回忆：绿叶中色素的提取和分离操作步骤：操作步骤：提取色素提取色素制备滤纸条制备滤纸条画滤液细线画滤液细线分离色素分离色素观察与记录观察与记录类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素1880年，恩格尔曼的实验年，恩格尔曼的实验隔绝空气隔绝空气黑暗，用极细光束照射完全暴露在光下完全暴露在光下水绵和好氧水绵和好氧细菌的装片细菌的装片结论：结论： 氧是由氧是由 叶绿体叶绿体释放出来的，释放出来的， 叶绿体叶绿体是光合作用的是光合作用的场所。场所。 光合作用需要光合作用需要光照光照。恩吉尔曼实验的巧妙之处在恩吉尔曼实验的巧妙之处在哪里呢？哪里呢？ 利用好氧细菌进行检测，能够准确的判断出水利用好氧细菌进行检测，能够准确的判断出水绵细胞中释放氧气的部位。绵细胞中释放氧气的部位。 利用水绵做试验材料。水绵不仅有细而长的带利用水绵做试验材料。水绵不仅有细而长的带状叶绿体，而且螺旋分布于细胞中，便于观察和状叶绿体，而且螺旋分布于细胞中，便于观察和分析研究。分析研究。 利用棱镜将可见光分成利用棱镜将可见光分成7色连续光谱，便于观色连续光谱，便于观察出好氧细菌集中分布在哪些色光区，从而知道察出好氧细菌集中分布在哪些色光区，从而知道叶绿体中的色素主要吸收哪些色光进行光合作用叶绿体中的色素主要吸收哪些色光进行光合作用.1648年，比利时的范年，比利时的范海尔海尔蒙特第一次试图用定量的方蒙特第一次试图用定量的方法研究植物的营养来源。法研究植物的营养来源。 海尔蒙特将一棵海尔蒙特将一棵2.5kg重的重的柳树苗种到一个木桶里柳树苗种到一个木桶里(桶里的土壤称过重量桶里的土壤称过重量)。每天只给柳树浇适量雨水每天只给柳树浇适量雨水,并利用桶盖防止灰尘进入桶并利用桶盖防止灰尘进入桶内内.五年后取出柳树五年后取出柳树, 并把柳树并把柳树和土壤分别称重。发现柳树和土壤分别称重。发现柳树增长了八十多千克而土壤只增长了八十多千克而土壤只减少了一百克。减少了一百克。结论：植物生长结论：植物生长所需要的养料主所需要的养料主要来自于水而不要来自于水而不是土壤是土壤1771年（英）年（英）普里斯特利普里斯特利的实验的实验1、蜡烛燃烧和小鼠呼吸都需要什么气体？、蜡烛燃烧和小鼠呼吸都需要什么气体？氧气氧气2、这个实验说明了什么问题？、这个实验说明了什么问题？植物生长需要吸收二氧化碳，植物生长需要吸收二氧化碳， 同时放出氧气。同时放出氧气。1779年，荷兰科学家英格豪斯的实验；1785年，明确绿叶在光下放出的是氧气，吸收的是二氧化碳；1845年，梅耶指出，植物在进行光合作用时，把光能转变成化学能储存起来； 1864年，年，萨克斯萨克斯(德德)的实验的实验（置于暗处几小时）（置于暗处几小时）思考：思考：目的是什么？目的是什么？一半遮光一半遮光一半曝光一半曝光 1864年，（德）年，（德）萨克斯萨克斯的实验的实验绿色叶片中光合作用中产生了淀粉；绿色叶片中光合作用中产生了淀粉； 20世纪世纪30年代，年代，鲁宾和卡门鲁宾和卡门（美）的（美）的同同位素标记实验：位素标记实验：结论：结论：光合作用产生的氧气全部来自水，光合作用产生的氧气全部来自水，而不是来自而不是来自COCO2 2。年代年代科学家科学家结论结论17711771普利斯特利普利斯特利植物可以更新空气植物可以更新空气17791779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下只有绿叶才可以更只有绿叶才可以更新空气新空气18451845R.R.梅耶梅耶植物在光合作用时植物在光合作用时把光能转变成把光能转变成了化学能了化学能储存起来储存起来18641864萨克斯萨克斯绿色叶片光合作用绿色叶片光合作用产生淀粉产生淀粉18801880恩格尔曼恩格尔曼氧氧由叶绿体释放出来。由叶绿体释放出来。叶绿体叶绿体是是光合作用的场所。光合作用的场所。19391939鲁宾鲁宾 卡门卡门光合作用释放的光合作用释放的氧氧来自来自水水。2020世纪世纪4040代代卡尔文卡尔文光合产物中有机物的光合产物中有机物的碳碳来自来自COCO2 2一、光合作用的探究过程一、光合作用的探究过程二、光合作用的概念二、光合作用的概念三、总反应式三、总反应式:CO2 2+H2 2O* (CH2O)+O2 2*光光光光叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体光合作用的原料、产物、场所、条件是什么？光合作用的原料、产物、场所、条件是什么？四、光合作用的过程四、光合作用的过程1.1.光反应光反应2.2.暗反应暗反应叶绿体叶绿体中的色中的色素素H2O水的光解水的光解O2H ADP+Pi 酶酶ATPco2C5光反应光反应2c3固固定定供氢供氢酶酶酶酶酶酶供能供能还还原原(CH2O) 糖类糖类 多种酶多种酶参加催化参加催化暗反应暗反应四、光合作用的过程四、光合作用的过程光能光能光光 反反 应应条件：条件：叶绿体叶绿体中的色中的色素素光能光能水在光下分解水在光下分解O O2 2HH光、酶、色素光、酶、色素过程：过程：场所：场所： 类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上物质变化物质变化物质变化物质变化ADP+PiADP+Pi + +光能光能酶酶ATPATP能量变化能量变化能量变化能量变化光能光能光能光能ATPATPATPATP中活跃化学能中活跃化学能中活跃化学能中活跃化学能ADP+PiADP+Pi酶酶ATPATPH H2 2O O光光HHO O2 2+产物：产物：H、O2、ATPH2O暗 反 应coco2 2C C5 5 固固 定定2 2c c3 3HH供氢供氢酶酶(CH(CH2 2O)O) 糖类糖类 场所：场所：条件：条件：过程：过程：叶绿体基质叶绿体基质叶绿体基质叶绿体基质酶酶酶酶多种酶多种酶参加催化参加催化coco2 2+ + C C5 5酶酶2 2c c3 32 2c c3 3酶酶(CH(CH2 2O)O)C C5 5H H ATPATP物物物物质质质质变变变变化化化化能量能量能量能量变化变化变化变化ATPATPATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能中活跃的化学能中活跃的化学能还还原原酶酶酶酶ATPATP供能供能ADP+PiADP+Pi糖类中稳定的化学能糖类中稳定的化学能糖类中稳定的化学能糖类中稳定的化学能ATPATPATPATPHH叶绿体叶绿体中的色中的色素素H2O水的光解水的光解O2H ADP+Pi 酶酶ATPco2C5光反应光反应2c3固固定定供氢供氢酶酶酶酶酶酶供能供能还还原原(CH2O) 糖类糖类 多种酶多种酶参加催化参加催化暗反应暗反应能量转化能量转化: 光能光能ATP活跃化学能活跃化学能稳定化学能稳定化学能元素转移元素转移O元素元素:H2O O2C元素元素:C O2C3CH2O四、光合作用的过程四、光合作用的过程光能光能过程比较 光反应暗反应进行部位进行条件物质转化能量转化联系叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体的基质中光、叶绿体色素、酶多种酶1、水的光解2、ATP的合成1、C O2的固定2、 C 3的还原光能转化为ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定化学能光反应与暗反应的区别与联系:ATP光反应光反应H、ATP暗反应暗反应ADP、PiH请分析光下的植物突然停止光照后，请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的其体内的C5化合物和化合物和C3化合物的含量化合物的含量如何变化？如何变化？停止停止光照光照光反应光反应停止停止请分析光下的植物突然停止请分析光下的植物突然停止CO2的供的供应后，其体内的应后，其体内的C5化合物和化合物和C3化合物化合物的含量如何变化？的含量如何变化？H ATP还原还原受阻受阻C3 C5 CO2 固定固定停止停止C3 C5 六、光合作用的重要意义六、光合作用的重要意义五、光合作用的实质五、光合作用的实质物质变化：把简单的无机物转变为复杂的有机物能量变化：把光能转变成储存在有机物中的化学能“绿色工厂绿色工厂” “巨型能量转化站巨型能量转化站”“自动空气净化器自动空气净化器”七、光合作用原理的运用七、光合作用原理的运用环境因素对光合作用的影响环境因素对光合作用的影响1）光照）光照2）温度）温度3）二氧化碳）二氧化碳浓度浓度4）水分）水分5）矿质元素）矿质元素 影响光合作用的因素影响光合作用的因素光照强度光照强度 真正光合速率真正光合速率=净光合速率净光合速率+呼吸速率呼吸速率AB光照强度光照强度0吸吸收收CO2 2阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物B：光补偿点光补偿点C：光饱和点光饱和点应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。C光补偿点、光饱和点光补偿点、光饱和点 ： 阳生植物阳生植物 阴生植物阴生植物光合作用是在酶的催化下进行的，温度直光合作用是在酶的催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在接影响酶的活性。一般植物在10103535下正常进行光合作用。下正常进行光合作用。 2. 2.影响光合作用的因素影响光合作用的因素温度温度应用：应用： 增加昼夜温差增加昼夜温差光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用t吸吸收收或或释释放放量量CO2COCO2 2浓度浓度b:CO2的补偿点的补偿点c:CO2的饱和点的饱和点 a a a ab: COb: COb: COb: CO2 2 2 2太低，太低，太低，太低，农作物消耗光合产物；农作物消耗光合产物；农作物消耗光合产物；农作物消耗光合产物； b b b bc: c: c: c: 随随随随COCOCOCO2 2 2 2的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强； c c c cd: COd: COd: COd: CO2 2 2 2浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变； d d d de: COe: COe: COe: CO2 2 2 2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。闭，抑制光合作用。闭，抑制光合作用。闭，抑制光合作用。acbdea a a ab b b bc c c cd d d de e e e在一定的浓度范围内在一定的浓度范围内,光合作用速率随光合作用速率随CO2的浓度的浓度增大而加快，超过一定浓度光合作用速率趋于稳增大而加快，超过一定浓度光合作用速率趋于稳定。定。N：光合酶及光合酶及NADPNADP+ +和和ATPATP的重要组分的重要组分P：NADPNADP+ +和和ATPATP的重要组分；维持叶的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能绿体正常结构和功能K：促进光合产物向贮藏器官运输促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分矿质营养矿质营养实验原理：实验原理：利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，充以水利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收分，使叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出放出O2，由于由于O2在水中的溶解度很小，而在细胞间积累，在水中的溶解度很小，而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮，根据上浮所需的时间长短，结果使原来下沉的叶片上浮，根据上浮所需的时间长短，即能比较光合作用的强弱。即能比较光合作用的强弱。探究环境因素对光合作用的影响探究环境因素对光合作用的影响观察与记录观察与记录不同光照强度对光合作用的影响不同光照强度对光合作用的影响烧烧烧烧杯杯杯杯光照光照光照光照（日光灯）（日光灯）（日光灯）（日光灯）距离距离距离距离光光光光照照照照强强强强度度度度叶子圆片上浮所需时间叶子圆片上浮所需时间叶子圆片上浮所需时间叶子圆片上浮所需时间第一片第一片第一片第一片第二片第二片第二片第二片第三片第三片第三片第三片第四片第四片第四片第四片1 14040WW5 5CMCM2 24040WW3030CMCM3 34040WW5050CMCM结论：结论：在一定光照强度范围内，光合作用随着光照强度的增强而增强在一定光照强度范围内，光合作用随着光照强度的增强而增强化能合成作用 自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有色素，不能进行光合作用，但是能够没有色素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中某些无机物释放的能量来利用体外环境中某些无机物释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做制造有机物，这种合成作用，叫做化能合化能合成作用。成作用。化能合成作用2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量 2HNO2+O2 2HNO3+能量 能量6CO2+6H2O (CH20)+6O21、2、硝化细菌的化能合成作用、硝化细菌的化能合成作用1、概念、概念进行光合作用和化能合成作用的生物都是进行光合作用和化能合成作用的生物都是自养型自养型生物，而只能利用环境中现成的有机物来维持自身生生物，而只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动的生物是命活动的生物是异养型异养型生物生物 【例题【例题1 1】测定植物光合作用的速率，最简单有】测定植物光合作用的速率，最简单有效的方法是测定：效的方法是测定： A.A.植物体内葡萄糖的氧化量植物体内葡萄糖的氧化量 B.B.植物体内叶绿体的含量植物体内叶绿体的含量 C.C.二氧化碳的消耗量二氧化碳的消耗量 D.D.植物体内水的消耗量植物体内水的消耗量 【例题【例题2 2】如果做一个实验测定藻类植物是否完】如果做一个实验测定藻类植物是否完成光反应成光反应, ,最好是检测其最好是检测其: : A.A.葡萄糖的形成葡萄糖的形成 B.B.淀粉的形成淀粉的形成 C.C.氧气的释放氧气的释放 D.COD.CO2 2的吸收量的吸收量练一练练一练1、光合作用中光反应阶段为暗反应、光合作用中光反应阶段为暗反应阶段提供了（阶段提供了（ ） AO2和和C3化合物化合物 B叶绿体色素叶绿体色素 CH20和和O2 DH和和ATPD2、在光合作用的暗反应过程中，没有、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（被消耗掉的是（ ） A、H B、五碳化合物五碳化合物 C、ATP D、二氧化碳二氧化碳B3、 光合作用的过程可分为光反应和暗反光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（应两个阶段，下列说法正确的是（ ）A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行 光反应光反应C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应叶绿体基质中可进行光反应和暗反应D.叶绿体基质中进行暗反应叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应不进行光反应D