浙科版(2019)生物必修1：3.5 光合作用将光能转化为化学能 课件(共42张PPT)

？
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
项目
场所 区 条件
物质 变化
别 能量 转化
光反应阶段
类囊体薄膜
光、色素、酶
2H2O→4H+ +O2+4eNADP+ +H+ +2e-→NADPH ADP+Pi+能量→ATP
光能 电能→ATP、 NADPH中活跃的化学能
碳反应阶段
叶绿体基质
多种酶、NADPH和ATP
CO2→三碳糖 ATP→ADP+Pi+能量 NADPH→NADP++H++2e-
ATP、NADPH中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能
光反应为碳反应提供ATP和NADPH 联 系 碳反应为光反应提供ADP和NADP+
CO2
吸
收
C1
阳生植物 阴生植物
0
B C2 光照强度
A B：光补偿点 C2：光饱和点
光补偿点、光饱和点：阳生植物 > 阴生植物
应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。
2.温度对光合速率的影响
光
合 速
A
率
0
温度
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。
牛刀小试
形成1个三碳糖需要CO2___3_个______，卡尔文循环_3_轮____
H2O
光
A
B
C D
F CO2
G
E+Pi H
J I
①图中B是_O__2_，它来自于_水___的分解。 ②图中C是_N_A__D_P_H__，它被传递到叶绿体的基__质__部位，用于_C_3_的__还__原__。 ③图中D是_A_T_P__，在叶绿体中合成D所需的能量来自_色__素__吸__收__的__光__能__。 ④图中的H表示光——反—应——，H为I提供_N_A__D_P_H__和__A_T__P__。
A与物质B的分子量之比是（ D ）
C18O2
A
CO2
B
A.1:2 B.2:1
C.9:8
H2O
光照射下
H218O
D.8:9
的小球藻
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
场所： 类囊体膜中
产物： 氧气、ATP、NADPH
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
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。 代表生物：绿色植物、蓝藻和某些细菌
光合作用在叶绿体中进行
主要分布在绿色植物的叶肉细胞
①＿内＿外＿膜
④＿基＿粒
②＿基＿质
叶绿体结构图 ③＿类＿囊＿体
外膜 透明，有利于光线的透过
牛刀小试
午休现象：当温度升高时，植物的蒸腾作用加快，植
4.物光为照了强保住度水和分C关O闭2浓叶片度上是气影孔响，导光致合二作氧用化碳的吸两收个
主受要阻外，植界物因停素止，光合下作图用是。北方夏季一天中棉花叶
片C光-4植合物作能用利强用叶度肉的细变胞化间隙曲的线低，浓度请C指O2出进行正光确合的图 解作是用（，所以光）合作用不受影响，而C-3植物则不能，
（用CO2量表示）与光照强度的关系。若将温度 调节到25℃，从理论上讲，图中相应点的移动分别
是（ ）
A.a上移，b左移，m值增加 m
B.a不移，b左移，m值不变
光 合
C.a上移，b右移，m值下降 强
D.a下移，b不移，m值上升 度
0b a
光照强度
牛刀小试
3.一个生物兴趣小组研究了矿质元素含量、光强度和 温度对光合作用的影响，下面是一位同学根据实验结 果绘制的一组曲线，你认为不正确的是（ ）
温度是影响光合作用的重要环境因素，下列关于温 度对光合作用影响的叙述，不正确的是（ ） A.温度对光合作用的影响是通过影响酶的活性实现的 B.温度降到0℃仍有植物进行光合作用 C.温度对不同植物的光合速率影响不同 D.温度影响碳反应对光反应没有影响
3.CO2浓度对光合速率的影响
光
合
速
c
d
率
b c'
物质变化： 2H2O 光 4H++4e-+O2
酶
ADP+Pi+ 能量 ATP
NADP++H++2e- 酶 NADPH
能量变化：光能 电能 化学能
ATP、NADPH中活跃
条件：光、色素、酶
碳反应将二氧化碳还原成糖
碳反应 卡尔文循环
三 碳 酸
场 原A所 料DAP：：T+PP叶Ri u绿BP体、基C质O2、NA2 DCP3H三、碳AT酸P
牛刀小试
1.下图为光合强度与光照强度之间关系的曲线，光照 强度在B点时，限制光合作用强度进一步升高的因素 是（ ）
①光照强度 ②CO2浓度 ③温度
A．②③
B．①③
C．①②
光 合
强
度
A
B 光照强度
牛刀小试
2.已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是
25℃，30℃，如图曲线表示该植物在20℃时光合强度
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
条件
停止光照、 CO2供应不变 突然光照、 CO2供应不变 光照不变、 停止CO2供应
C3 增加 减少 减少
光照不变、 CO2供应增加
增加
光照和CO2不变、 CH2O输出受阻
增加
C5
减少 增加 增加
减少
减少
NADPH、ATP 减少 增加 增加 减少
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。
农业生产启示：施用多种类型化肥。
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。
+ 的 还 物N质AD变PH化：co2 C5 酶多2种C3酶酸（CO2的CO固2的定固）定
原
NADP+ 三碳62三三（糖碳碳21/6酸糖）C51A3个个TP、（N酶5A三3/6DC）碳P5H糖（C2R5三五u碳B碳糖P再（糖三生R碳C）uO酸B2P的还原）
能量变化在：叶A绿T体P、内N或A运D到PH中活跃五化碳学糖能再生 叶绿糖体类外等被利有用机物中的稳定化学能
练习巩固
三碳酸还原中还原剂_N_A_D__P_H_，提供能量的是A_T_P_、__N_A__D_P_H__ 光反应为碳反应提供__A_T_P_、__N_A__D_P_H__ ATP转移方向_类__囊__体_薄__膜__→__叶_绿__体__基_质__ ADP转移方向_叶__绿_体__基__质_→__类__囊__体_薄__膜__
内膜 由类囊体堆叠而成，
基粒 在类囊体薄膜上存在着与光合 作用有关的酶和色素
基质 含多种光合作用所必需的酶
光合色素的提取与分离
• 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）.
• 材料试剂
新鲜绿色叶片 95%乙醇 SiO2 CaCO3 层析液
收m
C1
量
a
b
0
B
c
C2
A
光照强度
3.5 光合作用
图1 图3
图2 图4
牛刀小试
棉花的光强度与光合作用强度之间的关系如右下图所 示，该曲线是实测一片叶子在不同光强度条件下的CO2吸 收和释放的情况。你认为下列四个选项中，细胞中发生 的情况与曲线中A、B、C三点相符的是（ ）
A.①②③ C.②③④
B.②③① D.①②④
光合作用将光能转化为化学能
光合作用概述
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： CO2和H2O
产物： 有机物和氧气
场所： 叶绿体
还原
条件： 光照
光
6CO2+12H2O 叶绿体 C6H12O6 +6O2+ 6H2O
氧化
光
6CO2+12H2O 叶绿体 C6H12O6 +6O2+ 6H2O
aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
e
CO2的浓度
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
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。
农业生产启示：合理浇灌。
5.必需矿质元素的供应
色素吸收、传递、 转化光能
胡黄ab
吸
光 率叶
绿
素
吸
a
收
光 谱
叶叶
绿 素 b
绿 体
色
类素
胡 萝 卜
吸 收
素光
谱
400
500
600
700 波长/nm
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
1.温室栽培胡萝卜，用什么颜色的玻璃做顶棚更能提高产量
（ B）
A.红色
B.无色
C.绿色
D.蓝紫色
2.下图是小球藻进行光合作用示意图，图中物质
二是待干燥后再重复2-3次（增加色素的量）
5.分离色素
要求： A、滤纸条要斜靠烧怀壁 B、不能让层析液没及滤液细线 （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
增加
糖类合成量 减少 增加 减少 增加
减少
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
图4
1.光照强度对光合速率的影响
CO2 吸
色素提取的过程： 1.烘干、研磨： （研钵）菠菜叶 二氧化硅: 为了研磨充分 碳酸钙: 保护叶绿素分子不被破坏 95%乙醇: 溶解色素 2.过滤： 小玻璃漏斗 尼龙布：减少色素吸附
3.制备滤纸条
滤纸条剪去两角：
宽1 cm 长
10 cm
层析液同步到达滤液细线
4.点样
要求： 一是越细越齐越好（避免色素带重叠）