植物生理学光合作用课件.ppt.ppt

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1、第4节能量之源－－光与光合作用二、光合作用的原理和应用费县实验中学宋立夫学习目标：1.光合作用的探究历程2.光合作用的概念3.光合作用的原理和过程重点难点：光合作用的原理和过程二、光合作用的原理和应用什么是光合作用？光合作用是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。车间动力产物原料一个人从小长大需要吃很多东西，那么，一粒种子从发芽到长成一棵高大的植物也需要养料吗？它需要的养料又是从哪里来的呢？一粒种子可以长成参天大树,植物是如何进行物质积累的?一、光合作用的探索历程每天浇水，5年后实验一、17世纪40年

2、代，海尔蒙特(J.B.vanHelmont，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。实验二、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。实验3:1779年英格豪斯(荷兰)做了500多次植物更新空气的实验，结果发现: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污浊的空气.1785年,人们才明确绿叶在光下放出的是氧气,吸收的是二氧化碳.1845年,德国科学家梅耶根据能量转换和守恒定律明确指出：植物进行光合作用时,

3、把光能转化成化学能储存起来.实验4:1864年萨克斯(德国)实验对照暗处曝光消耗营养碘蒸气处理呈深蓝色绿色叶片绿色叶片暗处消耗营养遮光碘蒸气处理无颜色变化绿色植物的叶片在光合作用的产物除氧气外还有淀粉.实验5:1880年恩格尔曼(美国)实验对照将水绵和好氧细菌放在无空气的黑暗环境中,细光束照射水绵,好氧细菌集中在被照叶绿体部位将水绵和好氧细菌暴露在光下,好氧细菌集中在叶绿体所有受光部位氧是叶绿体所释放的,叶绿体是绿色植物光合作用的场所.实验6:1939年鲁宾和卡门(美国)实验对照向绿色植物提供H216O、C18O2,释放的氧是16O2向绿色植物提供H218

4、O、C16O2,释放的氧是18O2鲁宾和卡门做的同位素标记实验光合作用产生的氧气全部来自于水，而不是来自CO2这一实验证实了：实验7:20世纪40年代美国科学家卡尔文实验结论用14C标记的CO2,供小球藻进行光合作用,追踪检测其放射性14CO2中的碳转化成有机物中的碳的途径—卡尔文循环卡尔文CO2碳的同位素14CCO214(CH2O)14CO214年代科学家结论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植物可以更新空气1845梅耶植物在光合作用时把光能转换成化学能储存起来18641880萨克斯恩格尔曼绿色叶片光合作用产生淀粉光合作用的场

5、所在叶绿体中1939鲁宾、卡门光合作用释放的氧来自水（同位素标记法）20世纪40年代卡尔文光合产物中有机物的碳来自CO2总结光合作用的概念CO2+H2O光能叶绿体反应物产物条件场所(CH2O)+O2三、光合作用的过程CO2+H2O光能叶绿体（CH2O）+O2光合作用分为两个阶段光反应暗反应划分依据:反应过程是否需要光能H2O类囊体膜酶Pi＋ADPATP1.光反应阶段酶光色素叶绿体内的类囊体薄膜上水的光解：H2O[H]+O2光能（还原剂）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶条件：场所：物质变化：能量变化：光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中[H]

6、色素和酶CO2糖类五碳化合物C5蛋白质脂质CO2的固定三碳化合物2C3C3的还原基质多种酶H2O类囊体膜酶Pi＋ADPATP[H]CO2糖类五碳化合物C5CO2的固定三碳化合物2C3C3的还原基质多种酶[H]ATP2.暗反应阶段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：ATP[H]、ADP+Pi条件：场所：物质变化：能量变化：叶绿体的基质中多种酶、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)酶糖类[H]、ATP叶绿体中的色素光合作用的过程光反应阶段暗反应阶段光能co22c3H2O水在光下分解C5ATPADP+Pi酶供能[H]供

7、氢O2固定还原多种酶参加催化(CH2O)糖类[蛋白质,脂肪]酶整个光合作用过程中的物质变化和能量变化分别是什么？物质变化：无机物能量变化：光能转变转变光合作用的实质：有机物储存在糖类等有机物中的化学能小结光反应暗反应酶酶酶光反应阶段暗反应阶段进行部位条件物质变化能量变化联系叶绿体类囊体薄膜上叶绿体基质中光、色素、酶、水多种酶、ATP、[H]、CO2光反应为暗反应提供还原剂[H]和能量ATP暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料水的光解:2H2O→4[H]+O2合成ATP:ADP+Pi→ATP光酶光能CO2的固定:CO2+C5→2C3C3的还原:

8、2C3(CH2O)+C5+H2O、ATP的水解：酶酶ATP[H]光