能量之源光与光合作用(1、2课时).ppt

第4节能量之源 光与光合作用 第一课时 C 捕获光能的色素 一捕获光能的色素和结构 正常幼苗能进行光合作用制造有机养料 白化苗不能进行光合作用 无法制造有机养料 正常苗 白化苗 一 捕获光能的色素 1 实验 绿叶中色素的提取和分离原理 叶绿体中的色素可以溶解在无水乙醇中 可以用来提取色素 色素在层析液中的溶解度不同 在滤纸上的扩散速度有差别 可以用来分离色素 方法与步骤 1 提取色素称取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 研磨中色素被破坏 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 3 画滤液细线 要求 细 直 齐重复2 3次 4 分离滤液中的色素 原理 溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快 反之 则慢 层析液不能没及滤液线 滤液细线 实验结果 叶绿体中的色素 叶绿素 类胡萝卜素 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 3 4 1 4 1 扩散速度最快的是什么色素 扩散速度最快 2 色素带最宽 最窄的分别是什么色素 最窄 最宽 3 最慢析出的是什么色素 扩散速度最慢 吸收可见光 用于光合作用 色素的功能 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 叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光 胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光 因为色素对绿光吸收最少 绿光被反射回来 所以叶片才呈现绿色 结论 问题 这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位 1817年 两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素 1865年 德国植物学家萨克斯发现叶绿素集中在一个更小的结构里 后来人们称之为叶绿体 外膜 内膜 基粒 叶绿体基质 每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成 这些囊状结构称为类囊体 吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上 而每个基粒都含有两个以上的类囊体 多者可达100个以上 叶绿体内有如此多的基粒和类囊体 极大地扩大了受光面积 二 叶绿体的结构和功能 类囊体 17世纪40年代 赫尔蒙特 J B vanHelmont 荷兰 柳树增重80kg土壤减少0 1kg 植物增重主要来自水分 二 光合作用的探究历程 证实 植物可更新污浊的空气 1771年 英 普利斯特利的实验 有人重复了该实验却得到相反的结果 所以有人认为植物也能使空气变污浊 福安二中 阮建英 探究一 普利斯特利的实验 植物可以影响空气成分吗 植物可以影响空气成分 植物能产生动物呼吸和蜡烛燃烧所需要的气体 植物可以更新空气 吸收CO2 产生O2 设计实验 结果分析 得出结论 提出问题 作出假设 实施实验 结论 绿叶在光下吸收CO2 释放O2 1779年 荷兰科学家英格豪斯确定植物只有绿叶才能更新空气并且依赖于光 1782年 拉瓦锡发现了空气的组成 1845年 德国科学家梅耶指出 植物光合作用时 把光能转化成化学能储存起来 光能转换成化学能时 贮存于什么物质中呢 一半曝光 一半遮光 在暗处放置几小的叶片 1864年萨克斯的实验 结论 绿色叶片在光合作用中产生了淀粉 福安二中 阮建英 探究二 萨克斯的实验 植物光合作用的产物除氧之外还有什么 植物光合作用的产物还有淀粉 曝光一侧的叶片经过碘液处理后变成蓝色 而遮光一侧的叶片经过碘液处理后不变蓝 设计实验 结果分析 得出结论 提出问题 作出假设 植物在光合作用中产生了淀粉 实施实验 恩格尔曼实验 光合作用释放的O2来自于H2O还是CO2 讨论 恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处 1 用水绵作实验材料 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 将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 从而确保实验能顺利进行 3 用极细的光束照射 并且用好氧菌进行检测 能准确的判断水绵细胞中放O2部位 4 进行黑暗 局部光照 与曝光的对照实验 从而明确实验结果完全是由光照引起的 1939年 鲁宾和卡门的同位素标记实验 光合作用产生的有机物又是怎样合成的呢 20世纪40年代 卡尔文发现CO2的碳在光合作用中转化为有机物中的碳 这一途径称为卡尔文循环 思考 通过对以上几个实验的分析 你能对光合作用下一个定义了吗 生物学的发展与物理学和化学的研究进展很密切 由于发现了空气的组成才明确绿叶在光下吸收二氧化碳 放出氧气 鲁宾和卡门利用同位素标记实验证明了光合作用放出的氧气来自于水 卡尔文用同位素示踪技术探明了二氧化碳在光合作用中转化成有机物的途径 都说明了在科学发展中 相关学科的互相促进 及技术手段的进步对科学发展的推动作用 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 并且释放出氧气的过程 场所 条件 三 光合作用的原理和应用 一 光合作用的过程 包括两个阶段 1 光反应 2 暗反应 1 光反应 1 场所 2 能量转换 3 反应式 类囊体薄膜 光能活跃的化学能 ATP 酶 1 场所 2 能量转换 3 反应式 叶绿体基质 活跃的化学能稳定的化学能 CO2的固定 CO2 C5 2C3 酶 酶ATP H C3的还原 2C3 CH2O 2 暗反应 第4节能量之源 光与光合作用 第二课时 C 过程 光反应阶段和暗反应阶段的比较 光能 转换成电能再 变成活跃的化学能 活跃的化学能变成稳定的化学能 光反应为暗反应提供 H 和ATP 暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料 水的光解2H2O 4 H O2合成ATPADP Pi ATP 光 酶光能 CO2的固定CO2 C5 2C3三碳的还原2C3 CH2O 酶 酶ATP H 色素分子 可见光 C5 2C3 ADP Pi ATP 2H2O O2 4 H 多种酶 酶 CH2O CO2 吸收 光解 能量 固定 还原 酶 光反应 暗反应 光合作用的图解过程 1 当CO2停止供应时 C3和C5的含量有如何变化 C3的含量减少 C5的含量增多 2 当突然停止光照时 C3和C5的含量有如何变化 C3的含量增多 C5的含量减少 光合作用原理的应用 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 影响光合作用的主要因素 图中A点含义 B点含义 C点表示 若甲曲线代表阳生植物 则乙曲线代表植物 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 称为光补偿点 光合作用强度不再随光照强度增强而增强 称为光饱和点 阴生 光 在生产上的应用 对光合作用的影响 外因 2 光质 光的波长 1 光照强度 复色 白色 光最好红光其次蓝紫光次之绿光最差 1 注重阴 阳生植物间作套种2 一年之内轮作 延长光合作用时间3 通过合理密植 增加光合作用面积4 温室大棚 使用无色透明玻璃5 防止营养生长过强 导致叶面互相遮挡 光合作用强度 0 呼吸速率 光补偿点 光饱和点 阴生植物 阳生殖物 光补偿点 光饱和点 阳生植物阴生植物 1 适时播种2 温室栽培时 白天适当提高温度 晚上适当降温 增加昼夜温差 温度会直接影响酶的活性 主要是影响暗反应 温度 光合作用是在的催化下进行的 温度直接影响 B点表示 BC段表示 酶的活性 酶 此温度条件下 光合速率最高 超过最适温度 光合速率随温度升高而下降 温室 燃烧植物桔杆 使用二氧化碳发生器 与猪舍鸡舍鸭棚连通 温室与大田 确保良好通风 增施有机肥料 深施 碳铵 CO2是光合作用的原料 a b CO2太低 农作物消耗光合产物 b c 随CO2的浓度增加 光合作用强度增强 c d CO2浓度再增加 光合作用强度保持不变 d e CO2浓度超过一定限度 将引起原生质体中毒或气孔关闭 抑制光合作用 CO2的补偿点 CO2的饱和点 提高光合作用在生产中的应用小结 1 延长光照时间 2 增加有效光合作用面积 轮作 合理密植 间种 套种 3 增加光照强度 光质 白光 4 增加CO2浓度 施用农家肥 5 增加昼夜温差 自养生物 能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的有机物 并储存了能量的一类生物 生物的同化作用类型 异养生物 不能直接利用无机物制成有机物 只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质 并储存了能量的一类生物 生物的代谢类型 同化作用的代谢型 异化作用的代谢型 化能合成作用 自然界中少数种类的细菌 细胞内没有色素 不能进行光合作用 但是能够把体外环境中某些无机物氧化释放的化学能量来制造有机物 这种合成作用 叫做化能合成作用 自养生物 光能自养生物 化能自养生物 绿色植物 硝化细菌等 例