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1、阳光下阳光下最重要最重要的魔术的魔术光能光能叶绿体叶绿体CO2+H2O（CH2O）+O21五年后五年后柳树增重柳树增重柳树增重柳树增重 74.4774.47 kg kg kg kg土壤减少土壤减少土壤减少土壤减少 0.060.06 kg kg kg kg水分是建造植物体的原料水分是建造植物体的原料一一. .光合作用的探究历程：光合作用的探究历程：1 1、16421642年，海尔蒙特年，海尔蒙特只用纯净的雨水浇灌树苗只用纯净的雨水浇灌树苗. . 推论：推论：未考虑植物从空气中得到什么。未考虑植物从空气中得到什么。22、1771年，年，(英英)普利斯特利的实验普利斯特利的实验 结论结论:植物可以更
2、新空气植物可以更新空气光照下，一段时间后光照下，一段时间后有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结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？果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？31 1普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功成功2 2植物体只有绿叶才能更新空气。植物体只有绿叶才能更新空气。3、1779年，(荷兰)英格豪斯的实验 结论结论:未考虑问题未考虑问题人们不知道植物吸收和释放的人们不知道植物吸收和释放的 是什么气体。是什么气体。 4 1785年发现了空气的组成，人们才知年发现了空气的组成，人们才知道绿叶放出的是道绿
3、叶放出的是O2，吸收的是，吸收的是CO2。未考虑问题未考虑问题 这一过程中，光能哪里去了？这一过程中，光能哪里去了？ 54 4、18451845， 梅耶梅耶根据能量转换和守恒定律指根据能量转换和守恒定律指出，植物在光合作用时把出，植物在光合作用时把光能光能转变成了转变成了化学能化学能储存起来储存起来。未考虑问题未考虑问题把光能转换成化学能贮存于把光能转换成化学能贮存于 什么物质中呢？什么物质中呢？65、1864年，（德）萨克斯的实验年，（德）萨克斯的实验结论：结论：碘液碘液植物通过光合作用可制造淀粉。植物通过光合作用可制造淀粉。遮光遮光曝光曝光7进行对照进行对照 消耗掉叶片中的营养物质（消耗掉
4、叶片中的营养物质（淀粉）淀粉）为什么部分遮光、部分曝光？为什么部分遮光、部分曝光？为什么在暗处放置几小时？为什么在暗处放置几小时？86 6、18801880年，恩格尔曼的实验年，恩格尔曼的实验没有没有空气空气黑暗黑暗 极极 细细 光光 束束 完完 全全 光光 照照结论：叶绿体是绿色植物光合作用场所结论：叶绿体是绿色植物光合作用场所, ,并产生氧气并产生氧气。9 1. 1.光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？ 其化学反应式是？其化学反应式是？ 原料原料 CO CO2 2和和H H2 2O O； 产物产物 糖类和糖类和O O2 2； 场所场所叶绿体；叶绿
5、体；条件条件光和酶；光和酶；光合作用的反应式是：光合作用的反应式是：COCO2 2 + H+ H2 2O O 光能光能叶绿体叶绿体（CHCH2 2O O） + O + O2 22.2.光合作用释放的光合作用释放的O O2 2到底是来自到底是来自H H2 2O O，还是，还是COCO2 2呢呢? ?还是两者兼而有之？还是两者兼而有之？ 10一种元素的各种一种元素的各种同位素同位素都有相同的化学性质有都有相同的化学性质有些同位素具有放射性，叫做些同位素具有放射性，叫做放射性同位素放射性同位素, 这种化这种化合物跟通常的化合物一样参与所有化学反应，却合物跟通常的化合物一样参与所有化学反应，却带有带有
6、“放射性标记放射性标记”，用仪器可以探测出来这种，用仪器可以探测出来这种方法叫做方法叫做同位素标记法同位素标记法 14 14C C 1212C C 35 35S S 3232S S 18 18O O 1616O O111939，美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）COCO2 2 + H+ H2 2O O 光能光能叶绿体叶绿体（CHCH2 2O O） + O + O2 2光合作用释放的光合作用释放的O O2 2到底是来自到底是来自H H2 2O O，还是，还是COCO2 2呢呢? ? 应标记哪一种元素？应标记哪一种元素？12H2180C021939，美国鲁宾和卡门
7、实验（同位素标记法）美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）H20C18O2第一组第一组第二组第二组021802结论：结论：光合作用释放的光合作用释放的O O2 2全部来自于全部来自于H H2 2O O如何设计？如何设计？1320世纪世纪40年代年代卡尔文实验卡尔文实验用同位素用同位素C14标记标记CO2 为为14CO2同位素标记法研究同位素标记法研究 光合作用是指绿色植物通过光合作用是指绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用利用光能光能，把把二氧化碳和水二氧化碳和水转化成储存着能量的转化成储存着能量的有有机物机物，并释放出并释放出氧气氧气的过程的过程。14年代年代科学家科学家结论结论17711779184
8、518641880193920世纪世纪40代代回眸光合作用探究历程回眸光合作用探究历程植物可以更新空气植物可以更新空气英国普利斯特利英国普利斯特利荷兰荷兰 英格豪斯英格豪斯只有在只有在光照光照下植物可以更新空气下植物可以更新空气德国梅耶德国梅耶德国萨克斯德国萨克斯德国恩格尔曼德国恩格尔曼美国卡尔文美国卡尔文美国鲁宾和卡门美国鲁宾和卡门氧由叶绿体释放出来氧由叶绿体释放出来叶绿体叶绿体是光合作用的场所是光合作用的场所光合作用释放的光合作用释放的氧氧来自来自水水光合产物中有机物的碳来自光合产物中有机物的碳来自CO2绿色叶片光合作用产生绿色叶片光合作用产生淀粉淀粉植物在光合作用时把植物在光合作用时把光
9、能光能转变转变成了成了化学能化学能储存起来储存起来16CO2 2 + H2 2O* （CH2 2O) +O2 2*光能光能光能光能叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体1.1.光合作用化学反应式：光合作用化学反应式：3.3.光合作用过程光合作用过程（1 1）光合作用分哪几个阶段？分类依据是什么？）光合作用分哪几个阶段？分类依据是什么？（2 2）每个阶段反应的条件、场所、物质变化、）每个阶段反应的条件、场所、物质变化、能量变化如何？能量变化如何？19三、光合作用的过程：20课前小测课前小测画出光合作用的过程画出光合作用的过程21色素分子色素分子可见光可见光GHDEABC多种酶多种酶酶酶MF吸收吸收光解光解能能
10、固定固定还还原原NKH2OO2HADP+PiATPC52C3(CH2O)CO2光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段叶绿体类囊体的薄膜上叶绿体类囊体的薄膜上叶绿体基质中叶绿体基质中二二 光合作用的过程光合作用的过程221.光反应和暗反应的区别光反应和暗反应的区别回归课本回归课本,知识整合知识整合 项目项目 光反应阶段光反应阶段 暗反应阶段暗反应阶段场所场所条件条件物质变化物质变化能量变化能量变化基粒基粒(类囊体的类囊体的薄膜上薄膜上)叶绿体基质中叶绿体基质中需光需光,色素和酶色素和酶需多种酶、需多种酶、ATP、H2H2O 光光 4H+O2光能光能转变为活泼转变为活泼的的化学能化学能，储存，储
11、存在在ATP中中ATP中中活泼的化学能活泼的化学能转化为糖类等有机物转化为糖类等有机物中中稳定的化学能稳定的化学能酶酶ADP+Pi +光能光能 ATPCO2的固定：的固定：CO2+C5 2C3酶酶C3的还原：的还原：2C3 (CH2O ) +C5H 酶酶 ATP ADP+Pi 23光反应和暗反应是一个整体光反应和暗反应是一个整体,二者紧密联系二者紧密联系,缺一不可缺一不可。光反应光反应暗反应暗反应ATPHADPPi2.光反应阶段与暗反应阶段的联系光反应阶段与暗反应阶段的联系24物质物质上把上把COCO2 2和和H H2 2O O转变转变成以糖类为主的有机成以糖类为主的有机物物能量能量上把光能转
12、变成有机上把光能转变成有机物中的化学能物中的化学能4.4.光合作用光合作用 的实质的实质25光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用代谢类型代谢类型在哪些细在哪些细胞中进行胞中进行反应场所反应场所反应条件反应条件物质转变物质转变能量转变能量转变联系联系合成代谢合成代谢叶肉细胞叶肉细胞分解代谢分解代谢所有活细胞所有活细胞叶绿体叶绿体线粒体、细胞质基质线粒体、细胞质基质光、色素、酶光、色素、酶酶酶无机物转变成有机物无机物转变成有机物分解有机物同时释放能量分解有机物同时释放能量光能光能-活跃化学能活跃化学能-稳稳定化能定化能有机物能量释放出，部有机物能量释放出，部分转移到分转移到ATP中中光合作用为呼吸作用
13、提供了有机物和光合作用为呼吸作用提供了有机物和O2呼吸作用为光合作用提供了呼吸作用为光合作用提供了CO226( (一一) )光照强度光照强度( (二二) )二氧化碳的供应二氧化碳的供应( (三三) )温度温度( (五五) )矿质元素浓度矿质元素浓度( (四四) )水水27BC光照强度光照强度0植物吸收植物吸收CO2量量B：C：释放释放CO2量量光合作用消耗的光合作用消耗的CO2=呼吸作用释放的呼吸作用释放的CO2量量光照强度增加到一定强度后，光照强度增加到一定强度后，植物的光合作用强度不再增加植物的光合作用强度不再增加光补偿点光补偿点光饱和点光饱和点AA：只有呼吸作用只有呼吸作用（一）光照强度
14、（一）光照强度28C CB B光照强度光照强度光光合合速速率率0 0吸吸收收 CO CO2 2 2 2COCO2 2释释放放A A净净光光合合作作用用 真真正正光光合合作作用用 呼吸作用呼吸作用 真正光合作用真正光合作用= 净光合作用净光合作用+呼吸作用呼吸作用(植物制造有机物）植物制造有机物）(植物积累有机物）植物积累有机物）30下下图表示的是光照表示的是光照强强度与光合作用度与光合作用强强度之度之间关系的曲关系的曲线，该曲曲线是通是通过实测一片叶子在不同光照一片叶子在不同光照强强度条件下的度条件下的CO2吸收和吸收和释放的情况。能代表放的情况。能代表细胞中胞中发生的情况生的情况与曲与曲线中
15、中B点点相符的一相符的一项是是C32（二）（二）CO2的浓度的浓度ABCCOCO2 2的含量的含量的含量的含量有机有机有机有机物积物积物积物积累累累累1.1.作物需要良好的通风，使大量空气通过作物需要良好的通风，使大量空气通过叶面，使光合作用正常进行。叶面，使光合作用正常进行。 齐民要术记载：齐民要术记载：“正其行，通其风正其行，通其风”。应用应用2.2.温室可采用二氧化碳发生器或多施用温室可采用二氧化碳发生器或多施用农家肥的方法。农家肥的方法。33（三）温度（三）温度30温度温度光光合合速速率率010 204050适当提高昼夜温差保证有机物的积累适当提高昼夜温差保证有机物的积累35（四）矿质
16、元素的供应（四）矿质元素的供应（1 1）N N：是各种：是各种酶酶以及以及ATPATP的重要组成成分。的重要组成成分。（2 2）P P：是叶绿体膜和：是叶绿体膜和ATPATP的重要组成成分。的重要组成成分。（3 3）MgMg：叶绿素叶绿素的重要组成成分。的重要组成成分。36（五）水（五）水水是光合作用的原料，当植物体内水分供水是光合作用的原料，当植物体内水分供应不足，或因植物的蒸腾作用过于旺盛，应不足，或因植物的蒸腾作用过于旺盛，植物根系水分供应不上时，植物叶片上的植物根系水分供应不上时，植物叶片上的气孔就会关闭，气孔就会关闭，以减少水分的散失。气孔以减少水分的散失。气孔关闭，外界空气中的关闭
17、，外界空气中的CO2就不能进入叶片内就不能进入叶片内部，固定不到部，固定不到CO2就不能形成就不能形成C3，暗反应受，暗反应受阻，光合作用下降。这是在炎热的夏季中阻，光合作用下降。这是在炎热的夏季中午光合作用下降的主要原因。午光合作用下降的主要原因。375.5.光合作用原理的应用光合作用原理的应用（1 1）影响光合作用的因素）影响光合作用的因素光照、CO2、温度、水、 N、Mg等元素（2 2）提高农作物光合作用强度的措施）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，晚上适当降温5、适当增加植物体内的含水量6、适当增加N、Mg等元素的
18、含量2、合理密植38实验探究：环境因素对光合作用强度的影响实验探究：环境因素对光合作用强度的影响39自养生物自养生物：能够直接把从外界环境能够直接把从外界环境摄摄取的无机物转变成为自身的组成物质取的无机物转变成为自身的组成物质，并储存了能量的一类生物并储存了能量的一类生物 异养生物异养生物：不能直接利用无机物制成不能直接利用无机物制成有机物有机物，只能把从外界，只能把从外界摄取的现成的有摄取的现成的有机物机物转变成自身的组成物质，并储存了转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物能量的一类生物 40能够利用体外环境中的能够利用体外环境中的某些无机物氧化时某些无机物氧化时所释放的能量所释放的能
19、量来制造有机物的合成作用来制造有机物的合成作用 例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌6.6.化能合成作用化能合成作用2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+ +能量能量硝化细菌硝化细菌硝化细菌硝化细菌6CO6CO2 2+6H+6H2 2O 2CO 2C6 6H H1212O O6 6+ 6O+ 6O
20、2 2能量能量能量能量4142BC光照强度光照强度0净光合作用净光合作用A真正光合作用真正光合作用黑暗中呼吸黑暗中呼吸作用所释放作用所释放的的CO2量量B：C：光补偿点光补偿点光饱和点光饱和点A：只有呼吸作用只有呼吸作用D植物吸收植物吸收CO2量量释放释放CO2量量真正光合作用真正光合作用呼吸作用呼吸作用净光合作用净光合作用=44光光 反反 应应条件：条件：叶绿体叶绿体中色素中色素光能光能H H2 2O O水在光下分解水在光下分解O O2 2HH光、酶、色素光、酶、色素光、酶、色素光、酶、色素过程：过程：场所：场所： 类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上光能光能光能光能AT
21、PATPATPATP中活跃化学能中活跃化学能中活跃化学能中活跃化学能物质物质物质物质能量能量能量能量H H2 2O O光光光光酶酶酶酶HH+ + + +O O2 2ADP+PiADP+Pi + +光能光能酶酶酶酶ATPATPADP+PiADP+Pi酶酶ATPATP45暗暗 反反 应应C C C C5 5 5 5coco2 2 固固固固 定定定定c c3 3(CH(CH(CH(CH2 2 2 2O)O)O)O) 糖类糖类糖类糖类 场所：场所：场所：场所：条件：条件：条件：条件：过程：过程：过程：过程：叶绿体基质叶绿体基质叶绿体基质叶绿体基质酶酶酶酶多种酶多种酶多种酶多种酶参加催化参加催化参加催化
22、参加催化coco2 2+ + C C C C5 5 5 5酶酶酶酶c c3 3 3 3c c3 3 3 3酶酶酶酶(CH(CH(CH(CH2 2 2 2O)O)O)O)C C C C5 5 5 5H H H H ATPATPATPATPATPATPATPATP酶酶酶酶ADP+Pi +ADP+Pi +ADP+Pi +ADP+Pi +能量能量能量能量物物物物质质质质能量能量能量能量ATPATPATPATP中活跃的化学能转化为中活跃的化学能转化为中活跃的化学能转化为中活跃的化学能转化为糖类糖类糖类糖类中稳定的化学能中稳定的化学能中稳定的化学能中稳定的化学能 还还还还原原原原HHHH供氢供氢供氢供氢酶酶酶酶酶酶酶酶ATPATPATPATP供能供能供能供能ADP+PiADP+PiADP+PiADP+PiC3的还原：的还原：2C3 (CH2O ) +C5H 酶酶 ATP ADP+Pi 46（一）（一）光光1.光质光质2.光照时间光照时间3.光照强度光照强度47个人观点供参考，欢迎讨论
