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大,小,光合作用,光合作用,地球上最重要的化学反应,使整个自然界每年大约形成,五千亿,吨有机物；,直接或间接为动物和人类提供了食物、能源；,人类对它的研究已有,300,多年；,六,次诺贝尔奖与研究光合作用有关；,光合作用,让我们先了解光合作用的研究历史,地球上最重要的化学反应 使整个自然界每年大约形成五千亿,1642,年，比利时的,范,赫尔蒙特,做,了这样一个实验,柳树增,重,：,74.47kg,土壤减,重,：,0.06kg,柳树,增加的物质来源于水！,五年后,光合作用的研究历史,1642年，比利时的范赫尔蒙特做了这样一个实验,1642,年,赫尔蒙特,思考：,1,.,分析实验前后柳苗和干土的重量有,何变化？,2.,赫尔蒙特通过此实验得出柳苗的增重只是来自于水，你认为他忽视了哪些因素？,忽视了空气、光照等,因素。,海尔蒙特实验示意图,柳树增重,74.4,kg,，土壤,只减少,0.1,kg,。,1642年赫尔蒙特思考：1.分析实验前后柳苗和干土的重量,1771,年，英国化学家普里斯特利的著名实验,植物,能改善污浊的空气！但有时候,却,1771年，英国化学家普里斯特利的著名实验,探究,一：普利斯特利,的实验,植物可以影响空气成分,吗？,植物可以影响空气成分。,植物,能产生动物呼吸和蜡烛燃烧所需要的气体。,植物可以更新空气,(,吸收,CO,2,，,产生,O,2,),。,设计实验,结果分析,得出结论,小鼠和点燃的蜡烛,光照，密闭,玻璃罩,小鼠,死亡，蜡烛,也熄灭,绿色植物,小鼠,存活，蜡烛,仍燃烧,提出问题,作出假设,实施实验,探究一：普利斯特利的实验植物可以影响空气成分吗？植物可以影响,1779,年，荷兰人英格豪斯进一步实验,原来,植物只有在光下才会放出氧气！,1779年，荷兰人英格豪斯进一步实验 原来植物只有,1864,年的萨克斯,实验,萨克斯实验有哪些,现象？该,现象说明了,什么？,1864年的萨克斯实验萨克斯实验有哪些现象？该现象说明了什么,探究,二：萨克斯,的实验,植物光合作用的产物除氧之外还有,什么？,植物光合作用的产物还有淀粉。,曝光,一侧的叶片经过碘液处理后变成,蓝色，而,遮光一侧的叶片经过碘液处理后不变蓝。,设计实验,结果分析,得出结论,提出问题,作出假设,植物在光合作用中产生了淀粉,。,酒精脱色,碘液处理,实施实验,探究二：萨克斯的实验植物光合作用的产物除氧之外还有什么？植物,放射性同位素可用,于追踪物质,的运行,和,变化过程。用放射性同位素,标记的,化合物，其化学性质不会改变,。科学家通过,追踪,放射性同位素标记的化合物可以,弄清化学反应,的详细,过程，这种,方法叫做,同位素标记法,。,阅读小,资料,放射性同位素可用于追踪物质的运行和变化过程。用放射性,光合作用产生的氧气,来自于水，而,不是来自于,CO,2,。,1939,年，鲁,宾和卡门做的同位素,实验，如下,图所,示：,这一实验证实,了：,光合作用产生的氧气来自于水，而不是来自于CO2。19,探究,三：鲁宾,、卡门的实验,光合作用产生的氧是来自于水还是,二氧化碳？,光合作用产生的氧是来自于水（或者是二氧化碳,）。,A,气体无,放射性，,B,气体具有放射性；而且等体积二者的质量比为,8,9,。,光合作用,产生的氧气来自于,水，而,不是来自于二氧化碳。,提出问题,设计实验,结果分析,得出结论,作出假设,实施实验,探究三：鲁宾、卡门的实验光合作用产生的氧是来自于水还是二氧化,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,做实验研究了这,一,问题，最终探明了,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物又是怎样合成的呢？20世,学生思考与,讨论：,英格豪斯实验,动力：光,萨克斯实验,产物：淀粉,恩格尔曼,实验,叶绿体,是,光合作用的,场所,原料,：,H,2,O,和,CO,2,结合,经典,实验，思考,光合作用的条件、场所,、原料、产物,是,什么，能不能,用一个反应式来,表示？,光能,叶绿体,6CO,2,+12H,2,O,*(,C,6,H,12,O,6,)+6H,2,O+6,O,2,*,在,上述基础上请用简洁语言给光合作用下定义。,学生思考与讨论：英格豪斯实验动力：光 结合经典实验,1.,光合作用的原料,、场所、条件、产物各是,什么？试,写出反应,方程式。,2.,在上述基础上请用简洁语言给光合作用下定义。,在,（光照,),条件,下，在,绿色植物的,(,叶绿体,),中，把,(,二氧化碳和水,),转化为,(,淀粉同时释放氧气,),，这个,过程叫,光合作用。,CO,2,+H,2,O,光能,叶绿体,(CH,2,O)+O,2,CO,2,和,H,2,O,、,叶绿体、光、（,CH,2,O,）和,O,2,1.光合作用的原料、场所、条件、产物各是什么？试写出反应方程,光合作用在哪里发生，是怎样进行的？,叶绿体,叶绿体照片,叶绿体及其色素,叶绿体内有,哪些色素呢？,光合作用在哪里发生，是怎样进行的？叶绿体叶绿体照片叶绿体及,光合作用的场所,叶绿体,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,红橙光,蓝紫光,蓝紫光,双层膜,基粒,基质,主要吸收,主要吸收,色,素,含量,4,1,光合作用的场所叶绿体色素叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b,光合作用：,是,绿色植物通过,叶绿体，利用,可见光中的,光能，把,二氧化碳和水合成为储存能量的糖类（通常指葡萄糖,），并且,释放出氧气的过程。,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,为什么反应式的两边都有,水？,问题：,什么,是,光合作用？,光合作用的过程,光合作用：是绿色植物通过叶绿体，利用可见光中的光能，把二氧化,基粒上的片层叫什么？基粒上有什么东西？,基粒,类囊体,（含,色素、酶,）,类囊体,是做什么用,的？,基粒上的片层叫什么？基粒上有什么东西？基粒类囊体（含色素,光反应,基粒的类囊体上,（类囊体）,H,2,O,光,叶绿体,a,活化的叶绿体,a,e,2e,1/2,o,2,2H,+,ADP+Pi,NADP,+,NADP,H,暗反应,NADP,：辅酶,NADP,H,：,还,原型,辅酶,（水的光解）,ATP,想想：物质,、,能量有何变化？,e,光反应基粒的类囊体上（类囊体）H2O光 叶绿体a活化的叶,暗反应,（卡尔文循环）,叶绿体基质中,五碳化合物,ADP+Pi,ATP,NADP,+,NADP,H,光反应,三碳化合物,co,2,固定,还原,多种酶,催化,(,CH,2,O),n,+,H,2,O,想想：物质,、,能量,有何,变化？,暗反应（卡尔文循环）叶绿体基质中五碳化合物ADP+PiA,光合作用,NADP,+,ADP,+P,i,NADP,H,卡尔文,循环,光反应,光,H,2,O,O,2,CO,2,(CH,2,O),n,+,H,2,O,ATP,光反应,暗反应,（需光）,（有光无光都进行）,光合作用NADP+ADPNADPH卡尔文光反应光H2OO2C,光反应和暗反应的比较,场所,条件,物质变化,能量变化,光反应,暗反应,基粒类囊体上,基质中,光、色素、酶,多种酶,水的光解,CO,2,的,固定、还原,光能 活跃,化学能,产物,O,2,ATP,NADPH,糖类稳定的化学能,(CH,2,O),n,H,2,O,ADP+Pi,NADP,+,ADP+Pi,ATP,NADP,+,NADPH,光反应和暗反应的比较场所条件物质变化能量变化光反应暗反应基粒,光合作用的实质,无机物,有机物,2.,能量转化：,光能,有机物中的化学能,1.,物质转化：,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,光合作用的实质无机物有机物2.能量转化：光能有机物中的化学能,讨论：,光合作用,有何,意义？,CO,2,O,2,讨论：光合作用有何意义？CO2O2,光合作用的意义,为一切生物生命活动的进行提供所必需的营养物质；,为一切生物生命活动的进行提供所必需的能量；,维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。,总之，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,。,光合作用的意义为一切生物生命活动的进行提供所必需的营养物质；,影响,光合作用,的,因素,CO,2,+H,2,O,（,CH,2,O,）,+O,2,光能,叶绿体,(,色素、酶）,Mg,、,N,等矿质元素,；,酶的活性受温度,等的影响,。,光照强度、光质、光照,时间,气体反应物,作为反应物和反应的,媒介,;,水分气孔关闭,CO,2,供应,。,影响光合作用的因素 CO2+H2O （CH,影响,光合作用,的因素,内因：,外因：,光（强度、光质）,CO,2,浓度,温度,矿质元素,水分,酶的种类、数量,叶面指数（疏密）,影响光合作用的因素内因：光（强度、光质）酶的种类、数量,两种表示方法有什么区别,呢？,1.,光,光合速率,0,光照强度,A,A,B,光照强度,0,吸收量,mg/dm,2,h,CO,2,释放量,CO,2,C,光照强度：,光合作用,光合作用、呼吸作用,两种表示方法有什么区别呢？1.光 光合速率0光照强度A,纵坐标代表,总光合速率（强度）,还是,净光合速率（,强度,）？如何判断曲线图中纵坐标代表的是,总值还是净值,？,A,、,B,、,C,点各代表的,意义？,如果图中曲线表示的是,阳生植物，那么,阴生植物的曲线应当,怎样？,A,B,光照强度,0,吸收量,mg/dm,2,h,CO,2,阳生植物,阴生植物,A,：呼吸,强度；,B,：光补偿点,；,C,：光饱和点,C,释放量,CO,2,净光合速率,呼吸速率,实际光合速率（总值）,净光合速率,光合速率（强度）,阴生植物的光补偿点、光饱和点,阳生植物,净值,=,总值（实际值）,呼吸消耗值,1.,光,不过原点的曲线代表的是净值；题干交代“测定”的值,一定是,净值。,纵坐标代表总光合速率（强度）还是净光合速率（强度）？如何判,A,B,光照强度,0,吸收量,mg/dm,2,h,CO,2,C,释放量,CO,2,S,1,S,2,S,3,呼吸,消耗量：,净积累,量：,总光合,作用量：,D,E,OA,与,OD,围成的面积（,S,1,+S,3,）,AC,与,AE,围成的面积,-,呼吸,消耗量（,S,2,-S,1,）,净值,+,呼吸消耗量（,S,2,+S,3,）,AB光照强度0吸收量mg/dm2hCO2C释放量 CO2S,2.CO,2,浓度,A,：,B,：,光合速率,0,外界,CO,2,浓度,A B,A,：,C,：,S,：,呼吸作用强度,CO,2,补偿点,CO,2,饱和点,进行光合作用所,需最低,外界,CO,2,浓度,CO,2,饱和点,2.CO2浓度A：光合速率0外界CO2A,应用：,温室,栽培时适当提高,CO,2,的浓度,措施：,多施,有机肥或农家肥,；,大田生产“正其,行，通,其风,”，即,为提高,CO,2,浓度、增加产量；,释放一定量的,干冰,或给植物浇,碳酸饮料,(,施,NH,4,HCO,3,),。,植物能直接吸收,吗？,应用：温室栽培时适当提高CO2的浓度措施：多施有机肥或农家,t,1,t,2,t,3,t,4,3.,温度,请,判断图中曲线哪条代表的是光合作用、,呼吸作用？净光合,速率,曲线该怎样绘制？,t1 t2 t3,光合作用强度,O,时间：盛夏,A,7 10 12 14,18,A,点的含义,是：,温度,过高，,气孔关闭，,CO,2,供应,不足,导致,光,合速率,下降。,夏季中午光合作用“午休”,光合作用强度O时间：盛夏A 7 10,温度,在生产上的应用,对光合作用的影响,外因,1.,适时,播种。,2.,温室,栽培,时，,白天,适当提高,温
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