【人教版新教材】《光合作用與能量轉(zhuǎn)化》優(yōu)質(zhì)課件1

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1、第第4節(jié)節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化光合作用與能量轉(zhuǎn)化第第5章章細胞的能量供應和利用細胞的能量供應和利用2024/1/17第4節(jié) 光合作用與能量轉(zhuǎn)化第5章 細胞的能量供應和利用22024/1/17問題探討問題探討 你參觀或聽說過植物工廠嗎？植物工廠在人工精密控你參觀或聽說過植物工廠嗎？植物工廠在人工精密控制光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度和營養(yǎng)液成分等條件制光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度和營養(yǎng)液成分等條件下，生產(chǎn)蔬菜和其他植物。有的植物工廠完全依靠下，生產(chǎn)蔬菜和其他植物。有的植物工廠完全依靠LEDLED燈燈等人工光源，其中常見的是紅色、藍色和白色的光源等人工光源，其中常見的是紅色、藍色和白色的光源。1

2、1、靠人工光源生產(chǎn)蔬菜有什么好處？、靠人工光源生產(chǎn)蔬菜有什么好處？2 2、為什么要控制二氧化碳濃度、營養(yǎng)液成分和溫度等條件？、為什么要控制二氧化碳濃度、營養(yǎng)液成分和溫度等條件？用人工光源生產(chǎn)蔬菜，用人工光源生產(chǎn)蔬菜，可以避免由于自然環(huán)境中光照強度不足導致光合作用可以避免由于自然環(huán)境中光照強度不足導致光合作用強度低而造成的減產(chǎn)強度低而造成的減產(chǎn)。同時，人工光源的強度和不同色光是。同時，人工光源的強度和不同色光是可以調(diào)控可以調(diào)控的，可以的，可以根根據(jù)植物生長的情況進行調(diào)節(jié)，以使蔬菜產(chǎn)量達到最大據(jù)植物生長的情況進行調(diào)節(jié)，以使蔬菜產(chǎn)量達到最大。影響光合作用的因素很多，既有植物自身條件，也有外界環(huán)境條件

3、。二氧化影響光合作用的因素很多，既有植物自身條件，也有外界環(huán)境條件。二氧化碳濃度、營養(yǎng)液和溫度碳濃度、營養(yǎng)液和溫度是影響植物生長的重要外部條件是影響植物生長的重要外部條件，因此要進行控制，以便，因此要進行控制，以便讓植物達到最佳的生長狀態(tài)讓植物達到最佳的生長狀態(tài)。2022/9/26？問題探討 你參觀或聽說過植物工廠嗎？一、捕獲光能的色素和結(jié)構一、捕獲光能的色素和結(jié)構思考：思考：“白化苗白化苗”能持續(xù)正常地生長嗎？能持續(xù)正常地生長嗎？光合作用與細胞中的色素有關。光合作用與細胞中的色素有關。思考：細胞哪些結(jié)構含有色素？思考：細胞哪些結(jié)構含有色素？液泡：液泡：花青素花青素葉綠體：葉綠體：多種光合色素

4、多種光合色素不能進行光合作用，不能持續(xù)正常地生長。不能進行光合作用，不能持續(xù)正常地生長。只有只有葉綠體葉綠體中的中的色素可以捕獲光能。色素可以捕獲光能。一、捕獲光能的色素和結(jié)構思考：“白化苗”能持續(xù)正常地生長嗎？實驗原理：實驗原理：1、綠葉中色素的提?。壕G葉中的色素能夠溶解在有、綠葉中色素的提?。壕G葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中。機溶劑無水乙醇中。2、綠葉中色素的分離：綠葉中的色素都能溶解在層、綠葉中色素的分離：綠葉中的色素都能溶解在層析液中，不同的色素溶解度不同，溶解度越高的色析液中，不同的色素溶解度不同，溶解度越高的色素隨層析液在濾紙上擴散速度越快。素隨層析液在濾紙上擴散速度越快。

5、綠葉中色素的提取和分離綠葉中色素的提取和分離探究探究實踐實踐實驗原理：綠葉中色素的提取和分離探究實踐方法步方法步驟：稱取稱取5g5g左右的鮮葉，剪碎，左右的鮮葉，剪碎，放入研缽中。加少許的放入研缽中。加少許的二氧化硅二氧化硅（有助于研磨得充分）（有助于研磨得充分）和和碳酸鈣碳酸鈣(防止研磨中色素被破壞防止研磨中色素被破壞)與與10ml10ml無水乙醇無水乙醇。在研缽中迅速、充分。在研缽中迅速、充分地研磨。將研磨液進行過濾地研磨。將研磨液進行過濾（單（單層尼龍布）層尼龍布），及時用棉塞將試管，及時用棉塞將試管口塞嚴口塞嚴。1 1、提取綠葉中的色素、提取綠葉中的色素方法步驟：稱取5g左右的鮮葉，剪

6、碎，放入研缽中。加少許的二氧2 2、制備濾紙條、制備濾紙條將干燥的定性濾紙剪成將干燥的定性濾紙剪成寬度略小于試管直徑、長度寬度略小于試管直徑、長度略小于試管長度的濾紙條，略小于試管長度的濾紙條，再將濾紙條再將濾紙條一端剪去兩角，一端剪去兩角，并在距這一端底部并在距這一端底部1cm1cm處用處用鉛筆畫一條細的橫線鉛筆畫一條細的橫線。2、制備濾紙條將干燥的定性濾紙剪成寬度略小于試管直徑、長度略3 3、畫濾液細線、畫濾液細線用毛細吸管吸取用毛細吸管吸取少量濾液，少量濾液，沿鉛筆沿鉛筆線均勻地畫出一條線均勻地畫出一條細線。待濾液干后，細線。待濾液干后，再重畫一到兩次再重畫一到兩次。3、畫濾液細線用毛細

7、吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫出一條4 4、分離綠葉中的色素、分離綠葉中的色素注意：不能讓濾液細線觸及層析液注意：不能讓濾液細線觸及層析液 濾紙上的濾液細線如果觸到層析液，濾液細線中的濾紙上的濾液細線如果觸到層析液，濾液細線中的色素就會被層析液溶解，而不能在濾紙上擴散色素就會被層析液溶解，而不能在濾紙上擴散，實驗就，實驗就會失敗。會失敗。4、分離綠葉中的色素注意：不能讓濾液細線觸及層析液 濾5 5、觀察與記錄、觀察與記錄胡蘿卜素（橙黃色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）葉黃素（黃色）葉綠素葉綠素a a（藍綠色）（藍綠色）葉綠素葉綠素b b（黃綠色）（黃綠色）排序從上到下：排序從上到下：葉綠

8、素葉綠素a a色素帶最寬，胡蘿卜素色素帶最窄色素帶最寬，胡蘿卜素色素帶最窄說明說明綠葉中四種色素的綠葉中四種色素的含量含量不同不同，葉綠素，葉綠素a a最多，胡蘿卜素最少。最多，胡蘿卜素最少。葉綠素葉綠素葉黃素胡蘿卜素葉綠素葉綠素葉黃素胡蘿卜素類胡蘿卜素類胡蘿卜素葉綠素葉綠素濾紙條上的色素帶說明了綠葉中的色素有濾紙條上的色素帶說明了綠葉中的色素有4 4種，它們在層析液中的種，它們在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙條上擴散的快慢也不同；同時由于溶解度不同，隨層析液在濾紙條上擴散的快慢也不同；同時由于4 4種色種色素的顏色不同，也說明不同色素吸收了不同波長的光。素的顏色不同，也說明不同色素吸收

9、了不同波長的光。5、觀察與記錄胡蘿卜素（橙黃色）排序從上到下：葉綠素a色素帶10綠綠葉葉中中的的色色素素葉綠素葉綠素類胡蘿卜素類胡蘿卜素（一）捕獲光能的色素（一）捕獲光能的色素葉綠素葉綠素a葉綠素葉綠素b胡蘿卜素胡蘿卜素葉黃素葉黃素（藍綠色）（藍綠色）（黃綠色）（黃綠色）（橙黃色）（橙黃色）（黃色）（黃色）主要吸收主要吸收藍紫光和藍紫光和紅光紅光主要吸收主要吸收藍紫光藍紫光（約（約3/4）（約（約1/4）(3:1)(1:2)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)10綠葉中的色素葉綠素類胡蘿卜素（一）捕獲光能的色素葉綠素a

10、葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍紫光葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍紫光葉片為什么往往是綠色的呢？葉片為什么往往是綠色的呢？1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍紫光葉片為什么往往是綠色的呢？實驗表明：葉綠素實驗表明：葉綠素a和和b在藍紫光和紅光部分都有在藍紫光和紅光部分都有很高的吸收峰，而類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。很高的吸收峰，而類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。葉綠素的吸收光譜葉綠素的吸收光譜1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PP

11、T)實驗表明：葉綠素a和b在藍紫光和紅光部分都有很2024/1/17 植物工廠里為什么不用發(fā)綠光的光源植物工廠里為什么不用發(fā)綠光的光源?綠色光源發(fā)出綠色的光，這種波長的綠色光源發(fā)出綠色的光，這種波長的光線光線不能被光合色素吸收不能被光合色素吸收，因此無法用于，因此無法用于光合作用中制造有機物。光合作用中制造有機物。1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)2022/9/26 植物工廠里為什么不用發(fā)綠光的光源（二）葉綠體的結(jié)構適于進行光合作用（二）葉綠體的結(jié)構適于進行光合作用這些囊狀結(jié)構稱為這些囊狀結(jié)構稱為類囊體類囊體。吸收光

12、能的四種色素就分布吸收光能的四種色素就分布在在類囊體薄膜上類囊體薄膜上。想一想：想一想：葉綠體內(nèi)有如此多的基粒和類囊葉綠體內(nèi)有如此多的基粒和類囊體，有什么作用？體，有什么作用？極大地擴展了受光的面積。極大地擴展了受光的面積。吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能。吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能。（只有特殊狀態(tài)下的葉綠素只有特殊狀態(tài)下的葉綠素a a可以轉(zhuǎn)化光能可以轉(zhuǎn)化光能）色素的功能？色素的功能？內(nèi)膜內(nèi)膜外膜外膜基?；ｎ惸殷w腔類囊體腔基質(zhì)基質(zhì)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)（二）葉綠體的結(jié)構適于進行光合作用這些囊狀結(jié)構稱為類囊體。吸現(xiàn)象：裝片

13、中需氧細菌只現(xiàn)象：裝片中需氧細菌只向葉綠體向葉綠體被光束照射到的被光束照射到的部位部位集中。集中。現(xiàn)象：裝片中現(xiàn)象：裝片中需需氧細菌分氧細菌分布在布在葉綠體所有受光的部葉綠體所有受光的部位。位。結(jié)論：氧氣是由葉綠體釋放出來的，結(jié)論：氧氣是由葉綠體釋放出來的，葉綠體葉綠體是光合作用的場所。是光合作用的場所。18801880年，恩格爾曼的實驗（一）年，恩格爾曼的實驗（一）1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)現(xiàn)象：裝片中需氧細菌只向葉綠體被光束照射到的部位集中?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：現(xiàn)象：用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)大量用透

14、過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)大量的需氧細菌聚集在的需氧細菌聚集在紅光和藍紫光區(qū)域紅光和藍紫光區(qū)域。結(jié)論：結(jié)論：葉綠體中的色素葉綠體中的色素主要主要通過通過吸收紅光和藍紫光吸收紅光和藍紫光來進來進行光合作用。行光合作用。藍藍紫紫光光紅光18801880年，恩格爾曼的實驗（二）年，恩格爾曼的實驗（二）1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)現(xiàn)象：用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)大量的需氧細菌聚2024/1/17思考思考討論討論1 1、恩格爾曼第一個實驗的結(jié)論是什么恩格爾曼第一個實驗的結(jié)論是什么？2 2、恩格爾曼在選

15、材、實驗設計上有什么巧妙之處？、恩格爾曼在選材、實驗設計上有什么巧妙之處？3 3、在第二個實驗中，大量的需氧細菌聚集在紅光和藍紫光區(qū)域，為什么？、在第二個實驗中，大量的需氧細菌聚集在紅光和藍紫光區(qū)域，為什么？4 4、綜合上述資料，你認為葉綠體具有什么功能？、綜合上述資料，你認為葉綠體具有什么功能？恩格爾曼第一個實驗的結(jié)論是：恩格爾曼第一個實驗的結(jié)論是：氧氣氧氣是由是由葉綠體葉綠體釋放釋放出來的出來的，葉綠體葉綠體是是光合作用的場所光合作用的場所。實驗材料選擇水綿和需氧細菌，實驗材料選擇水綿和需氧細菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察，用用需氧細菌可確定釋放氧

16、氣多的部位需氧細菌可確定釋放氧氣多的部位；沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾的干擾；用；用極細的光束照射極細的光束照射，葉綠體上有光照多和光照少的部位，葉綠體上有光照多和光照少的部位，相當于一相當于一組對比實驗組對比實驗；臨時裝片；臨時裝片暴露在光下暴露在光下的實驗的實驗再一次驗證再一次驗證了實驗結(jié)果，等等。了實驗結(jié)果，等等。這是因為水綿葉綠體上的這是因為水綿葉綠體上的光合色素主要吸收紅光和藍紫光光合色素主要吸收紅光和藍紫光，在此波長光，在此波長光的照射下，的照射下，葉綠體會釋放氧氣葉綠體會釋放氧氣，適于需氧細菌在此區(qū)域分布，適于需氧細菌在此區(qū)域分布。葉綠體

17、是進行光合作用的場所，并且能夠吸收特定波長的光葉綠體是進行光合作用的場所，并且能夠吸收特定波長的光。1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)2022/9/26思考討論1、恩格爾曼第一個實驗的結(jié)論是什2024/1/17課后練習課后練習二、拓展應用二、拓展應用1、有有關關。不不同同顏顏色色的的藻藻類類吸吸收收不不同同波波長長的的光光。藻藻類類本本身身的的顏顏色色是是反反射射出出來來的的光光所所形形成成的的，即即紅紅藻藻反反射射出出紅紅光光，綠綠藻藻反反射射出出綠綠光光，褐褐藻藻反反射射出出黃黃色色的的光光。水水對對紅紅、橙橙光

18、光的的吸吸收收比比對對藍藍、綠綠光光的的吸吸收收要要多多，即即到到達達深深水水層層的的光光線線是是短短波波長長的的光光，因因此此，吸吸收收紅紅光光和和藍藍紫紫光光較較多多的的綠綠藻藻分分布布于于海海水水的的淺淺層層，吸吸收收藍藍紫紫光光和和綠綠光光較較多多的的紅紅藻分布于海水深的地方。藻分布于海水深的地方。2、與與傳傳統(tǒng)統(tǒng)生生產(chǎn)產(chǎn)方方式式相相比比，植植物物工工廠廠生生產(chǎn)產(chǎn)蔬蔬菜菜可可以以精精確確控控制制植植物物的的生生長長周周期期、生生長長環(huán)環(huán)境境、上上市市時時間間等等，但但同同時時面面臨臨技技術術難難度度大大、操操控要求高、需要掌握各種不同蔬菜的生理特性控要求高、需要掌握各種不同蔬菜的生理特

19、性等問題。等問題。1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)2022/9/26課后練習二、拓展應用16光合作用與能量轉(zhuǎn)化19二、光合作用的原理和應用二、光合作用的原理和應用 光合作用是指綠色植物光合作用是指綠色植物通過葉綠體通過葉綠體，利用，利用光能光能，把，把二氧化碳和水二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物有機物，并且，并且釋放出氧氣釋放出氧氣的過程。的過程。1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)19二、光合作用的原理和應用 光合作

20、用是指綠色植20場所：場所：動力：動力：原料：原料：產(chǎn)物：產(chǎn)物：葉綠體葉綠體二氧化碳、水二氧化碳、水CO2+H2O光能光能葉綠體葉綠體（CH2O)+O2光能光能有機物（主要是糖類）、氧氣有機物（主要是糖類）、氧氣總反應式：總反應式：6CO2+12H2O C6H12O6+6O2 +6H2O光能光能葉綠體葉綠體1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)20場所：動力：原料：產(chǎn)物：葉綠體二氧化碳、水CO2 +2024/1/17探索光合作用原理的部分實驗探索光合作用原理的部分實驗思考思考討論討論實驗實驗一：一：19371937年，英

21、國植物學家希爾（年，英國植物學家希爾（R.HillR.Hill）發(fā)現(xiàn)，在離體葉綠體）發(fā)現(xiàn)，在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑（懸浮液中有的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑（懸浮液中有H H2 2O O，沒有，沒有COCO2 2），在），在光照下可以釋放出氧氣。光照下可以釋放出氧氣。1 1、希希爾爾的的實實驗驗說說明明水水的的光光解解產(chǎn)產(chǎn)生生氧氧氣氣，是是否否說說明明植植物物光光合合作作用用產(chǎn)產(chǎn)生生的的氧氧氣氣中中的的氧元素全部都來自水氧元素全部都來自水？2 2、希爾的實驗是否說明水的光解與糖的合成不是同一個化學反應？、希爾的實驗是否說明水的光解與糖的合成不是同一個化學反應？不能說明。不能說

22、明。希爾反應僅說明了離體葉綠體在適當條件下可以發(fā)生水的光解，希爾反應僅說明了離體葉綠體在適當條件下可以發(fā)生水的光解，產(chǎn)生氧氣。該實驗沒有排除葉綠體中其他物質(zhì)的干擾，也沒有直接觀察到氧元素產(chǎn)生氧氣。該實驗沒有排除葉綠體中其他物質(zhì)的干擾，也沒有直接觀察到氧元素的轉(zhuǎn)移。的轉(zhuǎn)移。能夠說明。能夠說明。希爾反應是將離體葉綠體置于懸浮液中完成的，懸浮液中有希爾反應是將離體葉綠體置于懸浮液中完成的，懸浮液中有H H2 2O O，沒有合成糖的另一種必需原料沒有合成糖的另一種必需原料COCO2 2，因此，該實驗說明水的光解并非必須，因此，該實驗說明水的光解并非必須與糖的合成相關聯(lián)，暗示著與糖的合成相關聯(lián)，暗示著希

23、爾反應是相對獨立的反應階段希爾反應是相對獨立的反應階段。1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)2022/9/26探索光合作用原理的部分實驗思考討論實驗一223、分析魯賓和卡門做的實驗，你能得出什么結(jié)論、分析魯賓和卡門做的實驗，你能得出什么結(jié)論？光合作用釋放的氧氣中的氧元素全部來源于水，而并光合作用釋放的氧氣中的氧元素全部來源于水，而并不來源于不來源于CO2。實驗二：實驗二：19411941年，美國科學家魯賓（年，美國科學家魯賓（S.RubenS.Ruben）和卡門（）和卡門（M.KamenM.Kamen）思考思考討論討論

24、1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)223、分析魯賓和卡門做的實驗，你能得出什么結(jié)論？234、嘗試用示意圖來表示、嘗試用示意圖來表示ATP的合成與希爾反應的關系。的合成與希爾反應的關系。實驗三：實驗三：19541954年，美國科學家阿爾農(nóng)（年，美國科學家阿爾農(nóng)（D.ArnonD.Arnon）發(fā)現(xiàn)，）發(fā)現(xiàn)，在光照下，葉綠體可合成在光照下，葉綠體可合成ATPATP。19571957年，他發(fā)現(xiàn)這一過程總年，他發(fā)現(xiàn)這一過程總是與水的光解相伴隨。是與水的光解相伴隨。思考思考討論討論H2O O2+NADPH +能量能量光照光照葉綠

25、體葉綠體ADP+Pi ATP1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)234、嘗試用示意圖來表示ATP的合成與希爾反應的關系。（一）光合作用的原理（一）光合作用的原理光反應光反應暗反應（碳反應）暗反應（碳反應）劃分依據(jù)劃分依據(jù)：反應過程反應過程是否需要光能是否需要光能1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)（一）光合作用的原理光反應暗反應（碳反應）劃分依據(jù)：反應過程H H2 2O O類囊體薄膜類囊體薄膜酶酶ADP PiATP1 1、光反應階段、光反應階段

26、光、色素、酶光、色素、酶葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜上葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜上水的光解：水的光解：2H2O4H+O2光能光能NADP+ATPATP的合成：的合成：ADPADPPi Pi 能量（能量（光能光能）ATPATP酶酶條件：條件：場所：場所：物質(zhì)變化：物質(zhì)變化：能量變化能量變化：光能光能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學能活躍的化學能儲存在儲存在ATPATP和和NADPHNADPH中。中。H+NADPHNADPH：供還原劑、供氫、供能：供還原劑、供氫、供能1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)H2O類囊體薄膜酶ADP PiATP1、光反

27、應階段光、色CO2 2糖類糖類五碳化合物五碳化合物 C C5 5 COCO2 2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C2C3 3C C3 3的的還原還原 葉綠體基質(zhì)葉綠體基質(zhì) 多種酶多種酶NADPHATPCOCO2 2的固定：的固定：COCO2 2C C5 5 2C 2C3 3酶酶C C3 3的還原：的還原：ATP、NADPH條件：條件：場所：場所：物質(zhì)變化：物質(zhì)變化：能量變化：能量變化：葉綠體的基質(zhì)中葉綠體的基質(zhì)中多種酶、多種酶、NADPH NADPH、ATPATPATPATP、NADPHNADPH中活躍的化學能中活躍的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖忍穷惖扔袡C物中有機物中穩(wěn)定的化學能穩(wěn)定的化學能2

28、C3(CH2O)C5酶酶糖類糖類2 2、暗反應階段、暗反應階段1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)CO2糖類五碳化合物 C5 CO2的固定三碳化合物 2C273 3、光合作用的過程：、光合作用的過程：葉綠體中的色素H+ADP+PiATP酶2C3C5CO2（CH2O）多種酶參加催化還還原原固固定定H2OO2光光能能光反應階段光反應階段暗反應階段暗反應階段（類囊體薄膜上）（類囊體薄膜上）（葉綠體基質(zhì)中）（葉綠體基質(zhì)中）光能光能活躍的化學能活躍的化學能有機物中有機物中穩(wěn)定的化學能穩(wěn)定的化學能NADPHNADP+酶1616光合

29、作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)273、光合作用的過程：葉綠體中的色素H+ADP+PiATP條件條件首先變化物質(zhì)首先變化物質(zhì)隨后變化物質(zhì)隨后變化物質(zhì) 光照增強光照增強COCO2 2供應不變供應不變 光照減弱光照減弱COCO2 2供應不變供應不變 光照不變光照不變COCO2 2供應增加供應增加 光照不變光照不變COCO2 2供應減弱供應減弱NADPHNADPH、ATPATP增加增加C C3 3減少，減少，C C5 5增加增加NADPHNADPH、ATPATP減少減少C C3 3增加，增加，C C5 5減少減少C C5 5減少，減

30、少，C C3 3增加增加C C5 5增加，增加，C C3 3減少減少NADPHNADPH、ATPATP減少減少NADPHNADPH、ATPATP增加增加分析葉綠體中分析葉綠體中C C3 3、C C5 5、NADPHNADPH、ATPATP的動態(tài)變化的動態(tài)變化1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)條件首先變化物質(zhì)隨后變化物質(zhì) 光照增強 光照減弱 光照不變 聯(lián)系聯(lián)系光反應階段光反應階段暗反應階段暗反應階段條件條件場所場所物質(zhì)變化物質(zhì)變化能量變化能量變化光光、色素、酶、色素、酶酶、酶、ATPATP、NADPHNADPH葉綠體類

31、囊體薄膜上葉綠體類囊體薄膜上葉綠體基質(zhì)中葉綠體基質(zhì)中水的光解；水的光解；ATPATP的的合成合成COCO2 2的固定；的固定；C C3 3的還原的還原ATPATP、NADPHNADPH中中活躍化學能活躍化學能光能光能ATPATP、NADPHNADPH中中活躍化學能活躍化學能有機物中穩(wěn)有機物中穩(wěn)定化學能定化學能光反應是暗反應的基礎，為暗反應提供光反應是暗反應的基礎，為暗反應提供NADPHNADPH和和ATPATP，暗反應為光反應提供，暗反應為光反應提供NADPNADP+和和ADPADP、PiPi思考思考討論討論光反應和暗反應的區(qū)別與聯(lián)系光反應和暗反應的區(qū)別與聯(lián)系1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共43

32、43張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)光反應階段暗反應階段條件場所物質(zhì)變化能量變化光、色素、酶酶、影響光合作用的因素：影響光合作用的因素：（二）光合作用原理的應用（二）光合作用原理的應用1 1、影響光合作用的、影響光合作用的內(nèi)部因素內(nèi)部因素：（1 1）光合色素的含量；）光合色素的含量；（2 2）酶的數(shù)量和活性等；）酶的數(shù)量和活性等；（3 3）C C5 5化合物的含量。化合物的含量。光合作用強度：光合作用強度：植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。的數(shù)量。1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)16

33、16光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)影響光合作用的因素：（二）光合作用原理的應用1、影響光合作用2024/1/17探究探究實踐實踐探究環(huán)境因素探究環(huán)境因素（光照強度光照強度）對光合作用強度的影響）對光合作用強度的影響方法步驟：方法步驟：1 1、取、取生長旺盛的綠葉生長旺盛的綠葉，用直徑為，用直徑為0.6cm0.6cm的打孔器打出的打孔器打出圓形小葉片圓形小葉片3030片片（避開大的葉脈）。（避開大的葉脈）。2 2、將圓形小葉片置于注射器內(nèi)。注射器內(nèi)吸入清水，待排出注射器內(nèi)、將圓形小葉片置于注射器內(nèi)。注射器內(nèi)吸入清水，待排出注射器內(nèi)殘留的空氣后，用手指堵住注射器前端的小孔并緩慢地

34、拉動活塞，使圓殘留的空氣后，用手指堵住注射器前端的小孔并緩慢地拉動活塞，使圓形小葉片內(nèi)的氣體溢出。這一步驟可能需要重復形小葉片內(nèi)的氣體溢出。這一步驟可能需要重復2 23 3次。次。處理過的小葉處理過的小葉片因為細胞間隙充滿了水，所以全部沉到水底片因為細胞間隙充滿了水，所以全部沉到水底。3 3、將處理過的圓形小葉片，放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用。、將處理過的圓形小葉片，放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用。4 4、取、取3 3只小燒杯，分別倒入富含只小燒杯，分別倒入富含COCO2 2的清水。的清水。5 5、向、向3 3只小燒杯中只小燒杯中各放入各放入1010片圓形小葉片片圓形小葉片，然后分別置于，然

35、后分別置于強、中、弱三強、中、弱三種光照下種光照下。實驗中，可用。實驗中，可用5W5W的的LEDLED燈作為光源，利用燈作為光源，利用小燒杯與光源的距小燒杯與光源的距離離來來調(diào)節(jié)光照強度調(diào)節(jié)光照強度。6 6、觀察并記錄同一時間段內(nèi)各實驗裝置中、觀察并記錄同一時間段內(nèi)各實驗裝置中圓形小葉片浮起的數(shù)量圓形小葉片浮起的數(shù)量。1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)2022/9/26探究實踐探究環(huán)境因素（光照強度）對光合作 （1 1）光照強度：）光照強度：A A:B B:C C:呼吸強度呼吸強度光補償點光補償點光飽和點光飽和點2

36、2、影響光合作用的、影響光合作用的環(huán)境因素環(huán)境因素 真正光合速率真正光合速率真正光合速率真正光合速率=凈光合速率凈光合速率凈光合速率凈光合速率+呼吸速率呼吸速率呼吸速率呼吸速率應用：應用：（1）輪作：延長光合作用時間）輪作：延長光合作用時間（2）間種、合理密植）間種、合理密植：增加光合作用面積增加光合作用面積1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)（1）光照強度：A:呼吸強度2、影響光合作用的環(huán)境因素 （2 2）COCO2 2濃度濃度應用：應用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行，通其風正其行，通其風”，增施

37、農(nóng)家肥等措施增大，增施農(nóng)家肥等措施增大COCO2 2濃度，提高光能利用率。濃度，提高光能利用率。1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)（2）CO2濃度應用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行，通其風”（3 3）溫度）溫度應用：應用：溫室栽培可適當提高晝夜溫差，保證植物有機物溫室栽培可適當提高晝夜溫差，保證植物有機物的積累。的積累。1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)（3）溫度應用：溫室栽培可適當提高晝夜溫差，保證植物有機物的綜合因素：綜合因素：曲線分析

38、：（曲線分析：（1）P點：此點之前，限制光合作用速率的因素點：此點之前，限制光合作用速率的因素為橫坐標所標示的因子，隨著該因子的不斷加強，光合作用速為橫坐標所標示的因子，隨著該因子的不斷加強，光合作用速率不斷提高；率不斷提高；（2）Q點：此點時，橫坐標所標示的因子不再是影響光合作點：此點時，橫坐標所標示的因子不再是影響光合作用速率的因素，影響因素為坐標圖中三條曲線所標示出的其他用速率的因素，影響因素為坐標圖中三條曲線所標示出的其他因素。因素。1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)綜合因素：曲線分析：（1）P點：此點之前，

39、限制光合作用速率的36（三）光合作用的意義（三）光合作用的意義（1 1）制造有機物：地球上的植物每年可以制造（）制造有機物：地球上的植物每年可以制造（4 45 5）10101111t t有機物，為包括人類在內(nèi)的幾乎所有的生物有機物，為包括人類在內(nèi)的幾乎所有的生物提供物質(zhì)來源。提供物質(zhì)來源。（2 2）轉(zhuǎn)化太陽能：綠色植物每年可以轉(zhuǎn)化太陽能）轉(zhuǎn)化太陽能：綠色植物每年可以轉(zhuǎn)化太陽能3103108 8kJkJ，是地球上幾乎所有生物的能量來源。，是地球上幾乎所有生物的能量來源。（3 3）維持）維持O O2 2和和COCO2 2含量的相對穩(wěn)定。含量的相對穩(wěn)定。1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT

40、)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)36（三）光合作用的意義（1）制造有機物：地球上的植物每年可（五）光合作用與呼吸作用的區(qū)別（五）光合作用與呼吸作用的區(qū)別光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用原料原料 CO CO2 2、H H2 2O OO O2 2、葡萄糖等有機物、葡萄糖等有機物產(chǎn)物產(chǎn)物 O O2 2、葡萄糖等有機物、葡萄糖等有機物 CO CO2 2、H H2 2O O等等能量能量轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換貯藏能量的過程：貯藏能量的過程：光能光能活躍的化學能活躍的化學能穩(wěn)穩(wěn)定的化學能定的化學能釋放能量的過程：釋放能量的過程：穩(wěn)定的化學能穩(wěn)定的化學能活躍活躍的化學能、熱能的化學能、熱能

41、發(fā)生發(fā)生部位部位 葉綠體葉綠體細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體發(fā)生發(fā)生條件條件 光照下才可發(fā)生光照下才可發(fā)生光下、暗處都可發(fā)生光下、暗處都可發(fā)生1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)（五）光合作用與呼吸作用的區(qū)別光合作用呼吸作用原料 38自養(yǎng)生物：自養(yǎng)生物：能夠直接把從外界環(huán)境攝取的無機物轉(zhuǎn)變成為自能夠直接把從外界環(huán)境攝取的無機物轉(zhuǎn)變成為自身的組成物質(zhì)，并儲存能量的一類生物。身的組成物質(zhì)，并儲存能量的一類生物。異養(yǎng)生物：異養(yǎng)生物：不能直接利用無機物制成有機物，只能把從外界不能直接利用無機物制成有機物，只能把從外界攝取

42、的現(xiàn)成的有機物轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，并儲存能量的攝取的現(xiàn)成的有機物轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，并儲存能量的一類生物。一類生物。三、化能合成作用三、化能合成作用包括人、動物、真菌以及大多數(shù)細菌。包括人、動物、真菌以及大多數(shù)細菌。包括綠色植物、藍細菌、光合細菌等生物（光合作用）包括綠色植物、藍細菌、光合細菌等生物（光合作用）硝化細菌等生物（化能合成作用）硝化細菌等生物（化能合成作用）1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)38自養(yǎng)生物：能夠直接把從外界環(huán)境攝取的無機物轉(zhuǎn)變成為自身的39例如：硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等少數(shù)種類的細菌。

43、例如：硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等少數(shù)種類的細菌。2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化細菌硝化細菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+能量能量硝化細菌硝化細菌COCO2 2+H+H2 2O O （CHCH2 2O O）+O+O2 2能量能量硝化細菌硝化細菌化能合成作用化能合成作用：能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所：能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物的合成作用釋放的能量來制造有機物的合成作用。三、化能合成作用三、化能合成作用1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PP

44、T)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)39例如：硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等少數(shù)種類的細菌。2NH31、研磨綠葉時要加入碳酸鈣，其目的是、研磨綠葉時要加入碳酸鈣，其目的是()A使各種色素溶解在丙酮中使各種色素溶解在丙酮中B使研磨充分使研磨充分C防止色素分子被破壞防止色素分子被破壞D加速研磨加速研磨2、對對“葉葉綠綠體體中中色色素素的的提提取取和和分分離離”實實驗驗，下下列列描描述述正正確確的的是是()A將將5g新新鮮鮮完完整整的的菠菠菜菜葉葉，放放入入研研缽缽中中，加加入入丙丙酮酮、石石英英砂砂、CaCO3以后，迅速研磨以后，迅速研磨B用用毛毛細細吸吸管管吸吸取取少少量量濾

45、濾液液；沿沿鉛鉛筆筆線線處處小小心心均均勻勻地地劃劃出出一一條條濾液細線，并連續(xù)迅速地重復劃濾液細線，并連續(xù)迅速地重復劃23次次C把把劃劃好好細細線線的的濾濾紙紙條條插插入入層層析析液液中中，并并不不斷斷搖搖晃晃，以以求求加加快快色素在濾紙條上的擴散色素在濾紙條上的擴散D色色素素分分子子是是有有機機物物，不不溶溶于于水水，所所以以研研磨磨過過程程中中加加入入乙乙醇醇是是為了溶解色素為了溶解色素CD課堂練習課堂練習1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1、研磨綠葉時要加入碳酸鈣，其目的是()2、對3、下下圖圖所所示示“葉葉

46、綠綠體體中中色色素素的的提提取取和和分分離離”實實驗驗的的裝裝置置正正確確的的是是（）4、紙紙 層層 析析 法法 分分 離離 葉葉 綠綠 體體 色色 素素 時時,濾濾 紙紙 上上 最最 下下 端端 的的 色色 素素 名名 稱稱 和和 顏顏 色色 分分 別別 是是()A橙黃色的胡蘿卜素橙黃色的胡蘿卜素B黃色的葉黃素黃色的葉黃素C藍綠素的葉綠素藍綠素的葉綠素aD黃綠色的葉綠素黃綠色的葉綠素b5、光光 合合 作作 用用 過過 程程 中中，產(chǎn)產(chǎn) 生生 ADP和和 消消 耗耗 ADP的的 部部 位位 在在 葉葉 綠綠 體體 中中 依依 次次 為為 ()外膜外膜內(nèi)膜內(nèi)膜葉綠體葉綠體基質(zhì)基質(zhì)類囊體類囊體薄薄

47、膜膜ABCDBDB課堂練習課堂練習1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)3、下圖所示“葉綠體中色素的提取和分離”實驗的裝置正確的是2024/1/176 6、在光合作用的暗反應過程中，沒有被消耗掉的是（、在光合作用的暗反應過程中，沒有被消耗掉的是（）A A、NADPH BNADPH B、C C5 5化合物化合物 C C、ATP DATP D、COCO2 27 7、與光合作用光反應有關的是（、與光合作用光反應有關的是（）H H2 2O ATP ADP COO ATP ADP CO2 2 A.B.C.D.A.B.C.D.8 8

48、、將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的、將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的C0C02 2條件下。如果將環(huán)境條件下。如果將環(huán)境中中C0C02 2含量突然降至極低水平，此時葉肉細胞內(nèi)的含量突然降至極低水平，此時葉肉細胞內(nèi)的C C3 3化合物、化合物、C C5 5化合物化合物和和ATPATP含量的變化情況依次是含量的變化情況依次是（）A.A.上升；下降；上升上升；下降；上升 B.B.下降；上升；下降下降；上升；下降 C.C.下降；上升；上升下降；上升；上升 D.D.上升；下降；下降上升；下降；下降BAC課堂練習課堂練習1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)

49、化(共4343張PPT)PPT)2022/9/266、在光合作用的暗反應過程中，沒有被消耗掉2024/1/17課后練習課后練習二、拓展應用二、拓展應用1、（、（1）光照強度逐漸增大）光照強度逐漸增大（2）此此時時溫溫度度很很高高，導導致致氣氣孔孔大大量量關關閉閉，CO2無無法法進進入入葉葉片片組組織織，致使光合作用暗反應受到限制致使光合作用暗反應受到限制（3）光照強度不斷減弱）光照強度不斷減弱（4）光照強度、溫度）光照強度、溫度（5）根根據(jù)據(jù)本本題題信信息息，可可以以利利用用溫溫室室大大棚棚控控制制光光照照強強度度、溫溫度度的的方方式式，如如補補光光、遮遮陰陰、生生爐爐子子、噴噴淋淋降降溫溫等

50、等，提提高高綠綠色色植植物物光光合合作作用強度。用強度。2、植植物物的的生生活活需需要要水水、無無機機鹽鹽、陽陽光光、適適宜宜的的溫溫度度、空空氣氣（含含有有二二氧氧化化碳碳）。從從給給出出的的信信息息可可以以看看出出，植植物物生生長長的的基基本本條條件件都都是是滿滿足足的的，因因此此，只只要要沒沒有有病病蟲蟲害害等等不不利利因因素素，這這株株植植物物就就能能夠夠生生存一段時間。但究竟能夠生存多長時間，涉及的問題很多。存一段時間。但究竟能夠生存多長時間，涉及的問題很多。1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)1616光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共4343張PPT)PPT)2022/9/26課后練習二、拓展應用16光合作用與能量轉(zhuǎn)化