人教版必修一生物第五章光合作用课件

人教版必修一生物第五章光合作用人教版必修一生物第五章光合作用有一种有一种危机危机2121世纪世纪有一种有一种生物学考点生物学考点2121世纪世纪20152015年新课标年新课标1 12929题（题（9 9分）分）20142014年新课标年新课标1 12 2题（题（6 6分）分）新课标新课标2 26 6题（题（6 6分）分）2929题（题（1010分）分）20132013年新课标年新课标1 12929题（题（4 4分）分）新课标新课标2 22 2题（题（6 6分）分）Ta?Ta?第五章：能量的供应和利用第五章：能量的供应和利用第第4 4节第二课时节第二课时绿色植物通过绿色植物通过_，利用，利用_，把，把_和和_转化转化为为_，并且释放，并且释放_的过程的过程叶绿体叶绿体光能光能二氧化碳二氧化碳水水储存能量的有机物储存能量的有机物氧气氧气2C2C3 3C C5 5（CHCH2 2O O）COCO2 2固定固定C C3 3还原还原 多种酶催多种酶催化化 ATPATP ADP+PiADP+Pi【H H】供氢供氢酶酶COCO2 2有机物有机物叶叶绿体基体基质叶绿体中的叶绿体中的色素色素 H2OH2OO O2 2 光能光能【H H】ATPATP ADP+PiADP+Pi 酶酶 类囊体薄膜类囊体薄膜光反应光反应 暗反应暗反应绿色植物通过绿色植物通过_，利用，利用_，把，把_和和_转化转化为为_，并且释放，并且释放_的过程的过程叶绿体叶绿体光能光能二氧化碳二氧化碳水水储存能量的有机物储存能量的有机物氧气氧气14141313 4 4 5 5 1616171711117 79 98 82 2151519193 3121218181 110106 63.过程1.ATP的产生场所？【的产生场所？【H】产生场所】产生场所?O2产生场所？产生场所？2.ATP和【和【H】利用的场所？】利用的场所？3.有机物的生成场所？有机物的生成场所？4.ADP和和Pi产生场所？产生场所？光、色素、酶等光、色素、酶等ATPATP、H H、多种酶等、多种酶等类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体基质叶绿体基质水光解成水光解成H H和和O O2 2ADP+Pi+ADP+Pi+光能光能ATPATP CO CO2 2的固定的固定 C C3 3的还原的还原光能光能ATPATP中活跃化学能中活跃化学能ATPATP活跃化学能活跃化学能有机物中稳定有机物中稳定化学能化学能 光反应光反应暗反应暗反应条件条件场所场所物质变化物质变化能量变化能量变化联联 系系光反应和暗反应的比较光反应和暗反应的比较光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供ATPATP和和H H（NADPHNADPH）暗反应为光反应补充暗反应为光反应补充ADPpiADPpi（NADP+NADP+）下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：图中图中A A是是_,B_,B是是_,_,它来自于它来自于_的分解。的分解。图中图中C C是是_，它被传递到叶绿体的，它被传递到叶绿体的_部位，用于部位，用于_ _。图中图中D D是是_，在叶绿体中合成，在叶绿体中合成D D所需的能量来自所需的能量来自_图中图中G_,FG_,F是是_,J_,J是是_图中的图中的H H表示表示_，I I表示表示_，H H为为I I提供提供_光光H2OBACDE+PiFGCO2JHI2水水H基质基质用作还原剂，还原用作还原剂，还原C3ATP光能光能光反应光反应H和和ATP色素色素C5化合物化合物C3化合物化合物(CH2O)暗反应暗反应过程过程是得出是得出结论结论的唯一真理！的唯一真理！1.反应条件反应条件光反应反应条件光反应反应条件 光光 色素色素 酶酶 暗反应反应条件暗反应反应条件 酶酶 ATP H 2.能量变化和物质变化能量变化和物质变化能量的转移途径：能量的转移途径：光能光能ATPATP中中活跃活跃的化学能的化学能(CH(CH2 2O)O)中中稳定稳定的化学能的化学能能量变化和物质变化能量变化和物质变化暗反应中碳的转移途径暗反应中碳的转移途径：CO2C3（CH2O）20世纪世纪40年代，美国科学家卡尔文年代，美国科学家卡尔文(CH2 O)14C 标记标记CO214CO214 CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳。中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳。光合作用的探究历程 卡尔文循环卡尔文循环2能量变化和物质变化能量变化和物质变化 原料和产物的对应关系：原料和产物的对应关系：（C CH H2 2O O）C CO O2 2O O2 2H H2 2O O 第一组释放的氧气全都是第一组释放的氧气全都是 ，第二组释放的氧气全都是第二组释放的氧气全都是 。提出问题提出问题：光合作用的探究历程鲁宾和卡门的实验 用用”同位素标记法同位素标记法”进行探究进行探究作出假作出假设：实验设计与操作：实验设计与操作：分析结果：分析结果：得出结论得出结论：释放的释放的O2来自于来自于H2O还是还是CO2？释放的释放的O2 来自于来自于CO2。释放的释放的O2 来自于来自于H2O。18O2O2假设假设1：假设假设2：光合作用释放的光合作用释放的O2 来自于来自于H2O。条件C3C5H和ATP(CH2O)生成量突然停止光照，CO2供应不变增加增加减少减少减少或没有减少或没有减少或没有减少或没有条件C3C5H和ATP(CH2O)生成量光照不变，光照不变，突然停止突然停止COCO2 2供应供应减少减少增加增加增加增加减少或没有减少或没有练一练练一练过程！过程！3.3.在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿中停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿中C3C3和和C5C5化合物含量的变化是（化合物含量的变化是（）A.C3A.C3和和C5C5都迅速减少都迅速减少 B.C3B.C3和和C5C5都迅速增加都迅速增加C.C3C.C3迅速增加，迅速增加，C5C5迅速减少迅速减少 D.C3D.C3迅速减少，迅速减少，C5C5迅速增加迅速增加4.4.在正常条件下进行光合作用的某植物，当突然改变某种条件后，在正常条件下进行光合作用的某植物，当突然改变某种条件后，细胞内的五碳化合物含量突然上升，则改变的条件是（细胞内的五碳化合物含量突然上升，则改变的条件是（）A.A.停止光照停止光照 B.B.停止光照并降低二氧化碳浓度停止光照并降低二氧化碳浓度 C.C.升高二氧化碳浓度升高二氧化碳浓度 D.D.降低二氧化碳浓度降低二氧化碳浓度外部因素外部因素1、光照、光照强度度2、CO2浓度度3、温度、温度4、水、水，无机，无机盐等等影响光合作用效率的因素影响光合作用效率的因素内部因素：内部因素：酶的数量，叶的数量，叶绿体的数量等体的数量等1.光光照照强强度度ABC图中图中A A点含义：点含义：BB点含义：点含义：CC点表示：点表示：光照强度为光照强度为0 0，只进行呼吸作用，只进行呼吸作用光合作用与呼吸作用强度相等光合作用与呼吸作用强度相等,称为光称为光光合作用强度不再随光照强度增强而增光合作用强度不再随光照强度增强而增强，称为光饱和点强，称为光饱和点 真正光合速率真正光合速率=净光合速率净光合速率+呼吸速率呼吸速率2.温度温度光合作用强度光合作用强度O光照强度121410对应例题：对应例题：导致植物夏季中午光合作用导致植物夏季中午光合作用“午休午休”的的直接原因是（直接原因是（）A.温度过高，蒸腾过强，缺乏光反应原料水温度过高，蒸腾过强，缺乏光反应原料水 B.温度过高，酶活性降低温度过高，酶活性降低 C.气孔关闭气孔关闭,缺乏缺乏CO2 D.呼吸作用过强呼吸作用过强,无有机物积累无有机物积累C3.CO2浓度浓度A:进行光合作用所需最进行光合作用所需最低外界低外界CO2浓度浓度B:CO2饱和点饱和点光光合合速速率率0外界外界CO2浓度浓度A BA:呼吸作用强度呼吸作用强度C:CO2补偿点补偿点 S:CO2饱和点饱和点应用：应用：温室栽培时适当提高温室栽培时适当提高CO2的浓度的浓度措施：措施：大田生产大田生产“正其行，通其风正其行，通其风”，即为提高，即为提高CO2浓度、增加产量。提高光合作用速率。浓度、增加产量。提高光合作用速率。适当适当提高提高CO2的浓度（温室大棚）；的浓度（温室大棚）；增加增加光照时间和光照强度；光照时间和光照强度；白天适当白天适当增加增加温度，夜间适当温度，夜间适当降低降低温度；温度；农作物农作物间距间距合理，选择适当的合理，选择适当的光源光源等；等；合理合理施肥施肥，提供必要的矿物质元素；，提供必要的矿物质元素；合理合理灌溉灌溉，提供适当水分。，提供适当水分。增加农作物产量的几点做法：增加农作物产量的几点做法：延长光合作用时间延长光合作用时间延长光合作用时间延长光合作用时间增加光合作用面积增加光合作用面积增加光合作用面积增加光合作用面积光能利用率光能利用率光合作用效率光合作用效率(轮作轮作)(合理密植：间种、套种合理密植：间种、套种)1、控制光照强度、控制光照强度2、适当补充、适当补充CO23、适宜的温度、适宜的温度4、矿质元素（、矿质元素（合理施肥）合理施肥）5、水（、水（合理灌溉）合理灌溉）化能合成作用化能合成作用自养生物自养生物 以以光光为能源，以为能源，以CO2和和H2O（无机物无机物）为原料合）为原料合成糖类（成糖类（有机物有机物），糖类中储存着由光能转换来的），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如能量。例如绿色植物绿色植物。异养生物异养生物 只能利用环境中只能利用环境中现成的有机物现成的有机物来维持自身的生来维持自身的生命活动。例如命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌人、动物、真菌及大多数的细菌。化能合成作用化能合成作用 利用环境中某些利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量无机物氧化时所释放的能量来来制造有机物。少数的制造有机物。少数的细菌，如硝化细菌细菌，如硝化细菌。光能自养生物光能自养生物化能自养生物化能自养生物五年后五年后1642年，年，海尔蒙特海尔蒙特(J.B.van Helmont)柳树增重柳树增重 74.47 kg土壤减少土壤减少 0.06 kg水分水分是建造植物体的是建造植物体的唯一唯一原料原料2.5 Kg结论：植物可以更新空气结论：植物可以更新空气 光照（一半曝光，光照（一半曝光，一半遮光）一半遮光）3.3.萨克斯萨克斯光合作用的产物光合作用的产物 证明了光合作用的产物有淀粉的生成。证明了光合作用的产物有淀粉的生成。结果结果：曝光部分呈深蓝色，遮光部分无颜色变化曝光部分呈深蓝色，遮光部分无颜色变化实验过程实验过程：绿叶绿叶暗处理暗处理碘蒸气处理碘蒸气处理结论结论：4.4.恩格尔曼（恩格尔曼（18801880）水绵实验水绵实验1装片中好氧细菌向叶绿体装片中好氧细菌向叶绿体被光束被光束照射到照射到的部位集中。的部位集中。装片中好氧细菌分布在装片中好氧细菌分布在叶绿体叶绿体所有受光部位的周围所有受光部位的周围。光合作用的产物之一光合作用的产物之一O2。2结论：结论：叶绿体是光合作用的场所叶绿体是光合作用的场所结论：结论：现象：现象：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 5.5.鲁宾和卡门的同位素标记法的探究实验鲁宾和卡门的同位素标记法的探究实验 的过程及所证明的问题是什么？的过程及所证明的问题是什么？实验过程实验过程证明的问题：证明的问题：光合作用释放的氧气来自于水。光合作用释放的氧气来自于水。最后由美国科学家卡尔文利用最后由美国科学家卡尔文利用1414C C做试验研做试验研究：用究：用1414C C标记的标记的1414COCO2 2，供小球藻进行光合，供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了了COCO2 2中的碳在光合作用中转化成有机物中中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途径称为碳的途径，这一途径称为卡尔文循环卡尔文循环。在在19611961年获得诺贝尔化学奖年获得诺贝尔化学奖1.CO2浓度浓度A:进行光合作用所需最进行光合作用所需最低外界低外界CO2浓度浓度B:CO2饱和点饱和点光光合合速速率率0外界外界CO2浓度浓度A BA:呼吸作用强度呼吸作用强度C:CO2补偿点补偿点 S:CO2饱和点饱和点对应例题对应例题2：下列相关叙述，正确的是下列相关叙述，正确的是 （）A如果光照强度适当降低，如果光照强度适当降低，a 点左移，点左移，b 点左移点左移 B如果光照强度适当降低，如果光照强度适当降低，a 点左移，点左移，b 点右移点右移 C如果光照强度适当增强，如果光照强度适当增强，a 点右移，点右移，b 点右移点右移 D如果光照强度适当增强，如果光照强度适当增强，a 点左移，点左移，b 点右移点右移【解析】【解析】光合作用强度受光照强度和光合作用强度受光照强度和CO2浓度的综合影响。分析曲线浓度的综合影响。分析曲线图可知：图可知：a点时，点时，CO2吸收速率为吸收速率为0，此时叶片光合作用强度等于呼吸作用，此时叶片光合作用强度等于呼吸作用强度，强度，b点时，点时，CO2吸收速率最大，吸收速率最大，CO2浓度达到饱和点。浓度达到饱和点。当光照强度适当光照强度适当增强时，光合作用增强，由于呼吸作用强度不变，此时只需要小于当增强时，光合作用增强，由于呼吸作用强度不变，此时只需要小于a 的的CO2浓度就能使叶片光合作用强度等于呼吸作用强度，故浓度就能使叶片光合作用强度等于呼吸作用强度，故a点左移点左移。光照光照强度增强，光能增多，光反应增强，强度增强，光能增多，光反应增强，CO2浓度成为限制光合作用达到最大浓度成为限制光合作用达到最大值的主要因素，因此值的主要因素，因此CO2浓度只有大于浓度只有大于b点时的浓度，光合作用强度才能点时的浓度，光合作用强度才能达到最大值，故达到最大值，故b点右移。点右移。此题的答案为此题的答案为D。D应用：应用：温室栽培时适当提高温室栽培时适当提高CO2的浓度的浓度措施：措施：大田生产大田生产“正其行，通其风正其行，通其风”，即为提高，即为提高CO2浓度、增加产量。提高光合作用速率。浓度、增加产量。提高光合作用速率。AB光照强度光照强度光照强度光照强度0吸吸吸吸收收收收量量量量m mg g/d dm m2 2h hCO2CO2阳生植物阳生植物阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物阴生植物阴生植物A A：呼吸作用强度：呼吸作用强度：呼吸作用强度：呼吸作用强度 B B：光补偿点；：光补偿点；：光补偿点；：光补偿点；C C：光饱和点：光饱和点：光饱和点：光饱和点C释释释释放放放放量量量量 CO2CO2光合速率（强度）光合速率（强度）光合速率（强度）光合速率（强度）-净光合速率净光合速率净光合速率净光合速率 阴生植物的光补偿点、光饱和点阴生植物的光补偿点、光饱和点阴生植物的光补偿点、光饱和点阴生植物的光补偿点、光饱和点 阳生植物阳生植物阳生植物阳生植物 净光合速率净光合速率=实际光合速率实际光合速率呼吸速率呼吸速率2、光、光光合作用强度光合作用强度O光照强度121410对应例题：对应例题：导致植物夏季中午光合作用导致植物夏季中午光合作用“午休午休”的的直接原因是（直接原因是（）A.温度过高，蒸腾过强，缺乏光反应原料水温度过高，蒸腾过强，缺乏光反应原料水 B.温度过高，酶活性降低温度过高，酶活性降低 C.气孔关闭气孔关闭,缺乏缺乏CO2 D.呼吸作用过强呼吸作用过强,无有机物积累无有机物积累C自养生物自养生物绿色植物以光为能源，以二氧化碳和水为原料合成糖类，糖类中绿色植物以光为能源，以二氧化碳和水为原料合成糖类，糖类中储存着由光能转化来的能量。储存着由光能转化来的能量。人、动物、真菌及大多数细菌只能利人、动物、真菌及大多数细菌只能利用环境中现成的有机物维持用环境中现成的有机物维持自身的生命活动自身的生命活动异养生物异养生物4.4.化能合成作用：化能合成作用：原理：制造有机物所需要的能量是通过氧化原理：制造有机物所需要的能量是通过氧化无机物无机物NHNH4+4+、NONO2-2-、H H2 2S S、SOSO、H H2 2、FeFe2 2+等而获等而获得的。得的。化能自养类型：化能自养类型：硝化细菌硝化细菌、铁细菌、硫细菌、氢细菌等、铁细菌、硫细菌、氢细菌等NHNH3 3+O+O2 2 HNO HNO2 2+能量能量HN0HN02 2+O+O2 2 HNO HNO3 3+能量能量C0C02 2+H+H2 2O (CHO (CH2 2O)+OO)+O2 2下图是某种细菌内发生的生化反应，据此判断其新陈代谢下图是某种细菌内发生的生化反应，据此判断其新陈代谢类型是类型是()A A自养厌氧型自养厌氧型 B B异养厌氧型异养厌氧型C C自养需氧型自养需氧型 D D异养需氧型异养需氧型谢谢观赏谢谢观赏