人教版必修1 能量之源——光与光合作用 课件(46张).ppt

能量之源 光与光合作用 鹤山一中唐优良 现代温室大棚的 神器 红色日光灯 红色 蓝色led灯 二氧化碳发生器 一捕获光能的色素 追根溯源 对绝大多数生物来说 活细胞所需能量的最终源头是来自太阳的光能 将光能转化成细胞能够利用的化学能的是光合作用 进行光合作用的细胞 首先要能够捕获光能 如果整株植物的细胞都没有色素 会怎样呢 玉米中有时会出现白化苗 白化苗由于不能进行光合作用 待种子中贮存的养分耗尽就会死亡 可见光合作用与细胞中的色素有关 实验 绿叶中色素的提取和分离 提取原理 分离原理 叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中 绿叶中的色素不只一种 它们都能溶解在层析液中 然而 它们在层析液中的溶解度不同 溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快 反之则慢 材料用具 新鲜的绿叶 如菠菜的绿叶 干燥的定性滤纸 试管 棉塞 试管架 研钵 玻璃漏斗 尼龙布 毛细吸管 剪刀 药勺 量筒 10ml 天平 无水乙醇 层析液 二氧化硅和碳酸钙 方法步骤 1 称取5g绿叶 剪碎 放入研钵中 2 向研钵中放入少许二氧化硅和碳酸钙 再加入约3ml无水乙醇 进行迅速 充分的研磨 二氧化硅有助于研磨得充分 碳酸钙可防止研磨中色素被破坏 3 将研磨液迅速倒入玻璃漏斗 漏斗基部放一块单层尼龙布 进行过滤 将滤液收集到试管中 及时用棉塞将试管口塞严 1 提取绿叶中的色素 将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条 将滤纸条的一端剪去两角 并在距这一端1cm处用铅笔画一条细的横线 2 制备滤纸条 用毛细吸管吸取少量滤液 沿铅笔线均匀地画出一条细线 待绿叶干后 再画一两次 3 画滤液细线 滤液细线 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 不能让滤液细线触及层析液 也可用小烧杯代替试管 用培养皿盖住小烧杯 4 分离绿叶中的色素 观察试管内滤纸条上出现了几条色素带 以及每条色素带的颜色 将观察结果记录下来 5 观察与记录 绿叶中的色素有4种 叶绿素a 叶绿素b 蓝绿色 黄绿色 胡萝卜素 叶黄素 橙黄色 黄色 类胡萝卜素 叶绿素 约 3 4 约 1 4 色素对光的吸收有什么差别呢 叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光 资料分析一 光线 光线 说明 资料分析二 叶绿素a和叶绿素b主要吸收 胡萝卜素和叶黄素主要吸收 蓝紫光和红光 蓝紫光 联系生活 1 叶片为什么呈绿色 2 城市夜晚树下的绿光灯有何用意 3 根据色素对不同波长光的吸收特点 想一想 温室或大棚种植蔬菜时 应选择什么颜色的补充光源呢 色素对绿光吸收最少 绿光被反射出来 因此 不能通过增加绿光来增加植物的光合作用 绿光几乎不能被植物利用 因此 绿光灯主要是营造夜间氛围 红光和蓝紫光 例题1 如图为叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图 请判定a和b分别为何种色素 a 叶绿素 类胡萝卜素b 类胡萝卜素 叶绿素c 叶黄素 叶绿素ad 叶绿素a 叶绿素b a 这些捕获光能的色素存在于细胞中什么部位呢 叶绿体 1 叶绿体的形态 光镜下 一般呈扁平的椭球形或球形 2 叶绿体的结构 电镜下 基粒 叶绿体基质 类囊体 外膜 内膜 酶 酶 色素 思考与讨论 1 叶绿体增大膜表面积的方式与线粒体相同吗 2 没有叶绿体能进行光合作用吗 内膜向内折叠 类囊体薄膜 蓝藻也能进行光合作用 具有捕获光能的色素以及与光合作用有关的酶 例题2 如图为叶绿体结构示意图 下列有关叶绿体结构与功能的叙述错误的是 a 和 具有选择透过性功能b 上既有光合色素又有光合作用有关的酶c 和 上都有与光合作用有关的酶d 和 上都有与光合作用有关的色素 d 例题3 关于叶绿体适于进行光合作用的特点 下列说法错误的是 a 叶绿体内部具有巨大的膜表面b 叶绿体内部具有进行光合作用所必需的酶c 叶绿体基粒中具有捕获光能的色素d 叶绿体内膜上具有一系列色素和酶 d 拓展题1 植物体吸收光能的色素 除存在于叶片的一些细胞中外 还存在于哪些部位的细胞之中 植物幼嫩的茎和果实等器官的一些含有光合色素的细胞中 拓展题2 海洋中的藻类植物 习惯上依据其颜色划分为绿藻 褐藻和红藻 他们在海水中的垂直分布依次是浅 中 深 这与光能的捕获有关吗 是的 不同颜色的藻类吸收不同波长的光 藻类本身的颜色是反射出来的光 即红藻反射出了红光 绿藻反射出绿光 褐藻反射出黄色的光 水层对光波中的红 橙部分吸收显著多于对蓝 绿部分的吸收 即到达深水层的光线是相对富含短波长的光 所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层 吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方 叶绿体的功能 极细光束 1 结论 氧气是从叶绿体释放出来的 叶绿体是光合作用的场所 光合作用需要叶绿体和光照条件 资料分析 恩格尔曼的第一个实验 1 水绵作实验材料 有细而长的带状叶绿体 螺旋状分布在细胞中 便于观察和分析研究 2 临时装片置于黑暗且没有空气的环境中 排除了环境中光线和o2的影响 3 用极细光束照射 并且用好氧细菌进行检测 能准确的判断水绵细胞中释放o2部位 4 局部光照与完全光照形成一组对照实验 具有说服力 2 该实验有什么巧妙之处 极细光束 光合作用的过程 阅读p103 104页 回答下列问题 1 光合作用总体过程是怎样的 2 光合作用可分为几个阶段 每个阶段反应的场所 条件 物质变化 能量变化是怎样的 co2 h2o ch2o o2 类囊体薄膜上 叶绿体基质中 光照 色素 h atp h2o h o2 光能 酶 adp pi 光能 酶 atp co2 c5 2c3 酶 c3 h 酶 atp ch2o 1 光反应为暗反应提供 h 和atp2 暗反应是光反应的继续 且为光反应提供adp和pi 光能 atp 活跃化学能 ch2o 稳定化学能 atp 活跃化学能 基质 卡尔文循环 酶 h2o adp pi 2c3 ch2o 暗反应阶段 光反应阶段 色素 atp o2 h 光能转化为活跃的化学能 atp 活跃的化学能转化为稳定的化学能 糖类 co2 c5 固定 还原 光合作用是指绿色植物通过叶绿体 利用光能 把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物 并且放出氧气的过程 判断 1 光合作用的光反应阶段在白天进行 暗反应阶段在晚上进行 2 光反应必须在有光照的条件下进行 3 黑暗的条件下有利于暗反应的进行 4 光反应阶段与暗反应阶段是彼此独立的 光反应与暗反应几乎是同时进行的 对 暗反应与光照无关 既有区别 又有紧密联系 右图是一个研究光合作用过程的实验 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 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 暗反应进行 有机物合成率迅速上升 cd段 因为无光照 随着 h 和atp的不断消耗 暗反应减弱 有机物合成率下降 有机物合成率 时间 光照无co2 黑暗有co2 例题4 光合作用过程的正确顺序是 二氧化碳的固定 氧气的释放 叶绿素吸收光能 水的光解 三碳化合物被还原a b c d 例题5 在暗反应中 固定二氧化碳的物质是 a 三碳化合物b 五碳化合物c d 氧气 d b 图中a是 b是 它来自于 的分解 图中c是 它被传递到叶绿体的 用作 图中d是 在叶绿体中合成d所需的能量来自 图中g是 f是 j是 图中的h表示 i表示 h为i提供 2 h2o h 基质 还原剂 atp 光能 光反应阶段 h 和atp 色素 c5化合物 c3化合物 ch2o 糖类 暗反应阶段 1 在光合作用过程中 若切断光源 其他正常 物质会增多 物质会减少 2 在光合作用过程中 若停止co2供给 其他正常 物质会增多 物质会减少 a c3b c5c h d ch2o a bcd bc ad 光合作用的探究历程 植物能更新空气 绿叶 光照 光 o2 淀粉 有机物中的碳 化学 h2o 有人重复了普利斯特利的实验 得到相反的结果 认为植物也能使空气变污浊 为什么 无光时 植物不能进行光合作用 只进行细胞呼吸 普利斯特利的实验 1864年 德国 萨克斯实验 酒精脱色 讨论 1 按处理的目的是什么 2 为什么要酒精脱色 3 变蓝色的部位遮光还是未遮光 同位素标记法 h2o h218o c18o2 o2 co2 18o2 光合作用释放的o2来自于h2o 结论 同位素可用于追踪物质的运行和变化规律 用同位素标记的化合物 化学性质不会改变 科学家通过追踪同位素标记的化合物 可以弄清化学反应的详细过程 光 色素 酶 co2 h2o 有机物 o2 酶 光能转化为有机物中的化学能 有机物中的化学能释放出来 无机物合成有机物 有机物分解为无机物 物质可循环利用 含叶绿体的细胞 所有活细胞 叶绿体 细胞质基质和线粒体 光合作用原理的应用 co2 h2o ch2o o2 光照 长短 强弱 光谱 二氧化碳 水分温度 ph矿质元素 植物种类 等等 农业生产上许多增加农作物产量的措施 是为了提高光合作用的强度 简单地说 是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量 影响光合作用的因素有哪些呢 探究光照强弱对光合作用强度的影响 光照强度 co2吸收 co2释放 一光照强度对光合作用的影响 a b c a 光照强度为0 只进行呼吸作用 b 光合作用与呼吸作用强度相等 称为光补偿点 c 光合作用强度不再随光照强度增强而增强 称为光饱和点 不同植物光补偿点不同 阴生植物光补偿点低 阳生植物高 适当提高光照强度有利于光合作用 总光合作用值 净光合作用值 右图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线 该曲线是通过实测一片叶子在不同光照强度条件下的co2吸收和释放的情况 你认为下列四个选项中 能代表细胞中发生的情况与b点相符的是 c p106拓展题 7 10时 光照强度逐渐增强 12时 温度过高 气孔关闭 co2供给减少 14 17时 光照强度逐渐减弱 1 为什么7 10时 光合作用不断增强 2 为什么12时 光合作用明显减弱 3 为什么14 17时 光合作用不断下降 下图是夏季晴朗的白天 某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图 分析曲线图并回答 co2过高 气孔关闭或细胞中毒 抑制光合作用 二co2浓度对光合作用强度的影响 达到最大光合速率 酶饱和 光合强度保持不变 随co2的浓度增加 光合作用增强 co2太低 光合作用太弱 呼吸消耗 光合产出 影响光合作用强