高中生物光合作用的过程公开课课件.ppt

1、光合作用的过程光合作用的过程叶片叶片是进行光合作用的主要是进行光合作用的主要器官器官，叶绿体叶绿体是是进行光合作用的进行光合作用的场所场所。每个叶肉细胞内含每个叶肉细胞内含有有20-10020-100个叶绿体个叶绿体，叶绿体呈叶绿体呈椭圆球形椭圆球形，具有具有双层膜双层膜，每个，每个叶绿体内有叶绿体内有几十个几十个基粒基粒，每个基粒由，每个基粒由多个多个类囊体类囊体重叠而重叠而成，类囊体是由膜成，类囊体是由膜围成的围成的空心饼状空心饼状结结构，类囊体膜上分构，类囊体膜上分布着光合作用有关布着光合作用有关的各种色素，大大的各种色素，大大增加了接受光的面增加了接受光的面积积一、叶绿体中的色素一、叶

2、绿体中的色素（橙黄色）（橙黄色）叶绿体中的多种色素叶绿体中的多种色素可以通过可以通过纸层析纸层析方法方法分离显示分离显示叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光胡萝卜素主要吸收蓝紫光胡萝卜素主要吸收蓝紫光叶片的颜色叶片的颜色在绿色植物的叶片中，叶绿素的含量通常是类胡萝卜素在绿色植物的叶片中，叶绿素的含量通常是类胡萝卜素含量的含量的4 4倍倍，因此叶片总是呈现绿色。当叶片衰老或环境，因此叶片总是呈现绿色。当叶片衰老或环境条件不良时（如干旱、高温、寒冷等），叶绿素比类胡条件不良时（如干旱、高温、寒冷等），叶绿素比类胡萝卜素更容易被破坏，其含量降低，叶片由此显现出类萝卜素更容易被破坏

3、，其含量降低，叶片由此显现出类胡萝卜素的颜色。胡萝卜素的颜色。光合作用的色素分布在类囊体膜上。光合作用的色素分布在类囊体膜上。无论是晴天（全光谱的光）还是阴天（蓝紫光）绿色植无论是晴天（全光谱的光）还是阴天（蓝紫光）绿色植物都能（通过叶绿素）利用太阳光进行光合作用。物都能（通过叶绿素）利用太阳光进行光合作用。所有吸收的光能，最后都要传递给所有吸收的光能，最后都要传递给叶绿素叶绿素a a才能用于光合才能用于光合作用。作用。二、光合作用的反应过程二、光合作用的反应过程光光叶绿素叶绿素a氧化的氧化的叶绿素叶绿素a光光H2OO2eH+eADP+PiATPNADP+NADPH供能供能供氢供氢2C3(CH

4、2O)nC5CO2固定固定还原还原多种酶多种酶参与参与光反应光反应暗反应暗反应光反应和暗反应的比较光反应和暗反应的比较比较比较项目项目光反应光反应暗反应暗反应条件条件光照、色素、酶光照、色素、酶黑暗或有光照都行，多种酶参与黑暗或有光照都行，多种酶参与场所场所类囊体膜上类囊体膜上叶绿体基质中叶绿体基质中物质物质转化转化2H2O O2+4H+4e-NADP+2e-+H+NADPHADP+Pi ATPCO2+C52C3CO2+3ATP+2NADPH+2H+(CH2O)+3ADP+3Pi+2NADP+H2O能量能量转化转化光能光能电能电能电化学势能电化学势能活活跃的化学能跃的化学能活跃的化学能活跃的化

5、学能稳定的化学能稳定的化学能联系联系为暗反应提供能量和还原氢为暗反应提供能量和还原氢为光反应提供为光反应提供ADP和和Pi光合作用总反应式光合作用总反应式2H2O O2+4H+4e-NADP+2e-+H+NADPHADP+Pi ATPCO2+3ATP+2NADPH+2H+(CH2O)+3ADP+3Pi+2NADP+H2O2H2O*+CO2 O2*+(CH2O)+H2O H2O*+CO2 O2*+(CH2O)光合作用的概念解释光合作用的概念解释l光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和和H2O转化成储存着能量的有机物，并且释放转化成储存着能

6、量的有机物，并且释放O2的过程。的过程。n不但提出物质转化（无机物变成有机物），还提出了能不但提出物质转化（无机物变成有机物），还提出了能量转化（把光能转化成化学能）量转化（把光能转化成化学能）n光合作用的场所光合作用的场所叶绿体叶绿体n不要把叶绿体写成叶绿素不要把叶绿体写成叶绿素n不要把有机物写成葡萄糖或者淀粉不要把有机物写成葡萄糖或者淀粉l光合作用是叶绿体吸收并利用光能，将光合作用是叶绿体吸收并利用光能，将CO2和和H2O合成合成有机物质并释放有机物质并释放O2，将光能转换成化学能的过程。，将光能转换成化学能的过程。光合作用的意义光合作用的意义1.1.把无机物变为有机物把无机物变为有机物

7、约合成约合成5 5千亿吨千亿吨/年年2.2.把太阳能转变为可贮存的化学能把太阳能转变为可贮存的化学能 转化转化3.23.210102121J/yJ/y的日光的日光3.3.维持大气中维持大气中O O2 2和和COCO2 2的相对平衡的相对平衡 释放出释放出5.355.35千亿吨氧气千亿吨氧气/年年4.4.促进生物进化促进生物进化C3植物和植物和C4植物植物C3植物植物：在光合作用过程中，：在光合作用过程中，CO2中的中的C只被转只被转移到移到C3中。如：小麦、水稻、大豆、马铃薯中。如：小麦、水稻、大豆、马铃薯C4植物植物：在光合作用过程中，：在光合作用过程中，CO2中的中的C首先被首先被转移到转

8、移到C4中，然后再转移到中，然后再转移到C3中。如：高粱、玉中。如：高粱、玉米、甘蔗米、甘蔗（一）（一）C3植物和植物和C4植物叶片结构的特点植物叶片结构的特点维管束鞘细胞不含叶绿体维管束鞘细胞不含叶绿体叶肉细胞排列疏松，都含叶肉细胞排列疏松，都含有叶绿体有叶绿体围绕维管束的是呈围绕维管束的是呈“花环型花环型”的两圈细胞：的两圈细胞：里面：维管束鞘细胞里面：维管束鞘细胞 （含有（含有没有基粒的叶绿体没有基粒的叶绿体）外面：是外面：是一部分一部分叶肉细胞叶肉细胞 （含有正常的叶绿体）（含有正常的叶绿体）（二）（二）C3途径和途径和C4途径途径C3植物：植物：C3途径途径C4植物：植物：C3途径和

9、途径和C4途径途径Calvin cycleMovieC4 how it worksCreates high conc of CO2 Has PEPcarboxylase三、影响光合作用的因素三、影响光合作用的因素 光合速率：光合作用的强度，又称为光合速率。光合速率：光合作用的强度，又称为光合速率。光合作用速率可以用一定量的植物（如一定量的光合作用速率可以用一定量的植物（如一定量的叶面积）在单位时间内进行光合作用释放叶面积）在单位时间内进行光合作用释放O2或消或消耗耗CO2的量来表示。的量来表示。影响光合作用的因素：影响光合作用的因素：内在因素：植物体自身生长发育的不同阶段、生内在因素：植物体自

10、身生长发育的不同阶段、生长状态长状态 外在因素：光照强度、外在因素：光照强度、CO2浓度、温度、其他方浓度、温度、其他方面（如水、矿质元素）等面（如水、矿质元素）等1 1、光照强度、光照强度CO2吸吸收收量量CO2释释放放量量光照强度光照强度在黑暗中呼吸所释放出的在黑暗中呼吸所释放出的CO2量量光补偿点光补偿点光饱和点光饱和点ABCA点处光照强度点处光照强度=0，不，不进行光合作用，只进行进行光合作用，只进行呼吸作用呼吸作用B点处点处CO2吸收量吸收量=CO2释放量，也就是释放量，也就是CO2的的净含量为净含量为0，此时的光照，此时的光照强度为光补偿点。强度为光补偿点。C点处所对应的光照强点处

11、所对应的光照强度为光饱和点，也就是度为光饱和点，也就是即使光照强度再增加，即使光照强度再增加，光合作用强度也增加很光合作用强度也增加很少少总光合作用：植物在光照下制造的有机物的总量（吸收总光合作用：植物在光照下制造的有机物的总量（吸收的的COCO2 2总量）。总量）。净光合作用：在光照下制造的有机物总量（或吸收净光合作用：在光照下制造的有机物总量（或吸收COCO2 2总总量）中扣除掉在这一段时间中植物进行呼吸作用所消耗量）中扣除掉在这一段时间中植物进行呼吸作用所消耗的有机物（或释放的的有机物（或释放的COCO2 2）后，净增的有机物的量。）后，净增的有机物的量。CO2吸吸收收量量CO2释释放放

12、量量光照强度光照强度净净光光合合作作用用总光合作用总光合作用2 2、温度、温度温度温度CO2吸吸收收或或释释放放量量光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用在一定温度范围内，在一定温度范围内，提高温度可以提高提高温度可以提高酶的活性，加快反酶的活性，加快反应速度。应速度。在一定光照强度下，在一定光照强度下，提高温度可以促进光提高温度可以促进光合作用，同样也可以合作用，同样也可以促进呼吸作用促进呼吸作用3、CO2浓度浓度光光合合作作用用的的强强度度CO2浓度浓度ABC植物能够进行光合作用积累有机物质的最低植物能够进行光合作用积累有机物质的最低CO2浓度称为浓度称为CO2补偿点补偿点，例，例如图中的如图中

13、的A点。点。在一定范围内，随着在一定范围内，随着CO2浓度的增加，光合作用强度也增加，如图中浓度的增加，光合作用强度也增加，如图中A、B之间范围内。之间范围内。当当CO2浓度继续增加时，光合作用强度不再增加或增加很少，此时的浓度继续增加时，光合作用强度不再增加或增加很少，此时的CO2浓度称为浓度称为CO2的饱和点的饱和点，如图中的，如图中的B点。点。如果如果CO2浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而下降，甚至引起植浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而下降，甚至引起植物物CO2中毒，影响植物正常的生长发育。例如图中中毒，影响植物正常的生长发育。例如图中B、C之间。之间。4 4、矿质元素、矿质元素1）氮氮是催化光合作用过程各种酶以及是催化光合作用过程各种酶以及NADP+和和ATP的重要组成成分的重要组成成分2）磷磷也是也是NADP+和和ATP的要组成成分，在维持的要组成成分，在维持叶绿体膜的结构和功能上起着重要作用叶绿体膜的结构和功能上起着重要作用3）绿色植物通过光合作用合成糖类、以及将糖）绿色植物通过光合作用合成糖类、以及将糖类运输到块根、块茎和种子等器官，都需要类运输到块根、块茎和种子等器官，都需要钾钾4）镁镁是叶绿素的重要组成成分，没有镁就不能是叶绿素的重要组成成分，没有镁就不能合成叶绿素合成叶绿素