【全国百强校】宁夏六盘山高级中学高中生物必修一：5.4光合作用.ppt

光合作用的原理及其应用   糖类 CO2＋H2O 绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并释放出O2的过程。 叶绿体 光能 （CH2O）＋O2 一、光合作用的过程 光反应 暗反应 划分依据:反应过程是否需要光能 光反应在夜间可以进行吗？ 有光才能反应 有光、无光都能反应 暗反应是不是只在夜间进行呢？ H2O 类囊体膜 酶 Pi ＋ADP ATP 光反应阶段 光、色素、酶 叶绿体内的类囊体薄膜上 水的光解： H2O [H] + O2 光能 （还原剂） ATP的合成： ADP＋Pi ＋能量（光能） ATP 酶 光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中 [H] 场所： 条件： 物质变化 能量变化 进入叶绿体基质，参与暗反应 供暗反应使用 CO2 五碳化合物 C5 CO2的固定 三碳化合物 2C3 C3的还原 叶绿体基质 多种酶 H2O 类囊体膜 酶 Pi ＋ADP ATP [H] 糖类 卡尔文循环 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 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 (CH2O) 酶 糖类 [H] 、ATP、酶 场所： 条件： 物质变化 能量变化 CO2 五碳化合物 C5 CO2的固定 三碳化合物 2C3 叶绿体基质 多种酶 糖类 ATP [H] 光反应 H2O →2 [H] + 1/2O2 + Pi + 光能 ATP 酶 ADP 水的光解： ATP的形成： 暗反应 CO2的还原： 2C3 + [H] (CH2O) + C5 酶 ATP CO2的固定： CO2 + C5 → 2C3 酶 光、色素、酶等 ATP、［H］、多种酶等 ①水光解成［H］和O2 ②ADP+Pi+光能→ATP ① CO2的固定② C3的还原 光能→活跃化学能 活跃化学能→稳定化学能 光反应 暗反应 条件 场所 物质变化 能量变化 联 系 叶绿体基质中 叶绿体类囊体薄膜 光反应是暗反应的基础，为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi 。 光反应与暗反应的比较 原料和产物的对应关系： （CH2O） C H O CO2 CO2 H2O O2 H2O 能量的转移途径： 碳的转移途径： 光能 ATP中活跃的化学能 (CH2O)中稳定的化学能 CO2 C3 （CH2O） 光合作用的实质 将简单的无机物合成复杂的有机物，并储存能量 CO2＋H2O （CH2O）＋O2 叶绿体 光能 二、化能合成作用 自养生物 以光为能源，以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如绿色植物。 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。 2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量 硝化细菌 2HNO2+O2 2HNO3+能量 硝化细菌 6CO2+6H2O 2C6H12O6+ 6O2 能量 硝化细菌 化能自养生物 绿色植物 光能自养生物 所需的能量来源不同（光能、化学能） 化能合成作用： 利用环境中某些无机物氧化时所释放 的能量来制造有机物。 如：硝化细菌、硫细菌、氢细菌。 光合作用的重要意义 为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源 维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 促进生物进化 从物质转变和能量转变的过程来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢 影响光合作用的因素 ①光照强度 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率 ③CO2浓度 b:CO2的补偿点 c:CO2的饱和点 a—b: CO2太低，农作物消耗光合产物； b—c: 随CO2的浓度增加，光合作用强度增强； c—d: CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变； d—e: CO2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。 a c b d e ②温度 N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分 P：NADP+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 ④矿质营养 影响光能利用率的因素在生产中的应用： 延长光合作用时间 增加光合作用面积 光能利用率 光合作用效率 ( 轮作