浙江省高中生物《光合作用的过程》课件浙教版必修1.ppt
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环境条件
光、CO2、温度、水分、矿质元素等
内部条件
不同部位、不同生育期
光合速率：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（如 释放多少氧气、消耗多少二氧化碳、产生多 少淀粉）
表观光合速率（净光合速率）——
真正光合速率（总光合速率）—— 表观光合速率 = 真正光合速率—呼吸速率
需氧呼吸
异化作用
与光无关，每时每刻进行 酶、O2
区 进行的时间 绿色植物在光下进 只要是活细胞时刻在进行 别 行
反应部位
物质变化
叶绿体
细胞质基质、线粒体
CO2+H2O转变成有机 有机物分解成CO2+H2O 物
能量转换
光能
联系
电能 有机物中稳定的化学能 ATP中活跃的化学能 化学能 光合作用为所有生物提供有机物和O2，需氧呼吸 为光合作用提供CO2和水
4、色素：
（1）色素种类
叶绿素： Chlorophyll
叶绿素a:蓝绿色
含镁有机物
叶绿素b:黄绿色 胡萝卜素:橙黄色
类胡萝卜素： carotenoid 叶黄素:黄色
碳氢组成的 烃类化合物
叶绿素分子结构
胡萝卜素
（2）功能：吸收、传递、转化光能 吸收的光波长范围为：400-700nm(可见光)
CO2 吸 收 0 B c
C1 a C2 b 光照强度
A
A点：黑暗时， 只进行细胞呼吸 O2
区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放
CO2
CO2 吸 收 0 B c
C1 a C2 b 光照强度
AB段：弱光下， 光合作用小于细胞呼吸
A
O2 O2
CO2
CO
CO2 吸 收 0 B c
C1 a C2 b 光照强度
B点：光补偿点， 光合作用等于细胞呼吸
A
O2 CO2
CO2 吸 收 0 B c
C1 a C2 b 光照强度
BC1段：强光下， 光合作用大于细胞呼吸
A
O2 O2
CO2 CO2
2、温度——影响酶的活性
① 光 合 作 用 是 在 酶 的 催 化 下 进 行 的， 温 度 直 接 影 酶的活性 响 ； ②B点表示： ③BC段表示：
光
O2 H2O H+
光
e-
ADP+
ATP
NADP+ NADPH CO2
Pi
C6H12O6
ATP
ADP+Pi
2C3
NADPH NADP+
供
能
供
多 种 酶 催 化
CO2 C5
Baidu Nhomakorabea
氢
C6H12O6
活跃的化学能转换成稳定的化学能
（三）光反应和碳反应的区别和联系 光反应 场所 条件 基粒类囊体 光、色素、酶等 水的光解、ATP 的生成、NADPH 的生成 碳反应 叶绿体基质 酶、ATP、NADPH CO2固定、三碳 酸还原、五碳化 合物的再生
三、光合作用的实质与意义
光合作用是指以CO2和H2O为原料，通过 叶绿体，利用光能合成糖类等有机物， 同时释放O2 。
1、生物生存所需有机物的主要来源 2、生物生存所需能量的主要来源 3、保持大气中CO2和O2含量的稳定 4、对生物的进化具有重要意义
其他自养生物及化能合成作用
四、环境因素影响光合速率（P93活动）
物质变化：CO2的固定、 C3还原、RuBP再生 水解 酶 六碳糖 CO2+RuBP（C5) 2 PGA （C3) （不稳定） 3-磷酸甘油酸 ATP NADPH 2 3-磷酸甘油醛（C ) 3 酶 能量变化： ATP和NADPH中的化学能 产物： 三碳糖 C3中的化学能
光 能 转 换 成 活 跃 的 化 学 能
光 合 单 位
e
D P A
H2 O
反应中心
NADP+
（一）光反应
场所： 基粒的类囊体薄膜上 条件：光、酶、叶绿体蛋白质复合体（光系统Ⅰ和光系统Ⅱ） 物质变化： ADP＋Pi ＋电能 NADP＋ H2 O 能量变化：光能
＋ H＋ ＋
ATP合成酶
ATP
2e
酶
NADPH
光
2H＋ + 1/2O2 + 2e 电能 ATP、NADPH中的化学能
1、光
（1）光质 不同波长的光
最强： 白光
次之： 红光 最弱： 绿光
（2）光强度
CO2 吸 收
C1
a
光补偿点：光合 作用吸收的CO2 和呼吸放出CO2 相等时的光强度。 b
光照强度 光饱和点：光合
0 A
B c
B：光补偿点
C2
作用达到最强时 所需的最低的光 C2：光饱和点 强度。
a(净光合作用 )=b(总光合作用 ) – c(呼吸作用)
产物： ATP、NADPH、O2
（二）碳反应：卡尔文循环 包括CO2固定、 C3还原 和 RuBP再 生 CO2 C- P
RuBP（核酮 C糖二磷酸） CC- P
CC- P
2 C- 3-磷酸甘油酸
C-
ATP ADP+Pi
C- P CC-
NADPH
NADP+ 叶绿体外
三碳糖
（二）碳反应
场所：叶绿体基质
色 素 的 吸 收 光 谱
两个吸收峰430-450nm蓝紫光区 640-660nm红光区
叶绿素是绿 色？？
连续双峰400500nm
类胡萝卜素 是黄色？？
二、光合作用的过程
-1.6
（一）光反应
e-* P700 e- * P680
A0 A1 Fe-Sx Fe-SA Fe-SB
-1.2
-0.8
-0.4
此温度条件下，光合速率最高 超过最适温度，光合速率随温度升高而下降
； ；
3、 CO2浓度
光合 速率
B
0
A
CO2浓度
4、 水
5、 矿质元素
直接影响：参与生化反应，如N、Mg、P 间接影响：参与糖分的转化和运输，如K 光强度、温度和浓度对光合作用的影响是 综合性的，但往往也有一个起到限制性的作用。
第五节
光合作用
一、光合作用概述
1、概念：光合作用是指以CO2和H2O为原料，通过 叶绿体，利用光能合成糖类等有机物质， 同时释放O2 。 2、总反应式： C6H12O6+ 6O2 ＊ + 6H2O 6CO2 + 12H2O＊ 叶绿体 光
3、场所：
叶绿体——
双层膜：外膜、内膜
基质：同化CO2 基粒：由类囊体薄膜垛叠 而成的绿色颗粒
Pheo PQA PQB
PQ
Fd Cytb6
Fp
（FAD）
e-
0
Fe-S
+0.4
Cyt f PC
NADP+ NADPH +H+ 光
P700
+0.8
H2 0
e- 锰串
ADP+Pi ATP 光 (从基质 (释放到 吸收) 腔内)
P680
+1.2
O2+H+
+1.6
光反应中光能的吸收、传递、转化示意图
光
光
物质 区别 变化
能量 转换
ATP、NADPH中 光能→电能→ATP、化学能→三碳糖中 NADPH中化学能 化学能 准备阶段：为碳 反应顺利进行提 供ATP、NADPH 完成阶段：在各 种酶作用下， ATP、NADPH 将三碳糖还原
联系
（四）光合作用和需氧呼吸的比较 光合作用
代谢类型 同化作用
与光的关系 在光下才能进行 条件 光、酶、色素
光、CO2、温度、水分、矿质元素等
内部条件
不同部位、不同生育期
光合速率：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（如 释放多少氧气、消耗多少二氧化碳、产生多 少淀粉）
表观光合速率（净光合速率）——
真正光合速率（总光合速率）—— 表观光合速率 = 真正光合速率—呼吸速率
需氧呼吸
异化作用
与光无关，每时每刻进行 酶、O2
区 进行的时间 绿色植物在光下进 只要是活细胞时刻在进行 别 行
反应部位
物质变化
叶绿体
细胞质基质、线粒体
CO2+H2O转变成有机 有机物分解成CO2+H2O 物
能量转换
光能
联系
电能 有机物中稳定的化学能 ATP中活跃的化学能 化学能 光合作用为所有生物提供有机物和O2，需氧呼吸 为光合作用提供CO2和水
4、色素：
（1）色素种类
叶绿素： Chlorophyll
叶绿素a:蓝绿色
含镁有机物
叶绿素b:黄绿色 胡萝卜素:橙黄色
类胡萝卜素： carotenoid 叶黄素:黄色
碳氢组成的 烃类化合物
叶绿素分子结构
胡萝卜素
（2）功能：吸收、传递、转化光能 吸收的光波长范围为：400-700nm(可见光)
CO2 吸 收 0 B c
C1 a C2 b 光照强度
A
A点：黑暗时， 只进行细胞呼吸 O2
区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放
CO2
CO2 吸 收 0 B c
C1 a C2 b 光照强度
AB段：弱光下， 光合作用小于细胞呼吸
A
O2 O2
CO2
CO
CO2 吸 收 0 B c
C1 a C2 b 光照强度
B点：光补偿点， 光合作用等于细胞呼吸
A
O2 CO2
CO2 吸 收 0 B c
C1 a C2 b 光照强度
BC1段：强光下， 光合作用大于细胞呼吸
A
O2 O2
CO2 CO2
2、温度——影响酶的活性
① 光 合 作 用 是 在 酶 的 催 化 下 进 行 的， 温 度 直 接 影 酶的活性 响 ； ②B点表示： ③BC段表示：
光
O2 H2O H+
光
e-
ADP+
ATP
NADP+ NADPH CO2
Pi
C6H12O6
ATP
ADP+Pi
2C3
NADPH NADP+
供
能
供
多 种 酶 催 化
CO2 C5
Baidu Nhomakorabea
氢
C6H12O6
活跃的化学能转换成稳定的化学能
（三）光反应和碳反应的区别和联系 光反应 场所 条件 基粒类囊体 光、色素、酶等 水的光解、ATP 的生成、NADPH 的生成 碳反应 叶绿体基质 酶、ATP、NADPH CO2固定、三碳 酸还原、五碳化 合物的再生
三、光合作用的实质与意义
光合作用是指以CO2和H2O为原料，通过 叶绿体，利用光能合成糖类等有机物， 同时释放O2 。
1、生物生存所需有机物的主要来源 2、生物生存所需能量的主要来源 3、保持大气中CO2和O2含量的稳定 4、对生物的进化具有重要意义
其他自养生物及化能合成作用
四、环境因素影响光合速率（P93活动）
物质变化：CO2的固定、 C3还原、RuBP再生 水解 酶 六碳糖 CO2+RuBP（C5) 2 PGA （C3) （不稳定） 3-磷酸甘油酸 ATP NADPH 2 3-磷酸甘油醛（C ) 3 酶 能量变化： ATP和NADPH中的化学能 产物： 三碳糖 C3中的化学能
光 能 转 换 成 活 跃 的 化 学 能
光 合 单 位
e
D P A
H2 O
反应中心
NADP+
（一）光反应
场所： 基粒的类囊体薄膜上 条件：光、酶、叶绿体蛋白质复合体（光系统Ⅰ和光系统Ⅱ） 物质变化： ADP＋Pi ＋电能 NADP＋ H2 O 能量变化：光能
＋ H＋ ＋
ATP合成酶
ATP
2e
酶
NADPH
光
2H＋ + 1/2O2 + 2e 电能 ATP、NADPH中的化学能
1、光
（1）光质 不同波长的光
最强： 白光
次之： 红光 最弱： 绿光
（2）光强度
CO2 吸 收
C1
a
光补偿点：光合 作用吸收的CO2 和呼吸放出CO2 相等时的光强度。 b
光照强度 光饱和点：光合
0 A
B c
B：光补偿点
C2
作用达到最强时 所需的最低的光 C2：光饱和点 强度。
a(净光合作用 )=b(总光合作用 ) – c(呼吸作用)
产物： ATP、NADPH、O2
（二）碳反应：卡尔文循环 包括CO2固定、 C3还原 和 RuBP再 生 CO2 C- P
RuBP（核酮 C糖二磷酸） CC- P
CC- P
2 C- 3-磷酸甘油酸
C-
ATP ADP+Pi
C- P CC-
NADPH
NADP+ 叶绿体外
三碳糖
（二）碳反应
场所：叶绿体基质
色 素 的 吸 收 光 谱
两个吸收峰430-450nm蓝紫光区 640-660nm红光区
叶绿素是绿 色？？
连续双峰400500nm
类胡萝卜素 是黄色？？
二、光合作用的过程
-1.6
（一）光反应
e-* P700 e- * P680
A0 A1 Fe-Sx Fe-SA Fe-SB
-1.2
-0.8
-0.4
此温度条件下，光合速率最高 超过最适温度，光合速率随温度升高而下降
； ；
3、 CO2浓度
光合 速率
B
0
A
CO2浓度
4、 水
5、 矿质元素
直接影响：参与生化反应，如N、Mg、P 间接影响：参与糖分的转化和运输，如K 光强度、温度和浓度对光合作用的影响是 综合性的，但往往也有一个起到限制性的作用。
第五节
光合作用
一、光合作用概述
1、概念：光合作用是指以CO2和H2O为原料，通过 叶绿体，利用光能合成糖类等有机物质， 同时释放O2 。 2、总反应式： C6H12O6+ 6O2 ＊ + 6H2O 6CO2 + 12H2O＊ 叶绿体 光
3、场所：
叶绿体——
双层膜：外膜、内膜
基质：同化CO2 基粒：由类囊体薄膜垛叠 而成的绿色颗粒
Pheo PQA PQB
PQ
Fd Cytb6
Fp
（FAD）
e-
0
Fe-S
+0.4
Cyt f PC
NADP+ NADPH +H+ 光
P700
+0.8
H2 0
e- 锰串
ADP+Pi ATP 光 (从基质 (释放到 吸收) 腔内)
P680
+1.2
O2+H+
+1.6
光反应中光能的吸收、传递、转化示意图
光
光
物质 区别 变化
能量 转换
ATP、NADPH中 光能→电能→ATP、化学能→三碳糖中 NADPH中化学能 化学能 准备阶段：为碳 反应顺利进行提 供ATP、NADPH 完成阶段：在各 种酶作用下， ATP、NADPH 将三碳糖还原
联系
（四）光合作用和需氧呼吸的比较 光合作用
代谢类型 同化作用
与光的关系 在光下才能进行 条件 光、酶、色素