《能量之源—光与光合作用》

第4节 能量之源光与光合作用,问题探讨,有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的灯管，并且在白天也开灯。,讨 论,1.这种方法的好处是？不同颜色的光 照对植物的光合作用会有影响吗？,2.能否用绿光灯管来补充光源？为什么？,可以提高光合作用强度；不同颜色的光会影响植物的光合作用。,不能；因为叶绿素基本上不吸收绿光,一 捕获光能的色素和结构,（一）捕获光能的色素,（二）捕获光能的结构叶绿体,（一）捕获光能的色素,实验：绿叶中色素的提取和分离,1 实验原理：提取色素（用无水乙醇或丙酮）、 分离色素（用层析液） 2 目的要求：绿叶中色素的提取和分离及色素的种类 3 材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸、无水乙醇等,4 实验步骤： （1）称取5g左右的鲜叶，剪碎，放入研钵中。加少许的石英砂（充分研磨）和碳酸钙 (中和细胞中的酸，防止色素被破坏)与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。,（2）制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成滤纸条，将滤纸条的一端剪去一个角，并在距这端1cm处用铅笔画一条细的横线。,（3）画滤液细线：用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线。等滤液干后再画一两次。,（4）分离绿叶中的色素：将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口。注意：不能让滤液细线接触层析液,5 实验结果：,1 绿叶中色素的种类,叶绿素,类胡萝卜素,（含量约3/4）,（含量约1/4）,叶绿素a （蓝绿色）,叶绿素b （黄绿色）,胡萝卜素 （橙黄色）,叶黄素 （黄色）,绿叶中的色素,（一）捕获光能的色素,吸收可见光，用于光合作用,2 色素的功能：,问题：这四种色素对光的吸收有什么差别呢？,1 绿叶中色素的种类,（一）捕获光能的色素,色素的吸收光谱图,叶绿素：吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素：吸收蓝紫光,1. 在光照强度相同的情况下,为绿色植物提供哪种光,对其光合作用最有利,光合作用的产物较多 A.红光 B.蓝紫光 C.白光 D.绿光,2.在光照强度相同的情况下,为绿色植物提供哪种光,对其光合作用最有利,光合作用的产物较多,A.红光 B.蓝紫光 C.橙光 D.绿光,C,A,基粒,外膜,内膜,基质,光合作用的场所,类囊体,(有色素和酶),(含有酶),有少量的DNA和RNA,叶绿体,（二）捕获光能的结构叶绿体,一 捕获光能的色素和结构,（一）捕获光能的色素,（二）捕获光能的结构叶绿体,二 光合作用的原理和应用,（一）光合作用的探究过程,绿色植物利用光能，通过叶绿体，把二氧化碳和水转化成贮存着能量的有机物（主要是淀粉），并且释放氧气的过程，就是绿色植物的光合作用。,植物为什么会生长？,古希腊亚里士多德认为： 根吸收土壤中的养分， 土壤减少的重量=植物增加的重量,二 光合作用的原理和应用,（一）光合作用的探究过程,17世纪比利时的海尔蒙特实验,五年后,二 光合作用的原理和应用,（一）光合作用的探究过程,2.5kg,80多千克,结论：植物营养是从雨水中来的,1771年，英国的科学家普利斯特利实验,（一）光合作用的探究过程,普利斯特利的实验看似简单，但后人做时很多时候不能成功，这是为什么呢 ？,（一）光合作用的探究过程,结论：植物可以更新空气,1779年，荷兰科学家英格豪斯做了500多次植物更新空气的实验发现了这一的秘密。,1、只有在光下植物才能更新空气。,2、植物体只有绿叶在光下才能更新空气。,（一）光合作用的探究过程,植物究竟更新了空气中的什么成分？,直到1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确：在光下放出的是氧气，吸收的是二氧化碳。,（一）光合作用的探究过程,1845年，德国科学家梅耶,据能量转化与守恒定律明确指出：植物进行光合作用时，将光能转化成化学能储存起来。,那么光能哪儿去了呢？,（一）光合作用的探究过程,1864年，德国植物学家萨克斯实验,天竺葵,（一）光合作用的探究过程,在暗处放置2-3天,1864年萨克斯的实验,（一）光合作用的探究过程,思考,1暗处理的目的是什么？这一步是否可以省略？ 2本实验是否存在对照？若有请指出并指出单一变量。 3这个实验可得出什么结论？,历史发展到这儿，我们知道植物利用光能，吸收二氧化碳和水，释放氧气，并且在这个过程中将能量储存在了淀粉中。那么，这一过程到底在叶的哪一部位进行的呢？,（一）光合作用的探究过程,光合作用利用 和 合成了储存能量的有机物并释放出了O2,那么氧气中的氧来自于谁呢？,1939年 ，美国科学家鲁宾和卡门 用同位素标记法回答了这一问题,（一）光合作用的探究过程,返回,（一）光合作用的探究过程,光合作用的探究到此结束了吗？,20世纪40年代，美国的科学家卡尔文发现了卡尔文循环，探明了二氧化碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径,6CO2+12H218O,C6H12O6+6H2O+ 618O2,光能,叶绿体,（一）光合作用的探究过程,一 捕获光能的色素和结构,二 光合作用的原理和应用,（一）光合作用的探究过程,（二）光合作用的过程,CO2+,H2O,(CH2O)+,O2,光能,叶绿体,光反应阶段：类囊体薄膜上 暗反应阶段:叶绿体基质,二 光合作用的原理和应用,（二）光合作用的过程,色素分子,可见光,C5,2C3,ADP+Pi,ATP,2H2O,O2,4H,多种酶,酶,CO2,吸收,光解,能,固定,还原,酶,光反应,暗反应,(CH2O),光反应阶段,光能 酶 色素,在叶绿体类囊体的薄膜上进行,物质变化:,能量变化:,ATP的合成 ：,水的光解 ：,条件：,场所：,酶、色素,暗反应阶段,多种酶，还原剂H 能量ATP,叶绿体基质,物质变化：,二氧化碳的固定：,三碳化合物被还原：,ATP中活跃化学能有机物中稳定的化学能,能量变化：,场所：,条件：,酶,2C3,酶,ATP、 H,（CH2O） +C5 +H2O,(1)光反应是暗反应的基础，光反应阶段为暗反应阶段提供能量（ATP）和还原剂H； (2)暗反应阶段产生的ADP和Pi为光反应阶段合成ATP提供原料；,光反应与暗反应之间的联系,总结：光反应与暗反应是一个统一的整体，二者紧密联系、缺一不可。,二 光合作用的原理和应用,（二）光合作用的过程,1、光合作用中光反应阶段为暗反应阶段提供了 （ ） AO2和C3化合物 B叶绿体色素 CH2O和O2 DH和ATP,D,小试牛刀,2、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是 （ ） A、H B、五碳化合物 C、ATP D、二氧化碳,B,3、光合作用过程中，产生ADP和消耗ADP的部位在叶绿体中依次为 ( ) 外膜 内膜 基质 类囊体膜 A B C D,B,4、叶绿体中色素的作用是 ( ) A.固定二氧化碳 B.还原二氧化碳 C.形成葡萄糖 D.吸收、传递、转化光能,D,5.下 图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：,图中B是 ，它来自于 的分解。 图中C是，它被传递到叶绿体的 部位，用于 。 图中D是，在叶绿体中合成D所需的能量来自 图中的H表示， H为I提供,2,水,H,基质,C3的还原,ATP,色素吸收的光能,光反应,H和ATP,二 光合作用的原理和应用,（一）光合作用的探究过程,（二）光合作用的过程,（三）光合作用原理的应用,探究：环境因素