生物必修2光合作用ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,俗话说：“万物生长靠太阳”,，为什么这么说呢？我们来看一组数据：,地球表面上的绿色植物每年大约制造4400亿吨有机物(全球粮食产量21.3亿吨)；,地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为7.1110,18,kJ，这个数字大约相当于240,000个三门峡水电站所发出的电力。,绿色植物储存在有机物中的能量来自哪里呢？,俗话说：“万物生长靠太阳”，为什么这么说呢？我们来看一组,1,第五节 光合作用,二、捕获光能的色素的提取和分离,三、光合作用的原理和应用,一、光合作用的探究历程,四、影响光合速率的环境因素,五、光合作用和呼吸作用中的化学计算,第五节 光合作用二、捕获光能的色素的提取和分离三、光合作用,2,一、光合作用的探究历程,一、光合作用的探究历程,3,18世纪中期以前认为植物增重来自土壤,1771年：英普里斯特利的实验,1779年，荷兰科学家英格豪斯证明在光下才有使空气变“好”的作用,1782年,日内瓦牧师J.Senebier证明,明确绿叶在光下放出的是氧气，吸收的是二氧化碳,1845年，梅耶指出，植物在进行光合作用时，把光能转变成化学能储存起来,1864年：德萨克斯的实验,1880年：美恩格尔曼的实验,20世纪30年代：美鲁宾和卡门的实验,20世纪40年代:美卡尔文的实验,光合作用的发现,18世纪中期以前认为植物增重来自土壤光合作用的发现,4,五年后,1642,年，,海尔蒙特,(,J.B.van Helmont,),柳树增重,74.47,kg,土壤减少,0.06,kg,水分,是建造植物体的,唯一,原料,1.光合作用的探究历程：,2.5 Kg,五年后1642年，海尔蒙特(J.B.van Helmont,5,普里斯特利实验,普里斯特利实验,6,一半曝光，一半遮光,在暗处放置几小的叶片,萨克斯的实验,暗处理,光照,脱色,一半曝光，一半遮光在暗处放置几小的叶片萨克斯的实验暗处理光照,7,生物必修2光合作用ppt课件,8,1864年，（德）萨克斯的实验,绿色叶片中光合作用中产生了淀粉；,1864年，（德）萨克斯的实验绿色叶片中光合作,9,光合作用的场所究,竟在什么地方呢？,早在100多年前美国科学家恩格尔,曼就以水绵和好氧细菌为实验材,料，很好地解答了这个问题！,水绵是常见的,淡水藻类,每条水绵由许多个结构相同的,长筒状细胞,连接而成。,水绵很明显的特点是：,叶绿体呈带状,，,螺旋,排列在细胞里。,光合作用的场所究早在100多年前美国科学家恩格尔水绵是常见的,10,生物必修2光合作用ppt课件,11,返回,光合作用氧来源的探究,返回光合作用氧来源的探究,12,20世纪30年代，鲁宾和卡门（美）的同位素标记实验：,结论：,光合作用产生的氧气全部来自水，而不是来自CO,2。,20世纪30年代，鲁宾和卡门（美）的同位素标记,13,光合作用产生的有机,物又是怎样合成的呢？,20世纪40年代，美国科,学家卡尔文利用放射性,同位素,14,C标记的,14,CO,2,做,实验研究这一问题。最,终探明CO,2,中的碳在光合,作用中转化成有机物中,的碳的途径，这一途径,称为,卡尔文循环,。,1961年诺贝,尔化学奖得主,光合作用产生的有机20世纪40年代，美国科1961年诺贝,14,光合作用的概念：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。,什么是光合作用？,光合作用概述,光合作用的概念：是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二,15,光合作用的反应式：,6CO,2,+12H,2,O,C,6,H,12,O,6,+6,O,2,+6H,2,O,光能,叶绿体,释放的氧气来源于参加反应的水,释放的氧气来源于参加反应的水,光合作用的反应式：6CO2+12H2OC6H12O6+6O2,16,植物细胞为什么能捕获光能呢？,捕获光能的色素,叶绿体的结构,二、捕获光能的色素的提取和分离,植物细胞为什么能捕获光能呢？捕获光能的色素二、捕获光能的色素,17,为什么有些植物的叶片不是绿色的?,为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不同呢？,为什么有些植物的叶片不是绿色的?为什么有些植物的叶片在不同时,18,叶片中的叶肉细胞,绿叶,叶肉细胞,亚显微结构模式图,叶绿体亚显微,结构模式图,这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？,叶片中的叶肉细胞绿叶 叶肉细胞 叶绿体亚显微这些捕获光,19,二、操作步骤：,提取色素,制备滤纸条,画滤液细线,分离色素,观察与记录,称取5g绿色叶片,去粗脉、剪碎，加少许SiO,2,和CaCO,3,加10ml无水乙醇,充分迅速研磨,过滤,色素滤液,棉塞封口,新鲜、浓绿,研磨充分,防止色素被破坏,防止溶液挥发以及色素被空气氧化,得到色素浓度最大的溶液和防止乙醇挥发,将干燥的滤纸剪成长和宽略小于试管长和宽的,滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角，并在距这,一端1cm处用铅笔划一条细的横线,防止色素溶于层析液中,使色素带平齐,用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线画细线，待,滤液干后，再画一两次。,防止丙酮挥发，污染空气,加大浓度，使色素带清晰,防止滤液线过粗而使色素带重叠,细、直、齐,将3ml层析液倒入试管中，将滤纸条（有滤液细,线的一端朝下）轻轻插入层析液中，然后用棉塞,塞紧试管口。注意：不能让滤液线触及层析液。,注意：实验后一定要用肥皂洗手。,二、操作步骤：提取色素制备滤纸条画滤液细线分离色素观察与记录,20,生物必修2光合作用ppt课件,21,色素分离实验及作用,色素有那些功能呢？,吸收、传递、转换光能,色素分离实验及作用色素有那些功能呢？吸收、传递、转换光能,22,色素,叶绿素,类胡萝卜素,叶绿素a,叶绿素b,叶黄素,胡萝卜素,吸收可见的太阳光,叶绿素主要吸收,红光,和,蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收,蓝紫光,叶绿体中的色素,(蓝绿色),(黄绿色),(橙黄色),(黄色),3/4,1/4,色素叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素吸收可见的,23,叶绿体中的色素,IIIIIIIIIIIII 橙黄色,.胡萝卜素,IIIIIIIIIIIII 黄 色,.叶黄素,IIIIIIIIIIIII 蓝绿色,.叶绿素a,IIIIIIIIIIIII 黄绿色,.叶绿素b,叶绿体中的色素,24,叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光,叶片为什么往往是绿色的呢？,叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光叶片为什么往往是绿色的呢,25,叶绿素中的吸收光谱,0,400,500,600,700 nm,50,100,叶绿素b,叶绿素a,叶绿素中的吸收光谱0400500600700 nm 5,26,叶绿体的结构,叶绿体的结构,27,这些囊状结构称为类囊体，吸收光能的四种色素，就分布在类囊体的薄膜上。,叶绿体是进行光合作用的场所，它内部巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。,光合作用在叶绿体中是怎样进行的呢？,这些囊状结构称为类囊体，吸收光能的四种色素，就分布在类,28,光反应,暗反应,三、光合作用的过程,光反应暗反应三、光合作用的过程,29,生物必修2光合作用ppt课件,30,H,2,O,类囊体膜,酶,Pi,ADP,ATP,1.光反应阶段,酶,光、,色素、,叶绿体内的类囊体膜上,水的光解：,2H,2,O 4NADPH+O,2,光能,（还原剂）,ATP的合成,：,ADPPi 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,H2O类囊体膜酶Pi ADPATP1.光反应阶段酶光、色素,31,CO,2,糖类,五碳化合物 C,5,蛋白质,脂质,CO,2,的固定,三碳化合物 2C,3,C,3,的还原,基质,多种酶,H,ATP,2.暗反应阶段,CO,2,的固定：,CO,2,C,5,2C,3,酶,C,3,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,2C,3,(CH,2,O),酶,糖类,H、ATP,C,5,CO2糖类 五碳化合物 C5 蛋白质脂质CO2的固定,32,CO,2,糖类,五碳化合物 C,5,蛋白质,脂质,CO,2,的固定,三碳化合物 2C,3,C,3,的还原,基质,多种酶,H,2,O,类囊体膜,酶,Pi,ADP,ATP,H,CO2糖类 五碳化合物 C5 蛋白质脂质CO2的固定,33,色素分子,可见光,C,5,2C,3,ADP+Pi,ATP,2,H,2,O,O,2,4H,多种酶,酶,CH,2,O,CO,2,吸收,光解,能,固定,还原,酶,光反应,暗反应,光合作用的过程,色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H,34,光反应,碳反应,酶,酶,酶,比较,色素 酶,联 系,能量变化,物质变化,场所,条件,光,碳 反 应,光 反 应,过程,项目,需要光,色素、酶,不需要光,酶,类囊体膜上,叶绿体基质中,水的光解；ATP的合成,CO,2,的固定；C,3,的还原,ATP中活,跃化学能,ATP中活,跃化学能,光能,有机物中稳,定化学能,光反应 为 碳反应 提供 NADPH 和ATP，,碳反应 为 光反应 提供 ADP 和Pi。,相互制约,密切联系,同时进行,光反应碳反应酶酶酶比较色素 酶联 系能量变,35,光合作用的重要意义,包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源,维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,促进生物进化,从物质转变和能量转变的过程来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢,光合作用的重要意义包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质,36,四、影响光合作用的因素,1.光照强度,真正光合速率=净光合速率+呼吸速率,四、影响光合作用的因素1.光照强度 真正光合速率=净光合,37,1光照 光照强度和光照时间主要影响光反应。在一定范围内，光合作用的效果随光照强度的增强而增强，但是光照强度超过一定限度后，光合作用不再增强。延长光照时间也能提高光合作用的效果。（此外，还有光质对光合作用的影响）,典型问题：,阳生植物和阴生植物所需光照强度的区别；,夏至那天哈尔滨和海口的绿色植物制造有机物量的比较；,塑料大棚傍晚点灯延长光照；,各种单色光对光合作用的影响比较；,海洋中不同深度水层中植物的分布。,1光照 光照强度和光照时间主要影响光反应。在一定范围内，,38,生物必修2光合作用ppt课件,39,2.温度 温度主要影响碳反应中酶的催化效率。在一定范围内，光合作用的效果随温度的增高而增强，但是温度过高会影响甚至破坏酶。温度也影响植物的呼吸作用，分解消耗有机物。,处理好光合作用与呼吸作用的,关系对农业生产有主要意义。,（真正光合速度、呼吸速度、,表观光合速度）（图示）,常见问题：昼夜温差对积累,有机物的影响,新疆的瓜果大又甜；,夏季塑料大棚晚间熄灯后，,打开通风口降温；,低温贮存果蔬。,2.温度 温度主要影响碳反应中酶的催化效率。在一定范围内，,40,光合作用,呼吸作用,t,吸收或释放量,CO2,光合作用呼吸作用t吸收或释放量CO2,41,（3）CO,2,浓度 CO,2,浓度主要影响碳反应。CO,2,是碳反应的原料，在空气中浓度很低，增加CO,2,浓度对光合作用的影响是非常明显的。（,图3,）,试分析以下措施是如何提高CO,2,浓度的？,选择栽种规格、行向；,增施有机肥；,深施碳酸氢铵肥料。,常见问题：,植物的“午休”现象；,生物圈中的碳循环；,“温室效应”,（3）CO2浓度 CO2浓度主要影响碳反应。CO2是碳反应,42,昼夜温度，日照变化，二氧化碳变化量,昼夜温度，日照变化，二氧化碳变化量,43,CO,2,浓度,b:CO,2,的补偿点,c:CO,2,的饱和点,ab:CO,2,太低，农作物消耗光合产物；,bc:随CO,2,的浓度增加，光合作用强度增强；,cd:CO,2,浓度再增加，光合作用强度保持不变；,de:CO,