光合作用的原理及应用

不需要光和色素、多种酶
水的光解
光
H2O→2[H]+1/2O2
合成ATP
酶
ADP+Pi 光→能 ATP
CO2的固定
酶
CO2+C5 →2C3
碳三的还原 2CA3 T→酶P →[HC] H2O+C5
能量变化
光能—活跃的化学能 活跃的化学能——稳定的化学能
联系
光反应为暗反应提供[H]和ATP 暗反应消耗了光反应的产物,促进光反应的进行
进行光合作用 水 14C 光合作用 CO2转变成有机物 卡尔文循环
三、1.光反应 暗反应 有光 1/2O2 暗反应 暗反应 有光无光 CO2+C5 酶 2C3 H2O
四、有机物 光 化学能 略
五、1.（1）单位时间 （2）有机物 （3）二氧化碳浓度
水分的多少 光照的长短与强弱 光的成分以及温度的高低
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一、光合作用的发现及研究
2、1864年德国科学家萨克斯德实验 成功证明：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉 同时证明：光合作用的进行需要光照条件
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1．为什么对天竺葵先进行暗处理？
答：为了将叶片内原有的淀粉运走耗尽。
2．为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？
答：为了进行对照。
3．这个实验的说明什么问题？
2.光照 温度 二氧化碳的浓度
3.多 少
六、1.光 二氧化碳 水 糖类 光能 自养生物 叶绿素 环
境中现成的有机物 异养生物
2.氧化 有机物 自养生物
3
？你还记得吗 ……
什么叫光合作用？ ……
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一、光合作用的发现及研究
1、1771年，英国科学家普里斯特利的实验
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3 1、蜡烛易熄灭、小白鼠易 窒息而死。
实验证明：光合作用释放的氧全部来自参 加反应的水。
思考：
通过对以上四个实验的分析，你能对光
合用下一个定义了吗？……
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年代 1771 1779 1845
1864 1880
1939 20世纪40代
科学家
普利斯特利 英格豪斯 R.梅耶
萨克斯 恩格尔曼
鲁宾 卡门 卡尔文
结论
植物可以更新空气
只有在光照下植物可以更新空气
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（三）光合作用的实质
物质上把CO2和H2O转变成 以糖类为主的有机物
能量上把光能转变成有机物 中的化学能
最基本的物质代谢和能量代谢
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四、光合作用原理的应用
（1）影响光合作用的因素 光照、CO2、温度、水、矿质元素等
（2）提高农作物光合作用强度的措施 1、适当提高光照强度、延长光照时间 2、合理密植 3、适当提高CO2浓度 4、适当提高温度 5、适当增加植物体内的含水量 6、适当增加矿质元素的含量
可以用下列式子概括：
CO2 + H2O
光能 叶绿体
有机物 + O2
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三、光合作用
（一）光合作用的反应式及过程
光能
6CO2+H2O 叶绿体 （CH2O）+O2
可见光
2H2O O2
光解 4[H] 酶
吸收
色素分子
ATP
酶
能
ADP+Pi
2C3
还原
多种酶
固定 CO2 C5
C6H12O6+H2O
光反应
暗反应 21
植物在光合作用时把光能转变成 了化学能储存起来 绿色叶片光合作用产生淀粉
氧由叶绿体释放出来。叶绿体是 光合作用的场所 光合作用释放的氧来自水。
光合产物中有机物的碳来自CO2
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二、光合作用的概念：
光合作用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。
2、蜡烛不容易熄灭。 3、小白鼠不易窒息而死。
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一、光合作用的发现及研究
1、1771年，英国科学家普里斯特利的实验
指 出：
植物可以更新空气。
如果是你今天做的实验，你得出什么结论？ 绿色植物在光照下吸收了二氧化碳，产生了氧气。
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一、光合作用的发现及研究
2、1864年德国科学家萨克斯德实验
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碘蒸汽处理
答：结果证明绿叶在光下制造了淀粉。
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一、光合作用的发现及研究
3、1880年，美国科学家恩吉尔曼实验
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极 细 光 束
黑暗中
光照下
为什么好氧细菌集中在叶绿体所有受光部 位的周围？
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一、光合作用的发现及研究
3、1880年，美国科学家恩吉尔曼实验 实验证明：
①光合作用释放氧气，氧气是由叶绿体释放出来的。 ②叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
同时还证明： 光合作用进行需要光照条件。
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光合作用释放的氧 气中的氧元素来自那里 呢？
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一、光合作用的发现及研究
4、20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门 的实验：
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C18O2
O2
CO2
18O2
（一）
H2O
（二）
H218O
绿藻
绿藻
你找到答案了吗？…… 17
一、光合作用的发现及研究
4、20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门 的实验：
重点难点
重点：分析光合作用探究历程中几个实验的经典之
处；光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系；
影响光合作用强度的环境因素。
难点：光反应、暗反应过程；探究影响光合作用强
度的环境因素。
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自主学习
一、叶绿体 光能 水 CO2 能量 氧气 二、普利斯特利 更新空气 阳光照射 O2 CO2
化学能 黑暗中静置 无颜色变化 淀粉 叶绿体
小结：
光合作用场所：叶绿体 （基粒、基质） 光合作用条件：光 酶 色素（叶绿体中） 光合作用原料： 二氧化碳（CO2）水（H2O） 光合作用产物： 有机物（储存能量）氧气
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（二）光反应和暗反应的区别与联系
进行部位
光反应阶段 叶绿体囊状结构薄膜上
暗反应阶段 叶绿体基质中
条件
物质 变化
光、色素、酶
光合作用的原理及应用
学习目标
1.了解光合作用的探究历程；掌握光合作用的概念、过程、 实质、总反应式及意义；理解光反应与暗反应的区别与联 系。
2.通过分析光合作用发现过程中的几个经典实验，培养设计 实验、分析实验的能力；找出影响光合作用的因素。
3．体验科学工作的方法和过程，感受科学发现的艰难，养 成严谨的科学态度，提高科研的兴趣，增强创新意识；通 过 “如何利用光合作用的原理提高作物产量” 的讨论这 一问题，加强对科学、技术、社会的关注。
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五、化能合成作用 异养生物：不能直接利用无机物制成有机物， 只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自 身的组成物质，并储存了能量的一类生物
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
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2.化能合成作用 ——能够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的合成作用
例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌