浙江省临海市杜桥中学高二生物《3.5 光合作用》课件 新人教版.ppt

第五节光合作用 c6h12o6 回忆 需氧呼吸怎样进行 6co2 12h2o 线粒体 细胞溶胶 葡萄糖 丙酮酸 12h2o 6co2 能量 2c2h5oh 2co2 能量 2c3h6o3 能量 或 酶 回忆 需氧呼吸与厌氧呼吸之间的联系 酶 在有氧时 在无氧时 相同阶段 不同阶段 需氧呼吸 厌氧呼吸 无论是需氧的还是厌氧的细胞呼吸 都以葡萄糖作为底物 那么葡萄糖从哪来的呢 生物界的葡萄糖绝大部分最终来源于光合作用 可以进行光合作用的生物称为自养生物 包括绿色植物 藻类 光合细菌和蓝藻等 所有直接或间接依靠光合产物生活的生物叫异养生物 人 动物 真菌和大部分细菌 光合作用的场所只能是叶绿体吗 对于蓝藻 光合细菌等原核生物 不含叶绿体 与光合作用有关的酶分布在细胞膜上 一 光合作用概述 1 概念 光合作用是指以co2和h2o为原料 通过叶绿体 利用光能合成糖类等有机物质 同时释放o2 2 总反应式 光能 叶绿体 鲁宾和卡门实验 同位素标记法 放射性同位素可用于追踪物质的运行和变化规律 用放射性同位素标记的化合物 化学性质不会改变 科学家通过追踪放射性同位素标记的化合物 可以弄清化学反应的详细过程 这种方法叫做同位素标记法 6co2 12h218oc6h12o6 618o2 6h2o 同位素示踪法 6c18o2 12h2oc6h1218o6 6o2 6h218o 证明了 光合作用释放的氧气来自于水 场所 主要是叶绿体 1 分布 叶肉细胞 主要 保卫细胞幼嫩茎的皮层细胞某些果实的表皮细胞等 2 形态 绿色扁平椭球形 外膜 内膜 叶绿体基质 基粒 含有多种与光合作用有关的酶和少量的dna 由类囊体堆叠而成 在类囊体薄膜上存在着与光合作用有关的酶和色素 3 结构 光合作用的过程 光合作用过程 两个阶段 第一阶段 第二阶段 光反应 直接需要光参与 碳反应 是二氧化碳转变成糖的过程 条件 过程 场所 光反应 光 色素 酶 叶绿体类囊体薄膜 水的光解 nadph的形成 atp的形成 用于碳反应 活跃化学能 光反应小结 叶绿体类囊体薄膜 光 h2o 色素 酶 水的光解 2h2o4h o2 2e atp合成 adp piatp还原氢的生成 h e nadp nadph 光 酶电能 光能 电能 atp和nadph中活跃的化学能 酶 碳反应阶段 发生在叶绿体基质中 是将二氧化碳还原为糖的过程 此过程又称卡尔文循环 碳反应阶段 c pcccc p co2 c p2cc c pcc rubp五碳糖c5 三碳酸c3 atpadp nadphnadp c pcc 三碳糖 叶绿体基质中进行 三碳糖转移到叶绿体外 co2 rubp 五碳糖 酶 2c3 三碳酸 c3 atp adp pi nadph nadp h 三碳糖 h2o 如何再生rubp 生成一个c6h12o6要经过几次卡尔文循环 3个co2 6三碳糖 1个用于糖的生成或其他 5个经一系列变化再生为3个rubp c pcc 从叶绿体中转移出来的三碳糖 蔗糖 细胞呼吸 其他代谢 碳反应中的产物三碳糖 在叶绿体内能作为合成淀粉 蛋白质 和脂质的原料 但大部分的是运至叶绿体外 并且转变成蔗糖 供植物体所有细胞利用 色素分子 可见光 3rubp 6个三碳分子 adp pi atp 2h2o o2 nadph 多种酶 酶 3co2 吸收 光解 能 固定 还原 酶 光反应 碳反应 光合作用的过程 光合作用怎样进行 碳反应的物质变化 3co2 3rubp6c3 三碳分子 c3 atp nadph三碳糖 adp nadp 5c33rubp 碳反应的能量变化 活跃的化学能稳定的化学能 atp中三碳糖中 光反应和碳反应之间的联系 光反应是碳反应的基础 为碳反应提供nadph和atp 光反应停止 碳反应也随即终止 同时 如果碳反应受阻 光反应也会因产物积累而不能正常进行 光反应为碳反应提供了nadph和atp 碳反应为光反应提供adp pi和nadp 光合作用光反应与碳反应的区别 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 把简单的无机物转变为复杂的有机物 能量变化 把光能转变成储存在有机物中的化学能 1 光合作用中光反应阶段为碳反应阶段提供了 a o2和三碳分子b 叶绿体色素c h20和o2d nadph和atp d 练一练 2 在光合作用的碳反应过程中 没有被消耗掉的是 a nadphb rubpc atpd 二氧化碳 b 光化学反应酶促反应 酶促反应 必须在光下进行 无直接关系 基粒 基质中 多种酶 co2 nadph atp 光 色素 酶 水 水的光解 atp nadph的形成 co2的固定 三碳酸还原 五碳糖再生 光能 电能 atpnadph中活泼的化学能 活泼的化学能 有机物中稳定的化学能 色素 光 3c5糖 6c3 adp pi atp h2o o2 h 多种酶 酶 c3糖 h2o 3co2 固定 光反应阶段 碳反应阶段 光合作用的过程 nadp nadph 5c3糖 酶 还原 试分析 h atp c3 c5相对含量的变化 1 突然减弱光照强度 co2不变 2 突然增强光照强度 co2不变 3 突然减弱co2浓度 光强不变 4 突然增强co2浓度 光强不变 光合作用的总反应式 光合作用的实质 水 氧气 atp 二氧化碳 基质 糖 基粒 nadph 光反应 碳反应 光合作用总反应式 6co2 12h2oc6h12o6 6o2 6h2o 绿色植物通过叶绿体 利用光能 将二氧化碳和水 转变成糖类等有机物 同时释放氧气并储存能量的过程 原料 条件 场所 产物 实质 合成有机物 储存能量 酶 三 叶绿素的提取与分离 原理 叶绿体中的色素不溶于水 易溶于有机溶剂 如无水乙醇 丙酮 石油醚等 叶绿体中的色素主要有4种 它们都溶于层析液中 且溶解度不同 在滤纸上扩散速度不同 溶解度大 扩散速度快 提取原理 分离原理 材料用具 新鲜的绿色叶片 干燥的定性滤纸 95 乙醇 层析液 二氧化硅 碳酸钙 研钵 小玻璃漏斗 尼龙布 毛细吸管 剪刀 试管 药匙 量筒 天平 我们学习过叶绿体是通过里面的色素吸收光能的 是否所有的光都能吸收呢 还有 叶绿体的色素成分又是怎样的呢 实验过程 1 提取色素 取适量菠菜叶 加95 乙醇 再加少许二氧化硅和碳酸钙 迅速研磨成匀浆 二氧化硅作用 碳酸钙作用 使研磨充分 防止叶绿素被破坏 2 过滤 在一小玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布 将研磨液迅速倒入漏斗中 收集滤液到一个试管中 及时用棉塞将试管中塞紧 防止挥发 3 制备滤纸条并画线 4 点样 用毛细吸管吸取少量滤液 沿铅笔画的横线均匀画出一条细而直的滤液细线 待滤液干后再画一次 共画3 4次 重复画几次是使后来的色素带清晰 画线要细 直 齐 使色素带平整 不重叠 5 层析 层析液不能触及滤线 层析液沿着干燥的滤纸由下而上扩散 当扩散到细线时 色素便溶解在层析液中 并随着层析液一起向上扩散 而不同的色素溶解不同 扩散速度也不同 所以将不同色素分离开 6 观察实验结果 色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度 胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b 橙黄色黄色蓝绿色黄绿色 最少较少最多较多 最高较高较低最低 最快较快较慢最慢 类胡萝卜素 叶绿素b 叶黄素 蓝绿色 黄绿色 橙黄色 黄色 含量占3 4 含量占1 4 叶绿体中的色素 叶绿体结构模式图 色素 功能 吸收传递转化光能 用于光合作用 光合作用的场所 叶绿体 色素的吸收光谱 叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光 叶绿素色素 吸收可见的太阳光 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 1下列有关 光合色素的提取和分离 实验的叙述正确的是a 加入碳酸钙防止滤液挥发b 用nacl溶液提取叶片中的色素c 用无水酒精或丙酮分离滤液中的色素d 加入二氧化硅 石英砂 有利于充分研磨 d 2 提取绿叶中的色素时 加入95 的乙醇的目的是 a 防止色素破坏b 溶解色素c 使研磨充分d 避免色素挥发 b 2 提取绿叶中的色素时 加入95 的乙醇的目的是 a 防止色素破坏b 溶解色素c 使研磨充分d 避免色素挥发 解析 选b 提取绿叶中色素时 95 的乙醇可溶解绿叶中的色素 使色素被提取出来 3 在叶绿体中的色素提取的分离实验中 结合所做实验回答 1 研磨时为了研磨充分要加 加碳酸钙的目的是 2 滤纸条剪去两角是为了在层析过程中 3 画滤液细线要求一是二是 4 分离色素时要注意滤纸条要烧怀壁 一定不是要让层析液没及 二氧化硅 保护叶绿素分子不被破坏 层析液同步到达滤液细线 越细越齐越好 待干燥后再重复2 3次 斜靠 滤液细线 4 分别在a b c三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜叶 并按下表所示添加试剂 以研磨 过滤得到三种不同颜色的溶液 即 深绿色 黄绿色 几乎无色 问 1 a处理得到的溶液颜色是原因是 2 b处理得到的溶液颜色是原因是 3 c处理得到的溶液颜色是原因是 黄绿色 几乎无色 深绿色 部分叶绿素受到破坏 叶绿色不溶于水 大量叶绿素溶于乙醇中 6co2 12h2o c6h12o6 6o2 6h2o c6h12o6 6o2 6h2o 6co2 12h2o 能量 co2 o2 o2 co2 一 光合速率 光合强度 某植物单位时间单位叶面积上吸收co2的量或释放o2的量 co2 o2 o2 co2 表观光合速率 净光合速率 某植物单位时间单位叶面积上从外界环境中吸收co2的量或释放到外界环境中o2的量 真正光合速率 总光合速率 某植物单位时间单位叶面积上从外界环境中吸收co2的量加上细胞呼吸释放的co2的量 细胞呼吸释放的co2 消耗有机物的量从外界吸收的co2 积累有机物的量 1 2 表示 co2吸收量 有机物积累量 表示 co2固定量 有机物合成量 制造量 影响光合作用的因素 外部因素 反应条件 光 温度 必需矿质元素反应原料 co2浓度 水 内部因素 作物后期 适当摘除老叶 残叶 降低呼吸 1 幼叶不断生长 叶绿体 素 不断增加 光合速率不断加快 2 老叶叶绿体破坏 光合速率减慢 叶龄 1 光照强度 光照强度 光合速率 光饱和点 内因 色素和酶的数量有限外因 主要受co2和温度的限制 a点 光补偿点b点 光饱和点 a 0 b 光照强度 吸收mg dm2 h co2 阳生植物 阴生植物 b 光补偿点 c 光饱和点 c 2 温度主要影响光合作用酶的活性 a点 co2补偿点b点 co2饱和点 各种环境因素对光合作用的综合影响 夏季晴朗的白天某绿色植物的光合作用 夏季晴朗白天绿色植物出现午休现象的原因 由于气温过高 蒸腾作用旺盛 水分在中午供应不上 气孔关闭 由于气孔关闭导致二氧化碳供应不足 右图是一个研究光和作用过程的实验 实验前溶液中加入adp pi叶绿体等 实验过程中有机物的合成如下图 请分析下列各段的含义 ab段 无co2 所以没有有机物合成 bc段 因为ab段提供了充足的 h 和atp 碳反应进行 有机物合成率迅速上升 cd段 因为无光照 随着 h 和atp的不断