人教版教学高三生物光合作用省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第一节第一节 光光 合合 作作 用用第1页一一.光能在叶绿体中转换光能在叶绿体中转换光能在叶绿体中转换，包含以下三个步骤：光能在叶绿体中转换，包含以下三个步骤：1.光能转换成电能光能转换成电能2.电能转换成活跃化学能电能转换成活跃化学能3.活跃化学能转换成稳定化学能活跃化学能转换成稳定化学能其中其中1、2两步属于光反应，第两步属于光反应，第3步属于暗反应。步属于暗反应。经过上述过程，二氧化碳和水最终转化成糖类经过上述过程，二氧化碳和水最终转化成糖类等有机物并放出氧气，稳定化学能就储存在糖等有机物并放出氧气，稳定化学能就储存在糖类等有机物中类等有机物中第2页 温故而知新温故而知新 下面我们首先复习一下面我们首先复习一 下叶绿体结构特点下叶绿体结构特点第3页囊状结构囊状结构基粒基粒基质基质酶酶光有这些结构光有这些结构还不足以进行还不足以进行光合作用光合作用,还还缺什么呢缺什么呢?双层膜结构双层膜结构第4页原来囊状结构薄膜上含原来囊状结构薄膜上含有色素系统能吸收阳光有色素系统能吸收阳光叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素叶绿素叶绿素a光合作用光合作用第5页CAD光光光光NADP+NADPH光光BH2Oe-光能光能转换成转换成电能电能示意图示意图第6页COCO2 2(CH(CH2 2O)O)光光光光HH+e-HH2 2OOOO2 2ADP+ADP+PiPi ATP ATPNADP+NADP+NADNADPHPH电能电能转换成活跃转换成活跃化学能化学能第7页各种酶催化各种酶催化CO2C52C3(CH2O)ATPADP+Pi供供能能NADPHNADP+供供能能氢氢供供活跃活跃化学能化学能转换成稳定转换成稳定化学能化学能第8页ADPeeeH2OeO2HATPNADPPiADPNADPHNADP(CH2O)C5C3CO2CO2C3HPi囊状结构基质中叶绿素a光反应暗反应第9页H2O O2光反应光反应 ATP NADPH 叶绿体叶绿体太阳光能由谁、在那个部位被吸收？太阳光能由谁、在那个部位被吸收？水分子经过光反应后发生了什么水分子经过光反应后发生了什么改变？改变？形成形成ATP分子能量来自哪里？分子能量来自哪里？生成氧气到哪里去了？生成氧气到哪里去了？生成生成NADPH氢离子、电子和氢离子、电子和能量从哪里来能量从哪里来？叶绿素叶绿素a 分子发生了什么改变？分子发生了什么改变？简明回顾简明回顾第10页光反应与暗反应关系光反应与暗反应关系光反应光反应暗反应暗反应ATPNADPHADPNADP第11页条条 件件 物质改变物质改变能量改变能量改变总反应式总反应式实实 质质叶绿体基粒片层结构薄膜上叶绿体基粒片层结构薄膜上叶绿体基质中叶绿体基质中（1）水光解）水光解ADP+Pi+能量能量 ATP 2H2O O2 +4H+4e NADP+H+e NADPHCO2+C5 2C3C3 (CH2O)C3 C5(2)ATP形成形成酶酶（3）NADPH形成形成（1）CO2固定固定酶酶（2）C3还原还原酶酶ATP,NADPH（3）C5再生成再生成酶酶光，叶绿素等色素，酶光，叶绿素等色素，酶许多相关酶许多相关酶ATP和和NADPH化学能转变化学能转变成成(CH2O)中化学能中化学能光反应为暗反应提供能量和还原剂光反应为暗反应提供能量和还原剂(ATP和和NADPH)，暗反，暗反应为光反应补充应为光反应补充ADP,Pi和和NADPCO2+2H2O*(CH2O)+H2O+O2*把无机物转变成有机物，同时把光能转变成化学能储存把无机物转变成有机物，同时把光能转变成化学能储存在有机物中在有机物中光能光能叶绿体叶绿体反应部位反应部位光能转变成光能转变成ATP和和NADPH中中化学能化学能联联 系系+第12页 光合作用方程式光合作用方程式1.H2O4H +4e +O22.NADP +2e+H NADPH 3.6C O2+12H2OC6H12 O6+6H2 O+6O2酶+ADP+Pi ATP酶181818+第13页 教学目标巩固教学目标巩固（一）（一）填空填空1.在光合作用中，光能转化成活跃在光合作用中，光能转化成活跃电能，电能以活跃化学能形式储存电能，电能以活跃化学能形式储存在在中，并最终以稳定化学中，并最终以稳定化学能形式储存在能形式储存在中中.2.在光合作用中，二氧化碳被固定时，在光合作用中，二氧化碳被固定时，既要接收既要接收释放能量，又要释放能量，又要被被还原还原.第14页（二）（二）选择选择1.光能在叶绿体中转化第二步是（光能在叶绿体中转化第二步是（）A 光能转化成电能光能转化成电能 B 光能转化成活跃化学能光能转化成活跃化学能C 电能转化成活跃化学能电能转化成活跃化学能D 活跃化学能转化成稳定化学能活跃化学能转化成稳定化学能2.叶绿体中能够使光能转化色素是（叶绿体中能够使光能转化色素是（）A 处于特殊状态胡萝卜素处于特殊状态胡萝卜素B 处于特殊状态叶绿素处于特殊状态叶绿素aC 处于特殊状态叶黄素处于特殊状态叶黄素D 处于特殊状态叶绿素处于特殊状态叶绿素bCB第15页 （三）三）简答题简答题1.写出光合作用中水分子分写出光合作用中水分子分解反应（要表示出电子情解反应（要表示出电子情况）况）伴伴随光能转化成活跃化伴伴随光能转化成活跃化学能，叶绿体内发生了哪学能，叶绿体内发生了哪些物质改变？些物质改变？第16页二二.C.C3 3植物和植物和C C4 4植物植物对于小麦、水稻等大多数绿色植物来说，在暗对于小麦、水稻等大多数绿色植物来说，在暗反应阶段中，一个反应阶段中，一个CO2被一个被一个C5固定后，形成固定后，形成是两个是两个C3而给玉米、甘蔗等热带作物提供而给玉米、甘蔗等热带作物提供 CO2时，光时，光合作用开始后合作用开始后1s内，竟有内，竟有90 以上以上 C 出现在含出现在含有四个碳原子有机酸（有四个碳原子有机酸（C4）中。伴随光合作用）中。伴随光合作用进行，进行，C4中中 C 逐步降低，而逐步降低，而C3中中 C逐步增多。逐步增多。这说明，这类植物光合作时，这说明，这类植物光合作时，CO2中中C首先转首先转移到移到C3中。中。科学家将这类植物称科学家将这类植物称C4植物植物将仅有将仅有C3植物叫做植物叫做C3植物。植物。14141414C3植物和植物和C4植物光合作用路径为何会不一样呢植物光合作用路径为何会不一样呢？经研究发觉，它们叶片结构上有差异？经研究发觉，它们叶片结构上有差异.第17页C3植物植物C4植物植物叶片结构不具不具不具不具花环型花环型花环型花环型结构结构结构结构具具具具花环型结构花环型结构花环型结构花环型结构维管束鞘细胞不含叶绿体不含叶绿体不含叶绿体不含叶绿体含有没有基粒叶绿体叶肉细胞排列疏松含排列疏松含排列疏松含排列疏松含有正常叶绿有正常叶绿有正常叶绿有正常叶绿体体体体一部分组成花环型结构外圈，另一部分排列疏松，含正常叶绿体第18页CO2C4C4CO2各种酶各种酶参加催化参加催化叶肉细胞叶肉细胞叶绿体叶绿体维管束鞘细胞叶绿体维管束鞘细胞叶绿体(CH2O)NADP+NADPHATPADP+Pi2C3C5C4路径路径C3(PEP)ADP ATPC3(丙酮丙酮丙酮丙酮 酸）酸）酸）酸）第19页教学目标巩固教学目标巩固（一）（一）填空填空1.在在C3植物体内，与植物体内，与CO2结合化合结合化合物是物是；在；在C4植物体内，与植物体内，与CO2结合化合物是结合化合物是.2.C3植物叶片内进行光合作用细胞植物叶片内进行光合作用细胞是是，C4植物叶片内进行光植物叶片内进行光合作用细胞是合作用细胞是.第20页 （二）（二）选选 择择1.C4植物叶片内植物叶片内“花环型花环型”两圈细胞，两圈细胞，由外到内依次是：由外到内依次是：（）A.全部是叶肉细胞和维管束全部是叶肉细胞和维管束B.部分叶肉细胞和维管束部分叶肉细胞和维管束C.全部叶肉细胞和维管束鞘全部叶肉细胞和维管束鞘D.部分叶肉细胞和维管束鞘部分叶肉细胞和维管束鞘2.在在C3路径和路径和C4路径中，路径中，CO2被固定后被固定后首先形成产物分别是：（首先形成产物分别是：（）A.C3、C4 B.PEP、C4 C.C5、C3 D.C3、PEPDA第21页（三）（三）简答题简答题科学家发觉科学家发觉C4植物进行光合作用植物进行光合作用时，叶片内只有维管束细胞内出时，叶片内只有维管束细胞内出现淀粉粒，叶肉细胞中没有淀粉现淀粉粒，叶肉细胞中没有淀粉粒；粒；C3植物情况恰好相反。请你植物情况恰好相反。请你解释出现这些现象原因解释出现这些现象原因.第22页三三.提升农作物光能利用率提升农作物光能利用率第23页 思思 考考高二生物中曾经学习过合理利用光能办法，请高二生物中曾经学习过合理利用光能办法，请大家回想一下主要包含哪些方面？大家回想一下主要包含哪些方面？提升农作物产量主要条件之一，就是设法使农提升农作物产量主要条件之一，就是设法使农作物能够更合理地利用光能作物能够更合理地利用光能即提升农作物光即提升农作物光能利用率。能利用率。光能利用率普通是指单位面积土地上，农作物光能利用率普通是指单位面积土地上，农作物经过光合作用所产生有机物中所含能量，与这经过光合作用所产生有机物中所含能量，与这块土地所接收太阳能之比。块土地所接收太阳能之比。提升农作物光能利用率办法还有哪些方面提升农作物光能利用率办法还有哪些方面？第24页延长光合作用时间：如轮、间、套种延长光合作用时间：如轮、间、套种增加光合作用面积：如合理密植增加光合作用面积：如合理密植提升农作物提升农作物光合作用效率光合作用效率提升农作物光能利用率提升农作物光能利用率光控制光控制 二氧化碳供给二氧化碳供给二氧化碳供给二氧化碳供给必需矿质元素供给必需矿质元素供给必需矿质元素供给必需矿质元素供给第25页1.光照与光合作用关系光照与光合作用关系 1 光照强弱影响光照强弱影响光波长影响光波长影响2第26页光合速率光合速率光合速率光合速率光强光强光强光强阴生苔藓阴生苔藓阴生草木阴生草木阳生草木阳生草木阳生草木阳生草木小麦小麦小麦小麦玉米玉米玉米玉米高粱高粱在适宜温度和正常在适宜温度和正常在适宜温度和正常在适宜温度和正常COCOCOCO2 2 2 2供给供给供给供给下各种植物光合速率下各种植物光合速率下各种植物光合速率下各种植物光合速率光强光强光强光强二氧化碳吸收二氧化碳吸收二氧化碳吸收二氧化碳吸收二氧化碳释放二氧化碳释放二氧化碳释放二氧化碳释放a ab bc c光照强度与光光照强度与光光照强度与光光照强度与光合速率关系合速率关系合速率关系合速率关系办法：办法：阳生植物应种植在阳生植物应种植在阳光充裕阳光充裕地方，地方，阴生植物应种植在阴生植物应种植在荫蔽荫蔽地方；地方；光强必须到光强必须到达达一定值一定值。光照强弱光照强弱第27页光合速率光合速率波长波长波长波长（nmnmnmnm）400400500500600600700700不一样波长下不一样波长下菜豆光合速率菜豆光合速率 植物在能量相等不一样单色光下，植物在能量相等不一样单色光下，植物在能量相等不一样单色光下，植物在能量相等不一样单色光下，红光红光红光红光和和和和蓝紫光蓝紫光蓝紫光蓝紫光有利于提升光合作用效率，而有利于提升光合作用效率，而有利于提升光合作用效率，而有利于提升光合作用效率，而黄绿光黄绿光黄绿光黄绿光则则则则不不利于提升利于提升利于提升利于提升光合作用效率；光合作用效率；光合作用效率；光合作用效率；在在在在红光红光红光红光下，光合产物中下，光合产物中下，光合产物中下，光合产物中糖类糖类糖类糖类含量含量含量含量较多，在较多，在较多，在较多，在蓝紫光蓝紫光蓝紫光蓝紫光下，光合产物中下，光合产物中下，光合产物中下，光合产物中蛋白质和脂肪蛋白质和脂肪蛋白质和脂肪蛋白质和脂肪较多。较多。较多。较多。办法：办法：在塑料大棚或人工光照温室中，给绿在塑料大棚或人工光照温室中，给绿在塑料大棚或人工光照温室中，给绿在塑料大棚或人工光照温室中，给绿色植物开色植物开色植物开色植物开“光吧光吧光吧光吧”光波长光波长第28页OOa ab bc cd de e光合作用强度光合作用强度光合作用强度光合作用强度二氧化碳浓度二氧化碳浓度二氧化碳浓度二氧化碳浓度a a b b：b b c c：c c d d：d d e e：COCOCOCO2 2 2 2太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；COCOCOCO2 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；COCOCOCO2 2 2 2深度超出一定程度，将引发原生质体深度超出一定程度，将引发原生质体深度超出一定程度，将引发原生质体深度超出一定程度，将引发原生质体 中毒或中毒或中毒或中毒或气孔关闭，抑制光合作用。气孔关闭，抑制光合作用。气孔关闭，抑制光合作用。气孔关闭，抑制光合作用。随随随随COCO2 2浓度增加，光合作用强度增强；浓度增加，光合作用强度增强；浓度增加，光合作用强度增强；浓度增加，光合作用强度增强；2 二氧化碳与光二氧化碳与光合作用关系合作用关系第29页办法：办法：温室：温室：温室：温室：燃烧液化石油气，燃烧液化石油气，燃烧液化石油气，燃烧液化石油气，使用二氧化碳发生器。使用二氧化碳发生器。使用二氧化碳发生器。使用二氧化碳发生器。大田：大田：大田：大田：确保良好通风；确保良好通风；确保良好通风；确保良好通风；增施有机肥料；增施有机肥料；增施有机肥料；增施有机肥料；深施深施深施深施“碳铵碳铵碳铵碳铵”。空气中空气中空气中空气中COCOCOCO2 2 2 2含量普通占含量普通占含量普通占含量普通占330mg/L330mg/L330mg/L330mg/L，与植物光合所需最，与植物光合所需最，与植物光合所需最，与植物光合所需最适浓度（适浓度（适浓度（适浓度（1000mg/L1000mg/L1000mg/L1000mg/L）相差太远。）相差太远。）相差太远。）相差太远。必须指出：必须指出：增加增加增加增加COCOCOCO2 2 2 2能够提升光合效率，不过无限制能够提升光合效率，不过无限制能够提升光合效率，不过无限制能够提升光合效率，不过无限制地在全球范围内提升地在全球范围内提升地在全球范围内提升地在全球范围内提升COCOCOCO2 2 2 2浓度，会产生浓度，会产生浓度，会产生浓度，会产生“温室效应”第30页N：光合酶及光合酶及光合酶及光合酶及NADPNADPNADPNADP+和和和和ATPATPATPATP主要组分主要组分主要组分主要组分P：NADPNADPNADPNADP+和和和和ATPATPATPATP主要组分；维持叶绿主要组分；维持叶绿主要组分；维持叶绿主要组分；维持叶绿体正常结构和功效体正常结构和功效体正常结构和功效体正常结构和功效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：叶绿素主要组分叶绿素主要组分叶绿素主要组分叶绿素主要组分不足：不足：光合作用不能顺利进行光合作用不能顺利进行光合作用不能顺利进行光合作用不能顺利进行过量：过量：危害农作物正常生长发育危害农作物正常生长发育危害农作物正常生长发育危害农作物正常生长发育3 必需矿质元素与必需矿质元素与光合作用关系光合作用关系第31页 教学目标巩固教学目标巩固一一.填空填空1.你周围绿色植物中，属于阳生植你周围绿色植物中，属于阳生植物有物有，属于阴生植物有，属于阴生植物有2.光合作用所需二氧化碳，主要来光合作用所需二氧化碳，主要来自自第32页 从植物细胞中提取叶绿体，放入含有ADP、磷酸盐以及氢载体等物质溶液中，按图示控制条件进行光合作用相关试验并不停测定有机物合成量，用此数据绘成曲线图以下，请你用已学光合作用知识依据曲线各段特点回答：（1）ab段因为缺乏CO2，使光合作用过程中 不能进行，所以无有机物生成。（2）bc段在提供了CO2之后，因为ab段已积累了大量 ，所以有机物能快速合成。（3）cd段在无光照条件下，因为光合作用过程中 无法进行，无法继续提供 又因为ab段所积累物质 原因，使有机物合成逐步下降至0。暗反应暗反应暗反应暗反应HH和和和和ATPATP光反应光反应光反应光反应新新新新HH和和和和ATPATP被逐步用完被逐步用完被逐步用完被逐步用完 二二.分析说明分析说明第33页