合作用需要光光合作用需要光
