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第四节 能量之源 ------光与光合作用 二 光合 作用的原理和应用 绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水合成为储存能量的糖类（通常指葡萄糖），并且释放出氧气的过程。 光合作用的概念 ①1771年：英——普里斯特利的实验 1779年：荷兰——英格豪斯 ②1864年：德——萨克斯的实验 ③1880年：美——恩格尔曼的实验 ④1941年：美——鲁宾和卡门的实验 ⑤20世纪40年代：美——卡尔文实验 光合作用的发现 五年后 1642年，海尔蒙特(J.B. van Helmont) 柳树增重 74.47 kg 土壤减少 0.06 kg 水分是建造植物体的唯一原料 1.光合作用的探究历程： 2.5 Kg 1771年普里斯特利实验 结论：植物可以更新空气 1864年，萨克斯(德)的实验 置于暗处几小时 思考：目的是什么？ 一半遮光 一半曝光 为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽 1864年，（德）萨克斯的实验 绿色叶片中光合作用中产生了淀粉 结论:氧气是叶绿体产生的;叶绿体是光合作用的场所 1880年恩格尔曼的实验 黑暗，用极细光束照射 完全暴露在光下 返回 1941年鲁宾、卡门的实验 1941年鲁宾、卡门的实验 结论：氧气来自于水 20世纪40年代卡尔文的实验 14CO2 有机物中14C ①方法：同位素标记法 ②作用：探明C元素的转移途径； （卡尔文循环） 三、光合作用的过程 叶绿体 CO2+H2O* (CH2O)+O2* 光 1.光反应阶段 酶 光、 色素、 叶绿体内的类囊体膜上 水的光解： H2O [H] + O2 光能　　　 酶 （还原剂） ATP的合成： ADP＋Pi ＋能量（光能） ATP 酶 条件 ： 场所： 物质变化： 能量变化： 光能转变为ATP中活跃的化学能 光反应 色素 ADP+Pi ATP 2H2O O2 酶 吸收 光解 光能 4[H] 2.暗反应阶段 CO2的固定： CO2＋C5 2C3 酶 C3的还原： ATP [H] 、 ADP+Pi 叶绿体的基质中 多种酶、 条件： 场所： 物质变化： 能量变化： ATP中活跃的化学能转变为糖类等 有机物中稳定的化学能 2C3 酶 [H] 、ATP 2C3 CH2O C5 多种酶 固定 还原 CO2 ADP+Pi ATP 酶 能 [H] 暗反应 糖类 (CH2O) 色素分子 可见光 C5 2C3 ADP+Pi ATP 2H2O O2 4[H] 多种酶 酶 CH2O CO2 吸收 光解 能量 固定 还原 酶 光反应 暗反应 光合作用的过程 光反应阶段 暗反应阶段 进行 部位 条件 物质 变化 能量 变化 联系 叶绿体类囊体薄膜上 叶绿体基质中 光、色素和酶 不需光、多种酶、ATP、[H] 光反应为暗反应提供还原剂[H]和能量ATP 暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料 水的光解 2H2O→4[H]+O2 合成ATP ADP+Pi → ATP 光 酶 光能 CO2的固定CO2+C5 →2C3 C3的还原 2C3 (CH2O) 酶 酶 ATP [H] 3、光反应阶段和暗反应阶段的比较 ATP中活 跃化学能 光能 ATP中活 跃化学能 有机物中稳定化学能 整个光合作用过程中的物质变化和能量变化分别是什么？ 物质变化： 无机物 能量变化： 光能 转变 转变 光合作用的实质： 有机物 糖类等有机物中的化学能 CO2中C的转移途径： H2O中H转移途径： CO2 C3 （CH2O） H2O [H] （CH2O） 请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？ 停止光照 光反应停止 请分析光下的植物突然停止CO2的供应后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？ [H] ↓ ATP↓ 还原受阻 C3 ↑ C5 ↓ CO2 ↓ 固定停止 C3 ↓ C5 ↑ （CH2O） CO2 C5 2C3 [H] 酶 固定 还原 供氢 供能 ATP ADP+Pi 影响光合作用强度的因素？ 光照的长短与强弱；光的成分； CO2的浓度；温度的高低、必需矿物质元素（N、P、Mg）、水分等。 1、适当提高CO2的浓度（温室大棚）； 2、增加光照时间和光照强度； 3、白天适当增加温度，夜间适当降低温度； 4、农作物