人教版必修1 能量之源光与光合作用 课件（41张）.ppt

第5章细胞的能量供应和利用 第4节能量之源 光与光合作用 一 捕获光能的色素和结构 对大多数生物而言 活细胞所需能量的最终源头是 太阳能 实验 绿叶中色素的提取和分离 1 提取色素的原理 2 分离色素的原理 3 二氧化硅的作用 4 碳酸钙的作用 色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇 各种色素在层析液中的溶解度互不相同 溶解度大的则在滤纸上扩散的快 使研磨更加的充分 防止色素能够被分解 1 提取色素时 加入剪碎的叶片后还需要加入三种物质 若a是二氧化硅 b c分别是什么 a b c各起什么作用 下图是提取和分离绿叶中色素的实验步骤 请分析 问题探究 a是二氧化硅 作用是使研磨更加充分 b是碳酸钙 作用是防止研磨中色素被破坏 c是无水乙醇 作用是溶解色素 2 某实验小组得到的色素提取液颜色过浅 可能的原因有哪些 研磨不充分 色素未能充分提取出来 称取绿叶过少或加入无水乙醇过多 色素溶液浓度小 未加碳酸钙或加入过少 色素分子部分被破坏 3 制备滤纸条时 剪去两角的作用是什么 画滤液细线又有什么要求 防止色素带不整齐 画滤液细线的要求是细 齐 直 还要重复画几次 4 色素分离时 关键应当注意层析液不要没及滤液细线 为什么 否则滤液细线会被层析液溶解 不能分离 最终分离到的色素有哪些 色素在滤纸条上的分布情况如何 一 捕获光能的色素和结构 捕获光能的色素 类胡萝卜素 叶绿素 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 占1 4 占3 4 滤纸上色带的排列顺序如何 宽窄如何 说明什么 橙黄色 黄色 蓝绿色 黄绿色 叶绿体中的色素提取液 四种色素对光的吸收 叶绿素主要吸收 类胡萝卜素主要吸收 蓝紫光 蓝紫光 红光 思考 p97问题探讨 这些捕获光能的色素存在于细胞中什么部位呢 叶绿体的结构 外膜 内膜 基粒 基质 类囊体 捕获光能的色素分布在 类囊体的薄膜上 叶绿体的功能 讨论 水绵的叶绿体呈螺旋式带状 便于观察 用好氧细菌可确定释放氧气多的部位 1 该实验选择水绵和好氧细菌作为实验材料 有什么优点 2 甲组是在黑暗环境中用极细的光束点状投射叶绿体 好氧细菌的分布是怎样的 说明什么 好氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中 说明氧气是由叶绿体在光照条件下释放出来的 3 乙组是完全暴露在光照下 好氧细菌分布于叶绿体所有的受光部位 这组实验的设计目的是什么 和甲组进行对照 明确实验结果完全是由光照引起的 4 两组实验都要求在隔绝空气的条件下进行 为什么 排除空气中的氧气对实验结果的干扰 叶绿体是进行光合作用的场所 它内部的巨大膜表面上 分布了许多吸收光能的色素分子 还有许多进行光合作用的酶 总结叶绿体的功能 光照 光能 化学能 叶绿体 水 卡尔文 光合作用的探究过程 自主学习p101 102 结论 水分是植物建造自身的原料 17世纪海尔蒙特栽培的柳树实验 结论 植物可以更新空气 1779年 荷兰的英格豪斯 普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功 植物体只有绿叶才能更新空气 到1785年 发现了空气的组成 人们才明确绿叶在光下放出的是o2 吸收的是co2 水 二氧化碳 氧气 光 光能 化学能 储存在什么物质中 德国梅耶 1864年 德国萨克斯实验 让一张叶片一半曝光一半遮光 绿叶在光下能制造淀粉 用碘蒸气处理这片叶 发现曝光的一半呈深蓝色 遮光的一半则没有颜色变化 光合作用释放的o2来自co2还是h2o 结论 第一组 光合作用产生的o2来自于h2o h218o co2 h2o c18o2 第二组 18o2 o2 美国鲁宾和卡门实验 同位素标记法 结论 光合作用产生的有机物又是怎样合成的 美国卡尔文 用14c标记14co2 供小球藻进行光合作用 探明了co2中的c转化成有机物中的碳 称为卡尔文循环 总结光合作用的反应式 反应物 条件 场所 生成物 光合作用过程 光反应 暗反应 划分依据 反应过程是否需要光能 有光才能反应 有光 无光都能反应 1 光反应过程2 暗反应过程3 比较两个过程的区别 学习任务 h2o 类囊体膜 酶 光反应阶段 光 色素 酶 h2o 叶绿体内的类囊体薄膜上 水的光解 还原剂 atp的合成 光能转变为活跃的化学能贮存在atp中 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 atp 光 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 糖类 卡尔文循环 暗反应阶段 co2的固定 c3的还原 叶绿体的基质中 h atp 酶 co2 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 h 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 糖类 h2o 类囊体膜 酶 光反应过程 暗反应过程 比较光合作用 呼吸作用 光 色素 酶 h2o和co2 叶绿体 细胞质基质 线粒体 o2 酶 h2o c6h12o6 无机物转变成有机物 有机物氧化分解成无机物 atp中活跃化学能 光能 糖类等有机物中稳定化学能 c6h12o6等有机物稳定的化学能 atp中活跃化学能和热能 合成有机物 储存能量 分解有机物 释放能量 光合作用为呼吸作用提供物质 有机物 o2 呼吸作用为光合作用提供原料 co2 1 图中 各种物质分别是什么 下图是光合作用的过程图解 请据图分析 叶绿体中的色素 o2 h atp 2c3 co2 ch2o 2 过程 分别是什么 发生的场所分别在哪里 是光反应 发生在叶绿体类囊体的薄膜上 是暗反应 发生在叶绿体的基质中 3 光反应为暗反应提供了哪些物质 暗反应为光反应又提供了哪些物质 atp 类囊体薄膜 叶绿体基质 adp 叶绿体基质 类囊体薄膜 光反应为暗反应提供了atp和 h 暗反应为光反应提供了adp和pi 4 叶绿体中atp adp的运动方向是怎样的 5 若突然停止光照 光反应和暗反应如何变化 光反应立即停止 暗反应仍能进行一小段时间 最终也停止 6 如果给植物提供14co2 光合作用中放射性依次出现在哪些物质中 依次出现在co2 c3 ch2o 中 7 如果给植物提供ho 光照下较长时间后 放射性会出现在哪些物质中 出现在氧气 水 c3 二氧化碳 丙酮酸和 ch2o 等中 三 光合作用原理的应用 影响光合作用强度的因素 光照强度 光的成分 co2的浓度 温度的高低 必需矿物质元素 n p mg 水分等 1 适当提高co2的浓度 温室大棚 2 增加光照时间和光照强度 3 白天适当增加温度 夜间适当降低温度 4 农作物间距合理 选择适当的光源等 5 合理施肥 提供必要的矿物质元素 6 合理灌溉 提供适当水分 增加农作物产量的几点做法 图中a点含义 b点含义 c点表示 光照强度为0 只进行呼吸作用 光合作用与呼吸作用强度相等 光合作用强度不再随光照强度增强而增强 称为光饱和点 结合细胞呼吸 人们用下面的曲线来表示光照强度和光合作用强度之间的关系 请分析 1 图中a b c各点代表的生物学意义分别是什么 a点 光照强度为零 只进行细胞呼吸 b点 光合作用强度等于呼吸作用强度 为光补偿点 c点 是光合作用达到最大值时所需要的最小光照强度 即光饱和点 2 oa段的含义是什么 其大小主要受哪种环境因素的影响 3 de段的含义是什么 如果此时想增加光合作用强度 可以采取哪些措施 4 若光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 和30 这是在25 测得的曲线 若温度升至30 曲线中a点 b点将如何变化 oa段代表呼吸作用强度 其大小主要受温度的影响 de段光合作用强度达到饱和 不再随光照强度的增强而增加 可以通过调整温度和增加co2浓度等措施增加光合作用强度 a点下移 b点右移 其他环境因素对光合作用的影响 1 温度 温度通过影响酶的活性来影响光合作用强度 据此请在坐标系中画出温度和光合作用强度的关系曲线 基础梳理 2 二氧化碳浓度 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 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 少数的细菌 如硝化细菌 光能自养生物 化能自养生物 所需的能量来源不同 光能 化学能 课堂小结 光照 暗 光 酶的活性 1 叶绿体中的色素所吸收的光能 用于 和 形成的 和 提供给暗反应 2 光合作用的实质是 把 和 转变为有机物 把 转变成 贮藏在有机物中 3 在光合作用中 葡萄糖是在 中形成的 氧气是在 中形成的 atp是在 中形成的 co2是在 固定的 水的光解 形成atp h atp co2 h2o 光能 化学能 暗反应 光反应 光反应 暗反应 练一练 下图是光合作用过程图解 请分析后回答下列问题 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 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g f是 j是 图中的h表示 i表示 h为i提供 2 水 h 基质 用作还原剂 还原c3 atp 光能 光反应 h 和atp 色素 c5化合物 c3化合物 糖类 暗反应 将植物栽培在适宜的光照 温度和充足的c02条件下 如果将环境中c02含量突然降至极低水平 此时叶肉细胞内的c3化合物 c5化合物和atp含量的变化情况依次是a 上升 下降 上升b 下降 上升 下降c 下降 上升 上升d 上升 下降 下降 c 某科学家用含有14c的co2来追踪光合作用中的c原子 14c的转移途径是 a co2叶绿体atpb co2叶绿素atpc co2乙醇糖类d co2三碳化合物糖类 d 在光合作用过程中 能量的转移途径是a 光能atp叶绿素葡萄糖b 光能叶绿素atp葡萄糖c 光能叶绿素co2葡萄糖d 光能atpco2葡萄糖 b 若白天光照充足 下列哪种条件对农作物增产有利a 昼夜恒温25 b 白天温度15 夜间温度15 c 昼夜恒温15 d 白天温度25 夜间温度15 d 用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小 生长状况相同的天竺葵 光照相同的时间后 罩内o2最少的是 a 绿色罩b 红色罩c 蓝色罩d 紫色罩 a 下列措施中 不会提高温室蔬菜产量的是 a 增大o2浓度b 增大co2浓度c 增强光照d 调节室温 a 1 在光合作用的暗反应过程中 没有被消耗掉的是 a h b c5化合物c atpd co2 b 2 与光合作用光反应有关的是 h2o atp adp co2a b c d a 4 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 叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应b 叶绿体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 d 5 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