第三章- 第五节 光合作用将光能转化为化学能（课件PPT）

第五节光合作用将光能转化为化学能第三章高中生物学 必修11. 描述光合作用光反应和碳反应的过程，说明光合作用的本质。2. 解释叶绿体和叶绿素在光合作用中的重要作用。3. 说明影响光合作用的因素；运用光合作用和细胞呼吸的原理，提出增加作物产量的措施。4. 关注绿色植物对生态系统的重要作用，形成保护生态环境的意识。学习目标光合作用：是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化为有机物并释放出氧气的过程。原料：产物：场所：条件：CO2和H2O有机物和氧气叶绿体光照还原氧化光合作用概述代表生物：绿色植物、蓝藻和某些细菌思考：光合作用和需氧呼吸是否互为逆反应？不是，场所不同，条件不同。光合作用是否一定在叶绿体内发生？不是，有酶和色素即可。光合作用在叶绿体中进行 ①＿＿＿④＿＿③＿＿＿②＿＿内外膜基质类囊体基粒叶绿体结构图主要分布在绿色植物的叶肉细胞外膜内膜基粒由类囊体堆叠而成，基质含多种光合作用所必需的酶透明，有利于光线的透过在类囊体薄膜上存在着与光合作用有关的酶和色素光合色素的提取与分离材料试剂新鲜绿色叶片 95%乙醇 SiO2 CaCO3 层析液 实验原理 提取：叶绿体中的色素易溶于丙酮、石油醚等有机溶剂. 分离：不同的色素在层析液中溶解度不同,在滤纸上的扩 散速度也不同（溶解度高—扩散得快）.色素提取的过程：1.烘干、研磨：2.过滤： （研钵）菠菜叶二氧化硅:95%乙醇:碳酸钙:为了研磨充分保护叶绿素分子不被破坏溶解色素尼龙布：小玻璃漏斗减少色素吸附3.制备滤纸条 4.点样一是越细越齐越好要求：二是待干燥后再重复2-3次（避免色素带重叠）（增加色素的量）滤纸条剪去两角：层析液同步到达滤液细线5.分离色素A、滤纸条要斜靠烧怀壁B、不能让层析液没及滤液细线要求：（色素会溶解在层析液中）C、试管加软木塞光合色素的提取与分离色素含量: 叶绿素a＞叶绿素b 叶黄素＞胡萝卜素 叶绿素约占 ¾ 类胡萝卜素约占 1/4溶解度: 胡萝卜素＞叶黄素＞ 叶绿素a＞叶绿素b色素吸收、传递、 转化光能胡黄ab叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素吸收光谱吸光率叶绿素主要吸收蓝紫光和红光；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光根据反应过程中是否有光的直接参与光反应：直接需要光碳反应：不需要光直接参与 光反应将光能转化为化学能并产生氧气 光反应氧气、ATP、NADPH类囊体膜中场所：产物：物质变化：能量变化： 条件：光能 电能 ATP、NADPH中活跃化学能光、色素、酶碳反应将二氧化碳还原成糖 碳反应场所：原料：物质变化：能量变化：叶绿体基质RuBP、CO2、NADPH、ATPATP、NADPH中活跃化学能糖类等有机物中的稳定化学能卡尔文循环生成一个C6H12O6要几个二氧化碳？？ 光合产物在细胞中的利用3次卡尔文循环输出1分子三碳糖在叶绿体内合成淀粉、蛋白质、脂质大部分运出叶绿体外合成蔗糖光反应阶段与碳反应阶段的比较类囊体薄膜叶绿体基质光、色素、酶多种酶、NADPH和ATP 光能 电能→ATP、NADPH中活跃的化学能ATP、NADPH中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能2H2O→4H+ +O2+4e-NADP+ +H+ +2e-→NADPHADP+Pi+能量→ATP CO2→三碳糖ATP→ADP+Pi+能量NADPH→NADP++H++2e- 练习巩固三碳酸还原中还原剂_______，提供能量的是____________光反应为碳反应提供______________ATP转移方向____________________ADP转移方向____________________形成1个三碳糖需要CO2__________，卡尔文循环______NADPHATP、NADPHATP、NADPH类囊体薄膜→叶绿体基质叶绿体基质→类囊体薄膜3个3轮①图中B是____，它来自于____的分解。②图中C是________，它被传递到叶绿体的____部位，用于_________。③图中D是_____，在叶绿体中合成D所需的能量来自_______________。④图中的H表示—————，H为I提供_______________。O2水NADPH基质C3的还原ATP色素吸收的光能光反应NADPH和ATP叶绿体处于不同条件下C3、C5、NADPH、ATP以及糖类合成量的动态变化增加减少减少减少减少增加增加增加减少增加增加减少增加减少减少增加增加减少增加减少光合作用受环境因素的影响 光照温度水分矿物质…CO2浓度环境因素对光合速率的影响光合速率：又称光合强度，是指一定量的植物（如一定的叶面积）在单位时间内进行多少光合作用。表示方法：产生氧气量/单位时间或 消耗二氧化碳的量/单位时间真正光合速率 = 表观光合速率 + 呼吸速率影响因素：光照强度、温度、CO2浓度、水分、 矿质元素等。环境因素对光合速率的影响1.光照强度对光合速率的影响光照强度0C2m3.5 光合作用 AB光照强度0阳生植物阴生植物B：光补偿点C2：光饱和点应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。C1光补偿点、光饱和点：阳生植物 阴生植物>C22.温度对光合速率的影响温度光合速率0A农业生产启示：①适时播种；②温室栽培植物时，白天应适当提高温度，晚上适当降低温度。3.CO2浓度对光合速率的影响c'农业生产启示：温室栽培植物时适当提高室内CO2浓度，如放一定量的干冰或有机肥。4.水分对光合速率的影响农业生产启示：合理浇灌。缺水时植物气孔关闭，影响二氧化碳进入叶肉细胞；缺水，则叶片淀粉水解减弱，糖类堆积，光合产物输出缓慢。因此，植物体水分减少会使光合速率下降。5.必需矿质元素的供应农业生产启示：施用多种类型化肥。①N：是各种酶、ATP和NADPH的重要组成元素。②P：是叶绿体膜、ATP和NADPH的重要组成元素。③K：影响糖类的合成和运输。④Mg：是叶绿素的重要组成元素。6.多因子对光合速率的影响农业生产启示：温室栽培时，在一定光强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，可提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加光强度或CO2浓度以提高光合速率。牛刀小试4.光照强度和CO2浓度是影响光合作用的两个主要外界因素，下图是北方夏季一天中棉花叶片光合作用强度的变化曲线，请指出正确的图解是（　　）午休现象：当温度升高时，植物的蒸腾作用加快，植物为了保住水分关闭叶片上气孔，导致二氧化碳吸收受阻，植物停止光合作用。C-4植物能利用叶肉细胞间隙的低浓度CO2进行光合作用，所以光合作用不受影响，而C-3植物则不能，光合效率降低。总结1.光合作用的概述。2.光合色素的提取与分离。3.光反应和碳反应。4.环境因素对光合速率的影响。谢 谢！