高一生物必修1能量之源光与光合作用课件

第第 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第第 4节节 能量之源能量之源 光与光合作用光与光合作用考点一： 绿叶中色素的提取和分离实验原理： 提取 (无水乙醇 )、分离 (层析液 )目的要求： 绿叶中色素的提取和分离及色素的种类材料用具： 新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等方法步骤：1.提取绿叶中的色素 2.制备滤纸条3.画滤液细线 4.分离绿叶中的色素5.观察和记录讨论：1.滤纸条上色带的数目、排序、宽窄？2.滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？方法与步骤：称取称取 5g左右的鲜左右的鲜叶，剪碎，放入研钵叶，剪碎，放入研钵中。加少许的中。加少许的 石英砂石英砂（充分研磨）（充分研磨） 和和 碳酸碳酸钙钙 (防止研磨中色素防止研磨中色素被破坏被破坏 )与与 10ml无水无水乙醇。在研钵中快速乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行研磨。将研磨液进行过滤。过滤。叶绿体中的色素：叶绿体中的色素：叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素 a（蓝绿色）（蓝绿色）叶绿素叶绿素 b（黄绿色）（黄绿色）吸收红光和蓝紫光吸收红光和蓝紫光3/4类胡萝类胡萝卜素卜素胡萝卜素（橙黄色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶黄素（黄色）吸收蓝紫光吸收蓝紫光1/4考点二：光合作用的发现及概念考点二：光合作用的发现及概念光合作用的概念：光合作用的概念： 光合作用是指绿色植物通过光合作用是指绿色植物通过 叶绿体叶绿体 ，利用利用 光能光能 ，把，把 二氧化碳和水二氧化碳和水 转化成储存能转化成储存能量的量的 有机物有机物 ，并且释放出，并且释放出 氧气氧气 的过程。的过程。光合作用的探究历程：光合作用的探究历程：21、 蜡烛易熄灭、小鼠易窒息而死。2、 蜡烛不容易熄灭3、 小白鼠不易窒息而死134 能量之源能量之源 光与光合作用光与光合作用1771年，普里斯特利年，普里斯特利 (Joseph Priestley)： 1785年，才明确年，才明确 绿色植物绿色植物 在在 光照光照 下下 释放氧气释放氧气 ，吸收二氧化碳吸收二氧化碳 。1779年，英格豪斯（年，英格豪斯（ J.Ingen-housz）发现：）发现：普里斯特利普里斯特利 的实验只有在的实验只有在 光光 下才能成功；下才能成功；植物体只有植物体只有 绿叶绿叶 才能更新污浊的空气。才能更新污浊的空气。植物可以更新空气，植物可以更新空气， 但忽略了光的作用。但忽略了光的作用。4 能量之源能量之源 光与光合作用光与光合作用1845年，德国科学家梅耶（年，德国科学家梅耶（ R.Mayer）：）：根据能量转化与守恒定律明确指出，植根据能量转化与守恒定律明确指出，植物在进行光合作用时，把物在进行光合作用时，把 光能光能 转化成转化成 化学能化学能储存起来了。储存起来了。1864年，萨克斯年，萨克斯 (Julius von Sachs)的实验：的实验：1880年，恩格尔曼年，恩格尔曼 (C.Engelmann)的实验：的实验：4 能量之源能量之源 光与光合作用光与光合作用极细的光束极细的光束没没有有氧氧气气的的黑黑暗暗环环境境没没有有氧氧气气的的有有光光环环境境4 能量之源能量之源 光与光合作用光与光合作用CO2 18O2H218O20世纪 30年代 鲁宾和卡门的同位素标记法实验C18O2 O2H2O光照射下的小球藻悬液该实验证明了什么？该实验证明了什么？光合作用中释放的光合作用中释放的 O2全部全部 来自来自 H2O A B4 能量之源能量之源 光与光合作用光与光合作用20世纪世纪 40年代，卡尔文年代，卡尔文 (M.Calvin)用用 14C标记的标记的 CO2供小球藻实验，供小球藻实验，追踪检测其放射性。探明追踪检测其放射性。探明 CO2中的中的 C的转移途径。的转移途径。卡尔文循环卡尔文循环 ： CO2 C 3 (CH 2O)4 能量之源能量之源 光与光合作用光与光合作用色素：基粒 类囊体类囊体的薄膜的薄膜 上酶： 基粒类囊体的类囊体的薄膜薄膜 上和叶绿体基叶绿体基质质 中考点三：光合作用的过程及实质考点三：光合作用的过程及实质4 能量之源能量之源 光与光合作用光与光合作用场所场所 : 类囊体薄膜类囊体薄膜 叶绿体基质叶绿体基质光反应 H2O 2 H + 1/2O 2+ Pi + 光能 ATP酶ADP水的光解：水的光解：ATP的形成：的形成：暗反应C3的还原：的还原： 2C3 + H (CH2O) + C5酶酶ATPCO2的固定：的固定：CO2 + C5 2C 3酶酶4 能量之源能量之源 光与光合作用光与光合作用原料和产物的对应关系：（ CH2O）CHO CO2CO2H2OO2 H2O能量的转移途径：碳的转移途径：卡尔文循环光能 ATP中 活跃的化学能 (CH2O)中 稳定的化学能CO2 C3 （ CH2O）4 能量之源能量之源 光与光合作用光与光合作用叶绿体光光CO2+H2O* (CH2O)+O2*光合作用总反应式：光合作用总反应式：4 能量之源能量之源 光与光合作用光与光合作用4 能量之源能量之源 光与光合作用光与光合作用光合作用原理在农业生产中的应用光合作用原理在农业生产中的应用 ：提高光合作用强度，增加农作物产量。提高光合作用强度，增加农作物产量。例如：控制光照的强弱和温度的高低，例如：控制光照的强弱和温度的高低，适当增加作物环境中二氧化碳的浓度，适当增加作物环境中二氧化碳的浓度，等等。等等。影响光合作用的主要外界因素：影响光合作用的主要外界因素：1）光照）光照 2） CO2 3）温度）温度化能合成作用：利用环境中某些无机物 氧化 时所释放的能量来把 无机合成有机物 。少数的细菌，如 硝化细菌 。2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量硝化细菌2HNO2+O2 2HNO3+能量硝化细菌举例：6CO2+6H2O C6H12O6+6O2能量自养生物 :以 CO2和 H2O（ 无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着的能量。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。所需的能量来源不同（光能、化学能）光能自养生物绿色植物硝化细菌 化能自养生物例如人、动物、真菌及大多数的细菌。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。4. （ 04北京）在相同光照和温度条件下，空气中 CO2含量与植物光合产量（有机物积累量）的关系如图所示。理论上某种 C3植物能更有效地利用 CO2，使光合产量高于m点的选项是A. 若 a点在 a2， b点在 b2时B. 若 a点在 a1， b点在 b1时C. 若 a点在 a2， b点在 b1时D. 若 a点在 a1， b点在 b2时D4（ 04广东）下列关于光合作用和呼吸作用的叙述，正确的是 A光合作用和呼吸作用总是同时进行 B光合作用形成的糖类能在呼吸作用中被利用C光合作用产生的 ATP主要用于呼吸作用D光合作用与呼吸作用分别在叶肉细胞和根细胞中进行C5 （ 04广东）光合作用暗反应阶段中直接利用的物质是A O2和 C3化合物 B叶绿体色素 C H20和 O2 D氢 H和 ATPD7（ 04江苏）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 （ ）A叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应B叶绿体的类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应C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，不进行光反应l（ 04湖南）下列关于光合作用强度的叙述，正确的是A叶片从幼到老光合作用强度不变B森林或农田中植株上部叶片和下部叶片光合作用强度有差异C光合作用强度是由基因决定的，因此是固定不变的D在相同光照条件下，各种植物的光合作用强度相同B21（上海）叶绿体含多种色素，其中一种色素能接受其它色素所吸收的光能，该色素是A胡萝卜素 B叶黄素C叶绿素 a D叶绿素 bC2.（ 06北京）夏季，在晴天、阴天、多云 .高温干旱四种天气条件下，猕猴桃的净光合作用强度（实际光合速率与呼吸速率之差）变化曲线不同，表示晴天的曲线图是B5、（ 05北京）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 实验组 对照组 黑暗中培养 在光下培养 生长育好 生长不良A、 B、 C、 D、 B例例 1：科学家用：科学家用 14C标记二氧化碳，发现碳原子标记二氧化碳，发现碳原子在一般植物体内光合作用中的转移途径是在一般植物体内光合作用中的转移途径是A二氧化碳二氧化碳 叶绿素叶绿素 葡萄糖葡萄糖B二氧化碳二氧化碳 ATP 葡萄糖葡萄糖C二氧化碳二氧化碳 五碳化合物五碳化