《光合作用教学》PPT课件

第五节 光合作用,高考说明要求：(理解、综合运用、分析、判断、推理和评价),光合色素,光合作用过程,环境因素影响光合速率,类囊体,基质,光,水,三碳糖,碳反应,光反应,O,2,2C,3,CO,2,C,5,NADPH,ATP,ADP+Pi,一、光合作用过程,1.光反应,（1）条件：_。,（2）场所：_。,（3）产物：_。,（4）物质转变：,水在光下裂解为_；,水中的氢在光下将_。,（5）能量转变：_被吸收并转化为_。,光合色素、酶、光和水,叶绿体类囊体膜,NADPH、ATP、O,2,H,+,、O,2,和电子,NADP,+,还原为NADPH,光能,ATP和NADPH中的化学能,2.碳反应,（1）条件：_。,（2）场所：_。,（3）产物：_。,（4）物质变化：,CO,2,+RuBP2,_；,三碳酸+,NADPH+ATP,_；,RuBP,的,。,（5）能量变化：,。,多种酶、ATP、NADPH,叶绿体基质,三碳糖,三碳酸,三碳糖,进行光合作用的生物不一定都有叶绿体,但必须都有相关的色素和酶，如蓝细菌和光合细菌。,ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能,再生,1.光反应与碳反应的联系,光反应为碳反应提供NADPH、ATP，碳反应为光反应提供ADP和Pi,如图：,光能,三碳糖,H,2,O,O,2,NADP,+,+H,+,NADPH,ATP,ADP+Pi,CO,2,光反应,碳反应,光合作用过程的分析,光合作用光反应产生的ATP只用于碳反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命活动所需ATP来自细胞呼吸。,2.条件骤变时几种物质量的变化,项目,条件,三碳,酸,RuBP,NADPH和,ATP,三碳糖,CO,2,供,应不变,停止光照,突然光照,增强,光照,不变,停止CO,2,供应,CO,2,供应增加,C,3,和C,5,含量的变化是相反的，即C,3,增加，则C,5,减少,增加 减少减少或没有减少或没有,减少 增加 增加 增加,减少增加 增加 减少或没有,增加减少 减少 增加,【典例1】,(2011新课标全国卷)在光照等适宜条件下，将培养在CO,2,浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO,2,浓度为0.003%的环境中，其叶片碳反应中C,3,和C,5,微摩尔浓度的变化趋势如图，回答问题：,（1）图中物质A是_（C,3,、C,5,）。,（2）在CO,2,浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A低，原因是,_ _,；,将CO,2,浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是,_ _,。,（3）若使该植物继续处于CO,2,浓度为0.003%的环境中，碳反应中C,3,和C,5,浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的,_ _,（低、高）。,（4）CO,2,浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO,2,浓度为1%时的_（高、低），其原因是_,_ _,。,C,3,高,低,CO,2,浓度低时，碳反应的强度低，所需的ATP和NADPH少,碳反应速率在该环境中已达到稳定，即C,3,和C,5,的含量稳定，根据碳反应的特点，此时C,3,的分子数是C,5,的2倍,当CO,2,浓度突然降低时，C,5,的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C,5,积累,【变式训练】,CO,2,供应不足最终可影响到绿色植物释放O,2,减少，下列叙述中最直接的原因是（）,A.CO,2,不足使固定形成的三碳化合物减少,B.三碳化合物还原所消耗的ATP和NADPH减少,C.ATP和NADPH减少使光反应分解水减少,D.ADP、Pi、NADP,减少使光反应分解水减少,D,二、环境因素影响光合速率,1.光合速率：又称,_ _,（1）含义：_的植物（如一定的叶面积）在_,内进行多少光合作用。,（2）表示方法：产生氧气量/单位时间或_/单,位时间。,光合强度,一定量,单位时间,消耗二氧化碳量,2.影响光合速率的主要环境因素,(1)光强度：在一定范围内，光合速率随光强度增加而_；,当光强度增加到一定数值后，光强度再增加光合速率也不会增,加，此时的光强度称为_。,(2)温度：低于最适温度，随着温度升高，光合速率_；超,过最适温度，随着温度升高，酶的活性_，光合速,率_。,(3)二氧化碳浓度：一定范围内，空气中二氧化碳浓度的增加会,使光合速率_。,增加,光饱和点,加快,减弱或丧失,加快,减慢或停止,影响光合作用的环境因素及应用,1.光强度,（1）光强度与光合作用速率的关系曲线：,光饱和点,光补偿点,光强度,CO,2,吸收,CO,2,放出,A,B,C,若此曲线代表阳生植物，你能在图中画出阴生植物的相应曲线吗？,阳生植物,阴生植物,当外界条件变化时，,光补偿点,移动规律,若呼吸速率增加，光补偿点应,，反之应,。,若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，,光补偿点应,，反之应,。,阴生植物,与阳生植物相比，光补偿点和光饱和点都相,应向,移动,。,（2）应用：,间作、套种,农作物，可合理利用光能。,右移,左移,右移,左移,左,2CO,2,浓度,（1）曲线分析：图1中A点表示,CO,2,补偿点,，即光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO,2,浓度，图2中A点表示进行光合作用所需CO,2,的最低浓度。B和B点都表示,CO,2,饱和点,。,（2）应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”、增施,农家肥,等增大CO,2,浓度，提高光合作用速率。,3.温度,（1）曲线分析(如图)：温度主要是通过影响与光合作用有关的,酶的活性,而影响光合作用速率。,（2）应用：冬天，温室栽培可适当提高温度，白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当,降低,温室温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。,【典例2】,(2011海南高考)某同学设计了一个探究实验，把培养在完全营养液中、生长状态一致的3组某种植物幼苗分别放入A、B、C三个完全相同的玻璃钟罩内（如图所示），其中A不密封，B、C密封；B内培养皿中盛有Ba（OH）,2,溶液，A、C内培养皿中盛有蒸馏水，各培养皿中液体的体积相同。该实验在光照充足、温度适宜的环境中进行。,回答问题：,（1）根据上述实验设计判断，该实验的目的是_,_。,（2）从理论上讲，培养一段时间后，预期的实验结果是：B中,的幼苗生长量比C中的_（大、小），原因是_,_；,A中的幼苗生长量比C中的_（大、小），原因是_,_。,探究CO,2,含量对植物生长的影响,B装置密封，且培养皿中为Ba（OH）,2,溶液，容器中没有CO,2,不能进行光合作用，而C中含有少量CO,2,，可以进行光合作用,A不密封，可以从外界吸收CO,2,，光合作用较强；C密封，不能从外界吸收CO,2,，光合作用较弱,小,大,【变式训练】,某学校生物兴趣小组用伊乐藻进行光合作用的实验，将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中，以白炽灯作为光源，移动白炽灯调节其与大试管的距离，分别在10、20和30下进行实验，观察并记录不同距离下单位时间内枝条产生的气泡数目，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（）,A.该实验研究的是光强度和温度对光合速率的影响,B.A点和C点的限制因素分别为温度和光强度,C.B点条件下伊乐藻能进行光合作用,D.若在缺镁的培养液中进行此实验则B点向右移动,D,项目,光合作用,细胞呼吸,H,的来源,光反应中水的光解,第一阶段从葡萄糖到丙酮酸及第,二阶段丙酮酸和H,2,O分解产生,H,的去路,作为还原剂用于碳反应阶段,中还原C,3,形成三碳糖和C,5,用于第三阶段还原O,2,产生H,2,O,同,时释放大量能量,ATP的,来源,光反应阶段ATP合成所需能,量来自色素吸收的太阳光能,第一、二、三阶段均产生,第三,阶段产生最多,能量来自有机物,氧化分解,ATP的,去路,用于碳反应阶段C,3,的还原,以稳定化学能形式储存于有,机物中,作为能量通货用于各项生命活,动,光合作用与细胞呼吸的关系,1区别,厌氧呼吸中H去向呢？,2联系,（1）物质方面：,C：CO,2,三碳糖 C,3,H,4,O,3,CO,2,O：H,2,O O,2,H,2,O,H：H,2,O NADPH 三碳糖,NADH H,2,O,（2）能量方面：,光能 ATP 三碳糖,碳反应,呼吸,呼吸,光反应,光反应,光反应,呼吸,碳反应,呼吸、,呼吸,碳反应,细胞呼吸,3光合作用速率与呼吸作用速率,（1）,呼吸速率,的表示方法：植物置于黑暗环境中，测定实验容器内CO,2,增加量、O,2,减少量或有机物减少量。,（2）表观光合速率和真正光合速率：,表观光合速率,：常用一定时间内O,2,释放量、CO,2,吸收量或有机物积累量表示；,真正光合速率,：常用一定时间内O,2,产生量、CO,2,固定量或有机物产生量表示。,（3）光合速率与呼吸速率的关系：,表观光合速率,真正光合速率,呼吸速率,光强度,A,B,C,D,CO,2,吸收,CO,2,释放,O,真正光合速率表观光合速率呼吸速率,真正光合速率和表观光合速率的判断方法,（1）若为坐标曲线形式，,当光强度为0时,，CO,2,值为0，则为真正光合速率；若为负值，则为表观光合速率。,（2）若所给数值为,有光条件下绿色植物的测定值,，则为表观光合速率。,（3）有机物的,积累量,为表观光合速率，有机物的,制造量,为真正光合速率。,【典例3】,.如图表示一个水稻叶肉细胞内发生的部分代谢简图。图中表示反应过程，AL表示细胞代谢过程中的相关物质，a、b、c表示细胞的相关结构。请据图作答：,（1）图中，反应过程所需要的外界条件是_，,反应过程的场所是_，反应过程的场所是_。,（2）结构a发生的能量转换过程是,_ _,_。,（3）在上述中，不能产生ATP的过程是_。,（填写序号）,（4）需氧呼吸与厌氧呼吸的共同途径是_。,（填写序号）,光,叶绿体基质,线粒体内膜,光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能,如图是在一定的CO,2,浓度和温度条件下，某阳生植物和阴生植物叶片受光强度和光合作用合成量用CO,2,的吸收量表示，其单位为：mgCO,2,/（100cm,2,小时）的关系图。请据图回答：,（1）曲线B所表示的是_植物的受光强度和光合作用合成量的关系。,（2）叶面积为25 cm,2,的阳生植物叶片在光强度为Y时每小时的光合作用合成量为_mg。,（3）将该阳生植物叶片先在光强度为X的条件下放置若干时间，然后放于暗处（光强度Q时）12 h，要使此时叶的干物质量与照射前一样，则需光照_h。,（4）在同等条件下，阳生植物细胞呼吸的强度比阴生植物_。,阴生,强,4,6,【变式训练】,如图表示绿色植物体内某些代谢过程中物质的变化，A、B、C分别表示不同的代谢过程。以下表述正确的是,（）,A.水参与C中第二阶段的反应,B.B在叶绿体类囊体膜上进行,C.A中产生的O,2,参与C的第二阶段,D.X代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的类囊体膜,A,1.（2012聊城模拟）下列四组实验中，能够用来证明CO,2,是光合作用必需原料的一组是（）,A.和,B.和,C.和,D.和,B,课堂巩固练习,2.（2012台州模拟）塑料大棚技术的兴起使我国北方地区冬季餐桌上丰富多彩。下列关于冬季塑料大棚种植蔬菜的有关叙述错误的是（）,A.大棚内夜间的温度高，不利于植物有机物积累,B.晴朗的中午,农民都要将塑料大棚开口，提高大棚内CO,2,的浓度,C.阴雨天应提高大棚的温度,D.大棚施足农家肥，既有利于提高土壤肥力，又可以提高棚内CO,2,的浓度,C,3.绿色植物的光合作用是地球上有机体生存、繁殖和发展的根本源泉，几乎可以说一切生命活动所需的能量都来源于太阳能。绿色植物是主要的能量转换者，是因为它们均含有叶绿体(图甲)这一完成能量转换的细胞器，图乙是图甲中的色素分离结果，图丙是在图甲结构中进行的生化反应，分别代表图甲叶绿体的结构。请根据图示回答下列问题。,（1）观察图甲叶绿体的结构，中具有膜结构的是_,_(填数字)，构成膜结构的基本支架是_。,（2）图甲中吸收光能的结构是 _，发生的能量,变化是_。,（3）图乙观察色素的分离结果，1、2、3、4分别是_,_。,（4