人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 光合作用的原理和应用图文课件ppt

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万物生长靠太阳雨露滋润禾苗壮
光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将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。
自然界中到处都有二氧化碳、水和阳光，然而能够利用它们合成有机物的却只有能进行光合作用的细胞。完成这一神奇过程的就是叶绿体。
探究光合作用原理的部分实验
甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖
1937年，希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气。
希尔反应：离体的叶绿体在适当的条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应。
结论：光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而并不来源于CO2
1941年，美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪的方法研究了光合作用中O2的来源，他们用16O的同位素18O分别标记H2O和CO2 ，使它们分别变成H218O和C18O2 ，然后进行了两组实验：
1954年，美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验： 在给叶绿体照光时发现，当向反应体系中供给ADP、Pi等物质时，体系中就会有ATP出现。
1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。
A组：光照+叶绿体提取液+ADP+Pi；
结果叶绿体中可以生产ATP
B组：光照+叶绿体提取液+ADP+Pi；
结果叶绿体中不生产ATP
在叶绿体中，有光存在的情况下，ADP与Pi结合生成ATP，即在光下叶绿体内同时进行两个反应
探究光合作用原理的部分实验总结
光反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？
划分依据:反应过程是否需要光能
光合作用第一阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。
叶绿体中类囊体的薄膜上（有光反应阶段所需的色素和酶）
将光能转变为活跃的化学能，释放出O2
NADPH的合成： H++NADP+ NADPH
光反应和暗反应是一个整体，二者紧密联系，缺一不可
联系：光反应阶段为暗反应阶段提供 ，暗反应阶段产生的 为光反应阶段合成ATP提供原料。
光合作用过程中各元素的去向：
水光解为O2和H+;ATP和NADPH的合成
CO2的固定；C3的还原；ATP和NADPH的分解
光能转化为ATP和NADPH中的化学能
ATP和NADPH中的化学能转化为有机物中稳定的化学能
光能→ATP和NADPH中的化学能→有机物中稳定的化学能
光反应为暗反应提供ATP和NADPH;
暗反应为光反应提供了ADP、Pi、NADP+
叶绿体处不同条件下，C3、C5、NADPH、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化
指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量，又称光合速率。
探究光照强度对光合作用的影响实验视频
探究二氧化碳对光合作用速率的影响实验视频
光照强度对光合作用强度的影响
(1)A点时，光照强度为0，对应的CO2来源于哪些生理过程？其释放量的含义是什么？
答：A点时，光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，其单位时间内释放的CO2量，可表示此时的细胞呼吸速率。
(2)B点时，所对应的CO2吸收量和释放量为0，试分析此时光合速率与细胞呼吸速率的关系及B点的含义。
答：B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合速率＝呼吸速率，此点为光补偿点。
(3)C点时，CO2吸收量达到最高，请讨论C点的含义并分析CO2吸收量达到最高前、后的主要限制因素分别是什么？
答：当达到C点后，光合作用不再随光照强度的升高而增加，称之为光饱和点。CO2吸收量达到最高前的主要限制因素是光照强度，CO2吸收量达到最高后的主要限制因素为温度和CO2浓度。
　 光合作用整套机构对温度比较敏感，温度过高时植物气孔关闭或酶活性降低，光合速率会减弱。光合作用的最适温度因植物种类而异。
温度对光合作用强度的影响
温室栽培中，可适当提高白天温度，适当降低夜间温度，从而提高作物产量（有机物积累量）。
农田里的农作物应增施有机肥温室中可增施有机肥或使用CO2发生器等。
CO2浓度对光合作用强度的影响
在一定范围内，植物光合速率随CO2浓度的增大而____________；但达到一定浓度时，再增加CO2浓度，光合速率也____________。
（C'：光合速率开始达到最大时外界的光照强度）
（限制因素：CO2浓度、温度等）
（B1：阴生植物呼吸作用较弱，对光的利用能力也不强）
1、延长光照时间、增加光照强度、选择适当的光源；2、白天适当增加温度，夜间适当降低温度；3、适当提高CO2的浓度（施用农家肥）；4、合理灌溉，提供适当水分;5、合理施肥，提供必要的矿物质元素；6、农作物间距合理(合理密植）。
增加农作物产量的几点做法：
①把无机物合成有机物，不仅是自身的营养物质,而且是人和动物的食物来源.②将光能转换成化学能，贮存在有机物中，提供了生命活动的能量来源.③维持了大气成分的基本稳定
自养生物：能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质，并储存了能量的一类生物
利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。
氨氧化成亚硝酸，进而将亚硝酸氧化成硝酸，这两个反应释放出的化学能，被硝化细菌用来将CO2和H2O合成糖类。