光合作用的原理和应用 课件【新教材】人教版高中生物必修一
-13-
2.连线。
-14-
3.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( )
解析:温度会通过影响光合作用中酶的活性来影响光合作用,在 一定温度范围内,光合作用强度随温度的升高而增大,温度过高时, 高温会使酶失活而导致光合作用强度下降。
答案:D
-15-
探究点一
探究点二
光合作用的原理 情境导引 经过众多科研工作者的努力探索,对光合作用原理的研究已取得 了举世瞩目的进展,为指导农业生产提供了充分的理论依据。如 1937年,英国植物学家希尔(R.Hill)发现的希尔反应;1941年,美国科 学家鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamen)用同位素示踪的方法,研究了 光合作用中氧气的来源等。请研读教材P102“思考·讨论”提供的资 料,结合下图讨论解决下列问题。
-6-
2.以下反应过程在叶绿体基质中完成的有( )
①2H2O 4H++4e-+O2 ②ATP→ADP+Pi+能量 ③ 2C3→(CH2O)+C5 ④CO2+C5→2C3
A.①②③
B.①③④ C.②③④ D.①②④
解析:叶绿体基质中完成的是暗反应,有②③④。 答案:C
-7-
3.下列属于光合作用光反应的是( )
A.2、4、6 B.2、3、7 C.4、5、6 D.2、6、8 解析:光反应产生ATP、NADPH和氧气。 答案:D
-8-
二、光合作用原理的应用及化能合成作用 1.光合作用的强度 (1)概念:植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
土壤中水分的多少 空气中二氧化碳的浓度 (2)影响因素 温度的高低 光照的强弱 光的波长
-4-
(2)暗反应阶段 ①场所:在叶绿体基质中进行。 ②条件:需要多种酶参与。 ③过程 CO2的固定:绿叶通过气孔从外界吸收的CO2,在特定酶的作用下, 与C5(一种五碳化合物)结合,很快形成两个C3分子。 C3的还原:在有关酶的催化作用下,C3接受ATP和NADPH释放的 能量,并且被NADPH还原,在酶的作用下经探究点二
2.光合作用的暗反应阶段发生的物质变化和能量变化有哪些? 答案:(1)物质变化 ①CO2的固定:1分子CO2+1分子五碳化合物→2分子三碳化合物。 ②三碳化合物的还原:在酶的催化下,三碳化合物接受ATP、 NADPH释放的能量并被NADPH还原形成五碳化合物和糖类等。 (2)能量变化:ATP和NADPH中的化学能转化为有机物中的化学 能。
产实践,培养社会责任感。
-2-
一、光合作用的原理 1.光合作用的概念和实质 (1)概念:光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化 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)实质:合成有机物,储存能量。
(3)总反应式:CO2+H2O
(CH2O)+O2。
-3-
2.光合作用的过程 (1)光反应阶段 ①场所:在叶绿体类囊体的薄膜上进行。 ②条件:必须有光、叶绿体中的色素和酶。 ③过程 水的光解:部分光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式 释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶 Ⅱ(NADPH)。 ATP的形成:部分光能在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP 与Pi反应形成ATP。
-11-
3.化能合成作用 (1)概念: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。 (2)举例:硝化细菌能将氨氧化成亚硝酸,进而将亚硝酸氧化成硝 酸,这两个过程中释放的化学能将二氧化碳和水合成为糖类,供自 身利用。
-12-
预习反馈 1.判断正误。 (1)光照强度对光合作用强度的影响实验中,可以通过调节台灯与 实验装置的距离来调节光照强度。( √ ) (2)探究实验中,圆形小叶片浮起的原因是叶片进行细胞呼吸产生 了CO2。( × ) (3)绿色植物和硝化细菌都为自养生物,都可通过光合作用制造有 机物。( × ) (4)化能合成作用与光合作用所利用的无机物原料都是CO2和 H2O。( √ ) (5)原核生物都是异养生物。( × ) (6)自养生物合成有机物时只能利用光能。( × )
↓
-10-
强、中、弱三种光照处理:取3只小烧杯,分别倒入20 mL富含CO2 的清水,各放入10片圆形小叶片,用强、中、弱三种光照分别照射
↓ 观察并记录同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量 (2)实验现象与结果分析:光照越强,烧杯内圆形小叶片浮起的数 量越多,说明在一定范围内,随着光照强度的不断增强,光合作用强 度不断增强。
第2课时 光合作用的原理和应用
-1-
1.通过对光合作用光反应阶段和暗反应阶段相关实验研究
学 习 目 标
的思考和讨论,说明光合作用过程,并从物质和能量观视角, 阐明光合作用原理,认同人类对光合作用的认识过程是逐 步的,不断发展的。 2.设计并实施实验,探究环境因素对光合作用强度的影响。 3.关注光合作用原理的应用,并能根据光合作用原理指导生
-9-
2.探究环境因素对光合作用强度的影响 (1)实验步骤 打出圆形小叶片(30片):用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出(直径 0.6 cm)
↓ 抽出叶片内气体:用注射器(内有清水、圆形小叶片)抽出叶片内 气体(O2等)
↓ 圆形小叶片沉到水底:将抽出内部气体的圆形小叶片放入黑暗处 盛有清水的烧杯中,圆形小叶片全部沉到水底
-5-
预习反馈 1.判断正误。 (1)光反应为暗反应提供NADPH和ATP,暗反应为光反应提供 ADP和Pi。( √ ) (2)光反应产生的ATP可用于核糖体合成蛋白质。( × ) (3)光合作用光反应阶段产生的NADPH可在叶绿体基质中作为 还原剂。( √ ) (4)离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后,可完成暗反 应。( √ )
-16-
探究点一
探究点二
-17-
探究点一
探究点二
1.光合作用的光反应阶段发生的物质变化和能量变化有哪些? 答案:(1)物质变化 水的光解:2H2O 4H++4e-+O2 NADPH 的形成:NADP++H++2e- NADPH ATP 的生成:ADP+Pi+能量 ATP
(2)能量变化 光能转化为活跃的化学能,储存在ATP和NADPH中,均用于暗反 应。
2.连线。
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3.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( )
解析:温度会通过影响光合作用中酶的活性来影响光合作用,在 一定温度范围内,光合作用强度随温度的升高而增大,温度过高时, 高温会使酶失活而导致光合作用强度下降。
答案:D
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探究点一
探究点二
光合作用的原理 情境导引 经过众多科研工作者的努力探索,对光合作用原理的研究已取得 了举世瞩目的进展,为指导农业生产提供了充分的理论依据。如 1937年,英国植物学家希尔(R.Hill)发现的希尔反应;1941年,美国科 学家鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamen)用同位素示踪的方法,研究了 光合作用中氧气的来源等。请研读教材P102“思考·讨论”提供的资 料,结合下图讨论解决下列问题。
-6-
2.以下反应过程在叶绿体基质中完成的有( )
①2H2O 4H++4e-+O2 ②ATP→ADP+Pi+能量 ③ 2C3→(CH2O)+C5 ④CO2+C5→2C3
A.①②③
B.①③④ C.②③④ D.①②④
解析:叶绿体基质中完成的是暗反应,有②③④。 答案:C
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3.下列属于光合作用光反应的是( )
A.2、4、6 B.2、3、7 C.4、5、6 D.2、6、8 解析:光反应产生ATP、NADPH和氧气。 答案:D
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二、光合作用原理的应用及化能合成作用 1.光合作用的强度 (1)概念:植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
土壤中水分的多少 空气中二氧化碳的浓度 (2)影响因素 温度的高低 光照的强弱 光的波长
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(2)暗反应阶段 ①场所:在叶绿体基质中进行。 ②条件:需要多种酶参与。 ③过程 CO2的固定:绿叶通过气孔从外界吸收的CO2,在特定酶的作用下, 与C5(一种五碳化合物)结合,很快形成两个C3分子。 C3的还原:在有关酶的催化作用下,C3接受ATP和NADPH释放的 能量,并且被NADPH还原,在酶的作用下经探究点二
2.光合作用的暗反应阶段发生的物质变化和能量变化有哪些? 答案:(1)物质变化 ①CO2的固定:1分子CO2+1分子五碳化合物→2分子三碳化合物。 ②三碳化合物的还原:在酶的催化下,三碳化合物接受ATP、 NADPH释放的能量并被NADPH还原形成五碳化合物和糖类等。 (2)能量变化:ATP和NADPH中的化学能转化为有机物中的化学 能。
产实践,培养社会责任感。
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一、光合作用的原理 1.光合作用的概念和实质 (1)概念:光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化 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)实质:合成有机物,储存能量。
(3)总反应式:CO2+H2O
(CH2O)+O2。
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2.光合作用的过程 (1)光反应阶段 ①场所:在叶绿体类囊体的薄膜上进行。 ②条件:必须有光、叶绿体中的色素和酶。 ③过程 水的光解:部分光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式 释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶 Ⅱ(NADPH)。 ATP的形成:部分光能在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP 与Pi反应形成ATP。
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3.化能合成作用 (1)概念: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。 (2)举例:硝化细菌能将氨氧化成亚硝酸,进而将亚硝酸氧化成硝 酸,这两个过程中释放的化学能将二氧化碳和水合成为糖类,供自 身利用。
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预习反馈 1.判断正误。 (1)光照强度对光合作用强度的影响实验中,可以通过调节台灯与 实验装置的距离来调节光照强度。( √ ) (2)探究实验中,圆形小叶片浮起的原因是叶片进行细胞呼吸产生 了CO2。( × ) (3)绿色植物和硝化细菌都为自养生物,都可通过光合作用制造有 机物。( × ) (4)化能合成作用与光合作用所利用的无机物原料都是CO2和 H2O。( √ ) (5)原核生物都是异养生物。( × ) (6)自养生物合成有机物时只能利用光能。( × )
↓
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强、中、弱三种光照处理:取3只小烧杯,分别倒入20 mL富含CO2 的清水,各放入10片圆形小叶片,用强、中、弱三种光照分别照射
↓ 观察并记录同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量 (2)实验现象与结果分析:光照越强,烧杯内圆形小叶片浮起的数 量越多,说明在一定范围内,随着光照强度的不断增强,光合作用强 度不断增强。
第2课时 光合作用的原理和应用
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1.通过对光合作用光反应阶段和暗反应阶段相关实验研究
学 习 目 标
的思考和讨论,说明光合作用过程,并从物质和能量观视角, 阐明光合作用原理,认同人类对光合作用的认识过程是逐 步的,不断发展的。 2.设计并实施实验,探究环境因素对光合作用强度的影响。 3.关注光合作用原理的应用,并能根据光合作用原理指导生
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2.探究环境因素对光合作用强度的影响 (1)实验步骤 打出圆形小叶片(30片):用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出(直径 0.6 cm)
↓ 抽出叶片内气体:用注射器(内有清水、圆形小叶片)抽出叶片内 气体(O2等)
↓ 圆形小叶片沉到水底:将抽出内部气体的圆形小叶片放入黑暗处 盛有清水的烧杯中,圆形小叶片全部沉到水底
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预习反馈 1.判断正误。 (1)光反应为暗反应提供NADPH和ATP,暗反应为光反应提供 ADP和Pi。( √ ) (2)光反应产生的ATP可用于核糖体合成蛋白质。( × ) (3)光合作用光反应阶段产生的NADPH可在叶绿体基质中作为 还原剂。( √ ) (4)离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后,可完成暗反 应。( √ )
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探究点一
探究点二
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探究点一
探究点二
1.光合作用的光反应阶段发生的物质变化和能量变化有哪些? 答案:(1)物质变化 水的光解:2H2O 4H++4e-+O2 NADPH 的形成:NADP++H++2e- NADPH ATP 的生成:ADP+Pi+能量 ATP
(2)能量变化 光能转化为活跃的化学能,储存在ATP和NADPH中,均用于暗反 应。
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人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)
甲
乙
（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是 因为 温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了
C02原料的供应
2NH3+3硝O化2细菌 2HNO2+2H2O+ 能2H量NO2+硝O化2细菌 2HNO3+能量 6CO2+6H2能O量 2C6H12O6+ 6O2
异养生物
只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生 命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌
总结：
原光 理合 和作 应用
用的
光合作用的探究历程 光合作用的过程 光合作用原理的应用 化能合成作用
1.为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如 下实验：选择生长状况一致的小麦幼苗200株， 随机均分为实验组和对照组，分别处理并预期结 果。下面是关于实验组或对照组的处理方法和预 期结果的几种组合，其中正确的是 ①实验组 ②对照组 ③黑暗中培养 ④在光下培养 ⑤生长良好 ⑥生长不良 A.②③⑤ B.①③⑥ C.①④⑤ D.②④⑥
光合作用过程图解
H2O 水的
光解
光 能
叶绿体 中的色
素
O2
[H ]
供氢 酶
ATP
酶
ADP+Pi
2C3
CO2
多种酶参 加催化
C5
（CH2O）
光反应阶段 （类囊体薄膜 ）
暗反应阶段 （叶绿体基质）
光合作用总的反应式：
CO2+H2O 叶光绿能体（CH2O）+O2
光能
6CO2+12H2O
C6H12O6+6O2+6H2O
实验 500 多次
结论：只有在光 照下只有绿叶才 可以更新空气
新人教版生物必修1光合作用原理的应用(85张)课件
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第5章 细胞的能量供应和利用
知识导图
生物学（必修1·分子与细胞 RJ）
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第5章 细胞的能量供应和利用
生物学（必修1·分子与细胞 RJ）
学霸记忆
1．在一定范围内，随着光照强度或CO2浓度的增大，光合速率逐渐增 大，但超过一定范围后，光合速率不再增大。 2．提高光合作用强度的两种措施是：①控制光照强弱和温度的高低；② 适当增加环境中的CO2浓度。 3．能够以二氧化碳和水为原料合成糖类的生物，属于自养生物；只能利 用环境中现成有机物来维持自身生命活动的生物，属于异养生物。 4．化能合成作用是指生物利用某些无机物氧化时释放的化学能合成有机 物的作用。 5．硝化细菌是进行化能合成作用的典型生物。
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第5章 细胞的能量供应和利用
变式训练
生物学（必修1·分子与细胞 RJ）
1．某同学为探究光照强度对光合作用强度的影响，设计实验如 下：
①摘取外形正常、生长旺盛的绿叶若干，在绿叶上避开大型叶脉用
打孔器打出直径为1 cm的小圆形叶片40片。 ②用适当方法使小圆形叶片内部的气体全部逸出，放入黑暗处盛有
2．实例：
能量来源：将_氨__氧__化__成__硝__酸__时_____释放的能量 硝化细菌反应物：__水__和__二__氧__化__碳____
产物：__糖__类____
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第5章 细胞的能量供应和利用
生物学（必修1·分子与细胞 RJ）
3．自养生物和异养生物：
类型 自养 生物
概念
代表生物
能 将 ____无__机__物____ 合 成 为 光能自养生物：____绿__色__植__物____
光照：分别对这3个实验装置进行____强__、__中__、__弱____三种光照
5.4.2 光合作用的原理和应用 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一
H2O O2 CO2
最适温度下植物光合作用最大，植物体 内的酶最适温度在40~50℃之间。 温度过高时植物气孔关闭或酶活性降低， 光合速率会减弱。
应用：1.适时播种 2.温室中,白天适当提高温度, 晚上适当降温 3.植物“午休”现象
（4）矿质元素 N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分 P：NADP+和ATP的重要组分 K：促进光合产物向贮藏器官运输 Mg：叶绿素的重要组分 应用：合理施肥
H2O → O2
(5)条件变化时，各种物质合成量的动态变化。
条件
C3
C5
NADPH和ATP
CO2不变，停止光照 CO2不变，突然光照 光照不变，停止CO2供应 光照不变，CO2增加
增加 减少 减少 增加 减少 增加 增加 减少
减少 增加 增加 减少
ADP和NADP+
增加 减少
减少 增加
（三）光合作用原理的应用
(1)NADPH和ATP的移动途径是什么？ 从类囊体薄膜到叶绿体基质；
(2)NADP+和ADP的移动途径呢？ 从叶绿体基质到类囊体薄膜；
(3)NADPH的作用？ ①.活泼的还原剂； ②.储存部分能量供暗反应阶段利用；
(4)光合作用中元素的转移
①H的转移： H2O → NADPH→ (CH2O ) ②C的转移： CO2 → C3 →（CH2O） ③O的转移： CO2 → C3 →（CH2O）
①积累有机物时间段：CE 段。 ②制造有机物时间段：BF 段。 ③消耗有机物时间段：OG 段。 ④一天中有机物积累最多的时间点：E 点。
巩固练习：如图是密闭玻璃罩内的植物一天中光合速率的变化曲线图。
思考 1234....DHA光HID段合段段玻速玻 玻璃率璃 璃罩等罩 罩内于内 内C呼CCO吸OO2浓22速浓浓度率度度增的增下加点加降的是的的原_D原原_、因_因因_H是_是是____光__光____合光____合__；_速合__速____率速率______＜率＞_____呼＜_呼___吸呼___吸___速吸速______率速率______率_________； ；； 5.经过一昼夜的时间，该植物是否生长？是____。判断的依据是 _I和__A_点__相__比__，__玻_璃__罩__内__C_O__2浓__度__减__少_，__减__少__的__C_O_2_转__化__成_有__机__物__积累在 _植__物_体__内__。_________。
最适温度下植物光合作用最大，植物体 内的酶最适温度在40~50℃之间。 温度过高时植物气孔关闭或酶活性降低， 光合速率会减弱。
应用：1.适时播种 2.温室中,白天适当提高温度, 晚上适当降温 3.植物“午休”现象
（4）矿质元素 N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分 P：NADP+和ATP的重要组分 K：促进光合产物向贮藏器官运输 Mg：叶绿素的重要组分 应用：合理施肥
H2O → O2
(5)条件变化时，各种物质合成量的动态变化。
条件
C3
C5
NADPH和ATP
CO2不变，停止光照 CO2不变，突然光照 光照不变，停止CO2供应 光照不变，CO2增加
增加 减少 减少 增加 减少 增加 增加 减少
减少 增加 增加 减少
ADP和NADP+
增加 减少
减少 增加
（三）光合作用原理的应用
(1)NADPH和ATP的移动途径是什么？ 从类囊体薄膜到叶绿体基质；
(2)NADP+和ADP的移动途径呢？ 从叶绿体基质到类囊体薄膜；
(3)NADPH的作用？ ①.活泼的还原剂； ②.储存部分能量供暗反应阶段利用；
(4)光合作用中元素的转移
①H的转移： H2O → NADPH→ (CH2O ) ②C的转移： CO2 → C3 →（CH2O） ③O的转移： CO2 → C3 →（CH2O）
①积累有机物时间段：CE 段。 ②制造有机物时间段：BF 段。 ③消耗有机物时间段：OG 段。 ④一天中有机物积累最多的时间点：E 点。
巩固练习：如图是密闭玻璃罩内的植物一天中光合速率的变化曲线图。
思考 1234....DHA光HID段合段段玻速玻 玻璃率璃 璃罩等罩 罩内于内 内C呼CCO吸OO2浓22速浓浓度率度度增的增下加点加降的是的的原_D原原_、因_因因_H是_是是____光__光____合光____合__；_速合__速____率速率______＜率＞_____呼＜_呼___吸呼___吸___速吸速______率速率______率_________； ；； 5.经过一昼夜的时间，该植物是否生长？是____。判断的依据是 _I和__A_点__相__比__，__玻_璃__罩__内__C_O__2浓__度__减__少_，__减__少__的__C_O_2_转__化__成_有__机__物__积累在 _植__物_体__内__。_________。
人教版高中生物必修1：光合作用的原理和应用_课件1
应用： 增加昼夜温差
4.影响光合作用的因素——矿质营养
N：光合酶及ATP的重要组分。 P： 类囊体膜和ATP的重要组分；
维持叶绿体正常结构和功能。 K：促进光合产物向贮藏器官运输。 Mg：叶绿素的重要组分。
应用——提高农作物产量的措施
延长光合作用时间 提高复种指数(轮作)
增加光能
温室中人工光照
利用率
D B
C A
O 10 11 12 13 14 15
光合作用效率 E
一天的时间
【合理利用光能】
轮作：延长光合作用时间。 间种、合理密植：
增加光合作用面积。
光合作用的实际应用
2.二氧化碳的供应对光合效率的影响
光
合
作
用
速
CO2浓度
率
规律: 在一定的浓度范围内，光合作用速率随
CO2的浓度增大而加快，超过一定浓度 光合作用速率趋于稳定。
1.影响光合作用效率的因素—光照强度
CO2
吸
C
收Hale Waihona Puke 0CO2释A
放
B B：光补偿点
光照强度 C：光饱和点
1.影响光合作用效率的因素—光照强度
CO2
吸 收
C
阳生植物
0
CO2
释A
放
B B：光补偿点
光照强度 C：光饱和点
1.影响光合作用效率的因素—光照强度
CO2
吸 收
C
阳生植物
阴生植物
0
CO2
释A
放
B B：光补偿点
二、光合作用原理的运用
植物自身因素 环境因素对光合作用的影响
二、光合作用原理的运用
植物自身因素 环境因素对光合作用的影响
4.影响光合作用的因素——矿质营养
N：光合酶及ATP的重要组分。 P： 类囊体膜和ATP的重要组分；
维持叶绿体正常结构和功能。 K：促进光合产物向贮藏器官运输。 Mg：叶绿素的重要组分。
应用——提高农作物产量的措施
延长光合作用时间 提高复种指数(轮作)
增加光能
温室中人工光照
利用率
D B
C A
O 10 11 12 13 14 15
光合作用效率 E
一天的时间
【合理利用光能】
轮作：延长光合作用时间。 间种、合理密植：
增加光合作用面积。
光合作用的实际应用
2.二氧化碳的供应对光合效率的影响
光
合
作
用
速
CO2浓度
率
规律: 在一定的浓度范围内，光合作用速率随
CO2的浓度增大而加快，超过一定浓度 光合作用速率趋于稳定。
1.影响光合作用效率的因素—光照强度
CO2
吸
C
收Hale Waihona Puke 0CO2释A
放
B B：光补偿点
光照强度 C：光饱和点
1.影响光合作用效率的因素—光照强度
CO2
吸 收
C
阳生植物
0
CO2
释A
放
B B：光补偿点
光照强度 C：光饱和点
1.影响光合作用效率的因素—光照强度
CO2
吸 收
C
阳生植物
阴生植物
0
CO2
释A
放
B B：光补偿点
二、光合作用原理的运用
植物自身因素 环境因素对光合作用的影响
二、光合作用原理的运用
植物自身因素 环境因素对光合作用的影响
【新教材】光合作用的原理和应用 课件 【新教材】人教版高中生物必修第一册
能
·
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27
·
教
课
材
堂
研 读
探 新 知
(1)光 CO照2供强应→不弱变光反――应→减弱NAOTA2产PD减生PH少量减减少少暗―反―→应
·
检 测
速 达 标
核 心 突 破
提 素
CC正3O常还2固进原定行减仍弱―→CC35含 含量量下上降升―→(CH2O)合成量减少
课 时 分 层 作 业
能
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15
·
教
↓
课
材
堂
研 读
分组：取 3 只小烧杯，分别倒入富含_C__O_2__的清水、分别放入 10
检 测
·
探
速
新 片圆形小叶片
达
知
标
↓
核
心 突
光照：分别对这 3 个实验装置进行_强__、__中__、__弱_三种光照
破
课 时 分
层
提
↓
作
素
业
能
观察并记录：同一时间段内各实验装置中圆__形__小__叶__片__浮__起__的__数__量__
破
分
层
提 一段时间，但时间不长，故晚上一般认为只进行呼吸作用，不进行光 作
素
业
能
合作用。
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·
·
25
2．光合作用过程中的物质变化
教
课
材 研
(1)光合作用过程中 C、O 元素转移途径
堂 检
读
测
·
探 新
①H128O光―反―→应18O2NADPH暗――反→应（CH2O）＋H2O
速 达
知
标
光合作用的原理和应用课件【新教材】人教版高中生物必修一
产实践,培养社会责任感。
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一、光合作用的原理 1.光合作用的概念和实质 (1)概念:光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化 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)实质:合成有机物,储存能量。
(3)总反应式:CO2+H2O
(CH2O)+O2。
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2.光合作用的过程 (1)光反应阶段 ①场所:在叶绿体类囊体的薄膜上进行。 ②条件:必须有光、叶绿体中的色素和酶。 ③过程 水的光解:部分光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式 释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶 Ⅱ(NADPH)。 ATP的形成:部分光能在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP 与Pi反应形成ATP。
5.4 第2课时 光合作用的原理和应用 课件【新教材】人教版（2019）高中生 物必修 一(共51 张PPT)
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5.4 第2课时 光合作用的原理和应用 课件【新教材】人教版（2019）高中生 物必修 一(共51 张PPT)
预习反馈
1.判断正误。
(1)光照强度对光合作用强度的影响实验中,可以通过调节台灯与
A.①②③
B.①③④ C.②③④ D.①②④
解析:叶绿体基质中完成的是暗反应,有②③④。 答案:C
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5.4 第2课时 光合作用的原理和应用 课件【新教材】人教版（2019）高中生 物必修 一(共51 张PPT)
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(2)暗反应阶段 ①场所:在叶绿体基质中进行。 ②条件:需要多种酶参与。 ③过程 CO2的固定:绿叶通过气孔从外界吸收的CO2,在特定酶的作用下, 与C5(一种五碳化合物)结合,很快形成两个C3分子。 C3的还原:在有关酶的催化作用下,C3接受ATP和NADPH释放的 能量,并且被NADPH还原,在酶的作用下经过一系列的反应转化为 糖类。
光合作用的原理和应用课件(人教版生物(新教材)必修一)
BC段
光合作用速率_大__于__细胞呼吸速率,随光照强 度增加,光合作用速率逐渐增加
C点
光照强度增加,光合作用速率_基__本__不__变__,此时 的光照强度(C′)为光的饱和点
【素养·迁移】 下面表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量 相等的条件下,小球藻进行光合作用的实验示意图。一 段时间后,以下相关实验比较不正确的是 ( ) 世纪金榜导学号
A.Y2的质量大于Y3的质量 B.④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量 C.②中水的质量大于④中水的质量 D.试管①的质量大于试管②的质量
(1)场所:叶绿体的___和囊有体关薄的膜___。
(3)物质变光化: 色素
酶
①水的光解:H2O
____+_______
②ATP的合成:ADP+Pi+能量 ____。
(4)能量变化:将_____转12 O变2 为活2N跃AD的PH_______。
ATP
二1.、概化念能:利合用成体作外用环境中的某些_无__机__物__氧化时所释放 的能量来制造_有__机__物__。
2_H._2O实_合例成:糖硝类化细 ,供菌自能身利利用用_N_。H_3氧化释放的化学能将_C_O_2_和_
三、光合作用影响因素 1.光照强度:
(影1响)原暗理反:应主阶要段影。响光反应阶段_A_T_P_和__N_A_D_P_H_的产生,进而
【素养案例】 美国科学家鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.kamen)用18O分别 标记H2O和CO2中的氧,进行光合作用实验。该实验证明 了( )
A.光合作用制造了有机物 B.光合作用需要利用根系吸收的水分 C.光合作用生成的氧来自水 D.光合作用吸收的二氧化碳来自大气
【解析】选C。美国科学家鲁宾和卡门用18O分别标记 H2O和CO2中的氧,进行光合作用实验。实验过程中,发 现如果用18O标记H2O,光合作用释放的氧气中含有 18O;用18O标记CO2,光合作用释放的氧气中没有18O。 科学家通过相互对照实验,证明了光合作用生成的O2中 的氧来自H2O。
【课件】光合作用的原理和应用课件高一上学期生物人教版必修1
现在园艺师们往往将李子、杏等果树修整成主干突出,侧枝层次分明、 呈螺旋状均匀着生在主干上的树形。“有空就有枝,有枝就有果”,是对
该树形的最佳描述。由此我们可以想到该树形丰产的主要原因是( A )
A.提高了对光的利用效率 B.提高了对CO2的利用效率 C.增强了果树的抗病能力 D.增强了果树的呼吸作用
1.温度是通过影响__酶___的__活__性____来影响光合速率的。植物体内的酶最适温度一般在 _4_0_℃__~_5__0_℃__。
2.在一定浓度范围内，增大必须矿质元素的供应，可以提高光合速率，但是超过一
定浓度后，会因___失__水__过___多___导致光合速率下降。
N、P、Mg、K
合理施肥 1.适时播种
2HNO2+O2 硝化细菌 2HNO3+能量
6CO2+6H2O 能量 2C6H12O6+ 6O2 思考：进行化能合成作用的生物属于自养还是异养生物？ 农业中松土可使硝化细菌在O2充足条件下将更多的NH3转化成NO3-或 NO2-，提高肥效。
分析光合作用和呼吸作用中原子的转移路径：
暗反应
14CO2
14C3
探究光照强度对光合作用强度的影响
实验结果：
项目 烧杯
甲 乙 丙
小圆形 叶片 10片 10片 源自0片加富含CO2 的清水 20 mL 20 mL 20 mL
光照 叶片浮 强度 起数量
强多 中中 弱少
实验结论： 在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强。
探究光照强度对光合作用强度的影响
3_C_.水_O_是2_吸_光_收_合__作__用量的，原导料致，光缺合水速合还率理会下灌导降致。溉叶片__气__孔___关__闭_2白晚_._温上天_，室适适降栽低当当叶培提降片时高温的，温. 度，
光合作用的原理和应用课件高一上学期生物人教版必修1
NADPH ATP
ADP+Pi NADP +
CO2
2C3
固定
多种酶参加反应
还原
C5
（CH2O）
暗反应阶段 叶绿体基质
卡尔文循环
比较光反应和暗反应的区别与联系
所需条件
进行场所 区 物质变化 别
能量转化
光反应
必须有光、色素、酶
类囊体薄膜
水光解为O2和H+; ATP和NADPH的合成
光能转化为ATP和NADPH中活跃 的化学能
2.光合作用的概念
a.光合作用概念
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，并释放出氧气的过程．
场所：___叶__绿_体____ 条件：____光_能_____ 反应物：_二__氧_化__碳_和__水__ 产物：___有_机__物___氧_气___
b.光合作用简式：
暗反应
有光或无光均可、ATP、NADPH、 CO2、多种酶
叶绿体基质
CO2的固定； C3的还原； ATP和NADPH的分解
ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有 机物中稳定的化学能
物质变化 上的联系 联
光反应为暗反应提供ATP和NADPH; 暗反应为光反应提供了ADP、Pi、NADP+
系 能量转化 光能→ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
3.对光合作用原理的探索
讨论3.分析鲁宾和卡门做的实验，你能得出什么结论？
光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而并不来源于CO2。（P103）
3.对光合作用原理的探索
思考·讨论：
1954年，美国科学家阿尔农发现，在光照下，叶绿体可合成ATP。 1957年，他发现这一过程总是和水的光解相伴随。
光合作用的原理和应用课件-高一上学期生物人教版必修1
光能 光能
ATP和NADPH 中活跃的化学能
在光照下，叶绿体合成的NADPH和ATP有何用？
二、光合作用的原理和应用
在离体的叶绿体中加入ADP、Pi、NADP+， 无CO2的条件下照光，发现叶绿体内积累了ATP、 NADPH。
这时闭光，并通入CO2，ATP、NADPH消失， 同时产生有机物。
二、光合作用的原理和应用
二、光合作用的原
1.希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物 光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水？
提示：不能说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适 当条件下可以发生水的光解，产生氧气。该实验没有 排除叶绿体中其他物质的干扰，也并没有直接观察到 氧元素的转移。
14COOH HCOH H2COP
C3中只含有一个放射性14C，说 明还有2个C是来自植物体内。
二、光合作用的原理和应用
2.光合作用的过程
（2）暗反应阶段
H2O O2 光解 H+ + e
[H] NADPH
NADP+
2C3
还
CO2
固 定
在光照下，中断CO2的供应，检测到C原3含量下降，而C5的含
量增加。如何解释？ ATP
二、光合作用的原理和应用
本节聚焦 1.光合作用是怎样进行的？ 2.光合作用过程中物质变化与能量转化有什么关系？ 3.光合作用原理在生产中有哪些应用？
二、光合作用的原理和应用
光合作用汽车的动力原 理是什么？请你运用初 中学过的知识合理解释， 它为什么不适用汽油呢？
二、光合作用的原理和应用
（一）光合作用的原理
2.光合作用的过程
（2）暗反应阶段
H2O O2
闭光，通入CO2