光合作用的原理和应用PPT.ppt

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1、光与光合作用光合作用的原理和应用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。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观点：植物体由“土壤汁”构成，即植物生长发育所需的物质完全来自土壤。问题：植物生长所需的物质来自何处？亚里士多德(Aristotle)一、1648年海尔蒙特栽培柳树实验结论：植物增重主要来自水分问题讨论与质疑：（1）你认为他的结论正确吗？（2）你认为海尔蒙特的实验设计存在什么问题？二、1771年普利斯特利的实验结论：绿色植物可以更新空气重复普利斯特利的的实验有时成功

2、，有时失败，可能的原因是什么？三、1779年荷兰的科学家英格豪斯结论：植物体只有在光下才能更新污浊的空气。甲乙（2）英格豪斯知道植物更新了空气中的什么成分吗？为什么？问题讨论：（1）他在实验中控制的单一变量是什么？1785年，由于发现了空气的组成成分，人们才明确绿叶在光下吸收了CO2，释放了O2。1845年，德国科学家梅耶，根据能量转化和守恒定律明确指出，植物在进行光合作用时，把光能转化成化学能储存起来。（3）在这一过程中，光能哪里去了？光能转化为化学能储存在什么物质中？四、1864年德国的植物学家萨克斯采用碘液检测淀粉的方法进行实验萨克斯，J.vonS

3、achs(1832～1897)暗处理叶部分遮光光照滴加碘液问题讨论：①为什么要把绿叶在暗处放置一昼夜？②叶片部分遮光，部分曝光，目的是什么？③这个实验得出什么结论？结论：植物在光下产生了淀粉光合作用在哪里进行？没有氧气的黑暗环境没有氧气的有光环境极细的光束五、1880年，恩格尔曼的实验：100页实验证明：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。。提出问题：光合作用释放的氧气到底来自二氧化碳还是水？1、需要标记什么元素？2、如何作出假设？3、怎样设计分组对照实验？4、预测实验结果有几种情况？5、得出什么结论？问题讨论：六、美国鲁宾和卡门

4、实验（同位素标记法）CO2H218O?C18O2H2O?预测1：若第一组为O2，第二组为18O2，则全部来自H2O预测2：若第一组为18O2，第二组为O2，则全部来自CO2预测3：若两组既有18O2、也有O2，则来自两者。第一组第二组绿色植物（如小球藻）CO2H218O18O2C18O2H2OO2结论：光合作用释放的氧气全部来自水第一组第二组光合作用产生的有机物又是怎样合成的？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在光合作用中转化成有机物中C的途径，这一途径称为卡尔文循环。年代科学家结论1664海尔蒙特水分是植物建造自

5、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来自水。20世纪40代卡尔文光合产物中有机物的碳来自CO2光合作用的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、无光都能反应H2O类囊体膜酶Pi＋ADPATP光反应阶段光、色素、酶叶绿体内的类囊

6、体薄膜上水的光解：H2O[H]+O2光能（还原剂）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中[H]场所：条件：物质变化能量变化进入叶绿体基质，参与暗反应供暗反应使用CO2五碳化合物C5CO2的固定三碳化合物2C3C3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＋C52C3酶C3的还原：ATP[H]、ADP+Pi叶绿体的基质中ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能2C3(CH2O)+C5＋H2O酶糖类[H]、ATP、酶场所：条件：物质变化能

7、量变化CO2五碳化合物C5CO2的固定三碳化合物2C3叶绿体基质多种酶糖类ATP[H]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光能叶绿体色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解能固定还原酶光反应

8、暗反应光合作用总过程：光反应H2O→2[H]+1/2O2+Pi+光能ATP酶AD