1、基粒葉綠體基質類囊體外膜內膜(酶)(酶、色素)雙層膜,內有與光合作用有關的酶類囊體增大膜面積的結構有少量的DNA和RNA光合作用的原理和應用生物優秀課件1光合作用的原理和應用生物優秀課件1基粒葉綠體基質類囊體外膜內膜(酶)(酶、色素)雙層膜,內有與 二、光合作用的原理和應用 二、光合作用的原理和應用CO2+H2O (CH2O)+O2光能葉綠體指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。（一）光合作用概念：反應式：實質：合成有機物，儲存能量CO2+H2O (CH2O)+O2光能葉綠體探究光合作用原理的部分實驗1、19世紀末 氧氣 甲醛糖2、192

2、8年 甲醛不能通過光合作用轉化成糖 甲醛對植物有毒CO2O2C + H2O甲醛（二）光合作用的原理(CH2O)探究光合作用原理的部分實驗1、19世紀末 氧氣2、1928（有H2O，無CO2）3、1937年，希爾高鐵鹽低鐵鹽希爾反應：O2全部來自于H2O嗎？水的光解產生氧氣。結論：（有H2O，無CO2）3、1937年，希爾高鐵鹽低鐵鹽希爾反光合作用產生的O2來自于H2O。4、1941年 魯賓和卡門（同位素標記法）結論：H2O H218O CO2 O2 O2 O2O2 O2 O2 C18O2O2 O2O2 O2 O2O2 O2 O2 O218O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2

3、18O2 18O2 18O2 光合作用產生的O2來自于H2O。4、1941年 魯賓和卡門（5、1954年，阿爾農結論：1954年，美國阿爾農等用離體的葉綠體做實驗： 在給葉綠體照光時發現，當向反應體系中供給ADP、Pi等物質時，體系中就會有ATP出現。1957年，他發現這一過程總是與水的光解相伴隨。 在光照時，葉綠體中生成了ATP。5、1954年，阿爾農結論：1954年，美國阿爾農等用離體的光合作用的原理和應用生物課件1（三）光合作用過程劃分依據:反應過程是否需要光能光反應在白天可以進行嗎？夜間呢？暗反應在白天可以進行嗎？夜間呢？有光才能反應有光、無光都能反應光反應暗反應閱讀課文P103104

4、思考： 光反應階段和暗反應階段在所需條件、進行場所、物質變化、能量轉換方面的內容（三）光合作用過程劃分依據:反應過程是否需要光能光反應在白天H2O類囊體膜酶Pi ADPATP光反應階段光、色素、酶葉綠體內的類囊體薄膜上水的光解：H2O O2 +H+光能ATP的合成：ADPPi能量（光能) ATP酶光能活躍的化學能場所：條件：物質變化能量變化H+NADPH的合成： H+NADP+ NADPHNADP+NADPH氧化型輔酶還原型輔酶色素O2H2O類囊體膜酶Pi ADPATP光反應階段光、色素、酶1946年開始，美國的卡爾文等用14CO2研究了植物在進行光合作用時CO2轉化為糖的路線。 （1）向反應

5、體系中充入一定量的14CO2,光照30秒后檢測產物，檢測到了多種帶14C標記的化合物。 （2）在5秒鐘光照后，卡爾文等檢測到含有放射性的五碳化合物（C5）和六碳糖(C6). （3）光照時間為幾分之一秒時發現，90%的放射性出現在一種三碳化合物（C3）中。 CO2轉化成有機物過程中，C的轉移途徑是：CO2C3(CH2O)C5卡爾文循環1946年開始，美國的卡爾文等用14CO2研究了植物在進行光暗反應階段CO2的固定：CO2C5 2C3酶C3的還原：ATP ADP+Pi葉綠體的基質中活躍的化學能有機物中穩定的化學能2C3 (CH2O)酶糖類NADPH 、ATP、酶場所：條件：物質變化能量變化CO2

6、 五碳化合物 C5 CO2的固定三碳化合物 2C3葉綠體基質多種酶糖類ATPNADP+NADPHNADPH(CH2O)暗反應階段CO2的固定：CO2C5 2C3酶C3的光能H2OCO2還原（CH2O）葉綠體色素供氫酶供能多種酶參加催化暗反應（葉綠體基質）2C3C5固定ADP+PiATP酶水在光下分解O2NADPHNADP+光反應（葉綠體類囊體薄膜）（三）光合作用過程光能H2OCO2還（CH2O）葉綠體色素供氫酶供能多種酶參光合作用中元素的轉移H的轉移：H2O NADPH (CH2O ) C的轉移：CO2 C3 （CH2O）O的轉移：CO2 C3 （CH2O）CO2+H2O* 光能葉綠體（CH2

7、O）+O2*H2O* O2* 光合作用中元素的轉移H的轉移：H2O NADPH 1.光反應階段和暗反應階段在所需條件、進行場所、發生的物質變化和能量轉換等方面有什么區別？2.光反應階段和暗反應階段之間的物質和能量聯系是怎樣的？思考.討論：1.光反應階段和暗反應階段在所需條件、進行場所、發生的物質變光反應和暗反應區別和聯系 光反應階段暗反應階段（碳反應）場所條件物質變化能量變化聯系項目葉綠體類囊體薄膜上葉綠體基質光、色素、酶多種酶2H2O O2+4NADPHADP+Pi+能量ATP光能ATP、NADPH中的化學能ATP、NADPH中的化學能糖類中的化學能光反應為暗反應提供ATP和NADPH暗反應

8、為光反應提供ADP、Pi、NADP+等原料2C3CO2+C52C3NADPH(CH2O) +C5ATP過程光反應和暗反應區別和聯系 光反應階段暗反應階段（碳反應）場討論：葉綠體處不同條件下，C3、C5、NADPH、ATP以及(CH2O)合成量的動態變化條件C3C5NADPH和ATP(CH2O)停止光照CO2供應不變光照不變停止CO2供應 增加減少增加減少減少減少減少增加光能H2OCO2還原（CH2O）葉綠體色素供氫酶供能多種酶參加催化2C3C5固定ADP+PiATP酶水在光下分解O2NADPHNADP+C5、NADPH、ATP變化一致，C3、C5相反。討論：葉綠體處不同條件下，C3、C5、NA

9、DPH、ATP以及利用體外環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。 例如：硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等少數種類的細菌2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量硝化細菌2HNO2+O2 2HNO3+能量硝化細菌6CO2+6H2O C6H12O6+ 6O2能量（四）化能合成作用利用體外環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自養生物異養生物如人、動物、真菌及大多數的細菌。光能自養生物（如綠色植物、藍細菌）化能自養生物（如硝化細菌、鐵細菌、硫細菌）以光為能源，以CO2和H2O（無機物）為原料合成糖類（有機物），糖類中儲存著由光能轉換來的能量。只能利用環境中現成的有機物

10、來維持自身的生命活動。自養生物異養生物如人、動物、真菌及大多數的細菌。光能自養生物原料條件產物 CO2濃度 水 分 光 照 礦質元素 溫 度(五）光合作用原理的應用1、光合作用的強度：指植物在單位時間內通過光合作用制造糖類的數量。6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2光能葉綠體原料條件產物 CO2濃度 水 分 光 照 礦質元素 溫 度(探究.實踐探究環境因素對光合作用強度的影響探究光照強度對光合作用強度的影響1.打孔探究.實踐探究環境因素對光合作用強度的影響探究光照強度對光合2.處理葉片2.處理葉片3.自變量處理4.觀察記錄3.自變量處理4.觀察記錄自變量實驗對象因變量因果關系

11、無關變量（對照實驗）對照實驗：除了一個因素外，_都保持相同的實驗。對照試驗一般要設置對照組和_。對照組：不經自變量處理；實驗組：經過自變量處理（施加或減除）其余因素實驗組自變量實驗對象因變量因果關系無關變量（對照實驗）對照實驗：除2.影響光合作用的因素（1）光照強度A點：只進行細胞呼吸，CO2釋放量表明此時的呼吸強度。B點：光補償點，即光合作用強度=細胞呼吸強度。C點對應的橫坐標：光飽和點，增加光照強度光合作用強度不再增加。光補償點光飽和點AB段：光合呼吸統編版優秀公開課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件5.4.

12、2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版部編版2.影響光合作用的因素（1）光照強度A點：只進行細胞呼吸，C真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率項目表示方法凈光合速率（又稱表觀光合速率）O2的釋放量、CO2的吸收量、有機物的積累量真正光合速率（又稱實際光合速率）O2的產生量、CO2的固定量、有機物的制造量呼吸速率（黑暗中測量）CO2的釋放量、O2的吸收量、有機物的消耗量統編版優秀公開課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版部編版真正光合速率=凈光合速率+

13、呼吸速率項目表示方法凈光合速率1.間作套種2.通過輪作,延長光合作用時間3.通過合理密植,增加光合作用面積4.溫室大棚,使用無色透明玻璃5.防止營養生長過強,導致葉面互相遮擋,呼吸強于光合,影響生殖生長.應用：統編版優秀公開課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版部編版1.間作套種應用：統編版優秀公開課課件下載PPT課件5.4.（2）CO2濃度A點：CO2補償點（表示光合作用速率等于細胞呼吸速率時的CO2濃度）；A點：表示進行光合作用所需CO2的最低濃度；B和

14、B點：CO2飽和點（兩組都表示在一定范圍內CO2濃度達到該點后，光合作用強度不再隨CO2濃度增加而增加）。統編版優秀公開課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版部編版（2）CO2濃度A點：CO2補償點（表示光合作用速率等于細胞應用：1.多施有機肥 2.溫室栽培植物時還可使用CO2發生器等. 3.大田中還要注意通風透氣.（2）CO2濃度統編版優秀公開課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT

15、課件5.4.2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版部編版應用：1.多施有機肥（2）CO2濃度統編版優秀公開課課件下載（3）溫度溫度過高時植物氣孔關閉或酶活性降低，光合速率會減弱。光合作用的最適溫度因植物種類而異。應用：1.適時播種 2.溫室栽培植物時,白天適當提高溫度,晚上適當降溫. 3.植物“午休”現象的原因之一統編版優秀公開課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版部編版（3）溫度溫度過高時植物氣孔關閉或酶活性降低，光合速率會減弱N：光合酶及NA

16、DP+和ATP的重要組分P：NADP+和ATP的重要組分；維持葉綠體正常結構和功能K：促進光合產物向貯藏器官運輸Mg：葉綠素的重要組分 （4）礦質元素應用：合理施肥統編版優秀公開課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版部編版N：光合酶及NADP+和ATP的重要組分 （4）礦質元素應用 （5）水 光合作用強度O時間A 7 12 14 181.水是光合作用的原料2.水是體內各種化學反應的介質3.水還影響氣孔的開閉,間接影響CO2進入植物體應用：預防干旱 合理灌溉統

17、編版優秀公開課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版部編版 （5）水 光合作用強度O時間A 7 12 14多因子（光照強度、CO2濃度）與光合作用強度之間的關系曲線分析：Q點之前限制因素為橫坐標所表示的因子，當到Q點時，想提高光合速率，可采取適當提高圖示中的其他因子的方法。統編版優秀公開課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版

18、部編版多因子（光照強度、CO2濃度）與光合作用強度之間的關系曲線分內因：外因：基因決定酶種類數量不同水分（應用：合理灌溉）礦質元素（應用：合理施肥）溫度：影響酶的活性應用：適時播種、晝夜溫差大“午休”CO2濃度（升高CO2的濃度：通風、混養、使用農家肥、 加干冰） 光質（光的顏色）光照 光照時間： （應用：延長光照時間：一年兩/三熟） 光合面積（葉面指數）（應用：合理密植、間 苗、剪枝；適當升高光強度，間作套種（提高光能的利用率）不同植物光合作用不同；不同部位（葉）光合作用不同；不同葉齡的葉光合作用不同。影響光合作用因素總結（應用：大棚種植用紅光或藍紫光的燈管；無色透明的薄膜）統編版優秀公開課

19、課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版部編版內因：基因決定酶種類數量不同水分（應用：合理灌溉）不同植物光延長光合作用時間增加光合作用面積提高光能利用率控制光照強弱控制光質控制CO2供應控制必需礦質元素供應提高復種指數溫室中人工光照合理密植間作套種通風透光在溫室中施農家肥，使用CO2發生器陰生植物陽生植物提高光合速率適時適量施肥3. 提高農作物產量措施統編版優秀公開課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件5.4.2光合作用的原理和應用完整（共37張PPT）人教版部編版延長光合作用時間提高光能利用率控制光