能量之源-光与光合作用开课.ppt

绵德中学陈立宣 第五章第四节能量之源 光与光合作用 一 捕获光能的色素和结构 二 光合作用的原理和应用 正常苗 白化苗 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 因为有能捕获光能的色素 一 捕获光能的色素和结构 绿叶中会有哪些种类的色素呢 它们分别是什么颜色的 各种色素在绿叶的含量相同吗 实验 绿叶中色素的提取和分离 一 实验原理 叶绿体中的几种色素都能溶解于有机溶剂中 如丙酮 无水酒精 等 且叶绿体中的几种色素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最快 溶解度低的色素扩散得最慢 二 实验材料 丙酮易挥发 有一定的毒性层析液易挥发 也有一定的毒性 菠菜叶片若干 二氧化硅 碳酸钙 丙酮 层析液 滤纸条 天平 棉花 剪刀 铅笔 直尺 三 方法与步骤 提取色素 称取5g左右的鲜叶 剪碎 放入研钵中 加少许的二氧化硅和碳酸钙与10ml无水乙醇 在研钵中快速研磨 二氧化硅使研磨更充分 碳酸盖可防止研磨中色素被破坏 在研钵中快速研磨 将研磨液进行过滤 制备滤纸条 画滤液细线 分离色素 观察与记录 叶绿素a 蓝绿色 类胡萝卜素 叶绿素 胡萝卜素 橙黄色 叶黄素 黄色 叶绿素b 黄绿色 1 4 3 4 色素的种类 叶片为什么往往是绿色的呢 叶绿体中的色素提取液 结论 色素具有选择吸收光能的作用 三棱镜 实验表明 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢 光合作用的完整单位 叶绿体 分布 主要存在绿色植物的叶肉细胞及幼嫩茎秆的皮层细胞里 功能 绿色植物进行光合作用的细胞器 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 讨论 1 恩格尔曼实验的结论是什么 O2是由叶绿体产生的 叶绿体是光合作用的场所 2 此实验设计有什么巧妙之处 实验材料选择海绵和好氧细菌 1 海绵的叶绿体呈螺旋式带状 便于观察 2 用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位 3 没有空气的黑暗环境可以排除氧气和光的干扰 4 用极细的光束照射 叶绿体上可分为光照多和光照少的部位 相当于一组对比实验 5 临时装片曝露在光下的实验再一次验证实验结果 3 从资料 可以得出什么结论 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 板书设计 第4节能量之源 光与光合作用 第一课时捕获光能的色素和结构 1 捕获光能的色素叶绿体中的色素 叶绿素 3 4 叶绿素a 蓝绿色 叶绿素b 黄绿色 主要吸收蓝紫光和红光 类胡萝卜素 1 4 胡萝卜素 橙黄色 叶黄素 黄色 主要吸收蓝紫光 2 捕获光能的结构 叶绿体 分布 主要在绿色植物的叶肉细胞 形态 呈扁平的椭球形或球形 结构 外膜内膜基粒 类囊体组成 含色素和酶 基质 含多种酶 功能 光合作用的场所 巩固练习 1 研磨绿叶时要加入碳酸钙 其目的是 A 使各种色素溶解在丙酮中B 使研磨充分C 防止色素分子被破坏D 加速研磨 2 对 叶绿体中色素的提取和分离 实验中 下列描述正确的是 A 将5g新鲜完整的菠菜叶 放入研钵中 加入丙酮 石英砂 CaCO3以后 迅速研磨B 用毛细吸管吸取少量滤液 沿铅笔线处小心均匀地划出一条滤液细线 并连续迅速地重复划2 3次C 把划好细线的滤纸条插入层析液中 并不断摇晃 以求加快色素在滤纸条上的扩散D 色素分子是有机物 不溶于水 所以研磨过程中加入丙酮是为了溶解色素 C D 4 下图所示 叶绿体中色素的提取和分离 实验的装置正确的是 5 纸层析法分离叶绿体色素时 滤纸上最下端的色素名称和颜色分别是 A 橙黄色的胡萝卜素B 黄色的叶黄素C 蓝绿素的叶绿素aD 黄绿色的叶绿素b6 在圆形滤纸的中央 滴上叶绿体的色素滤液进行色素分离 会看到近似同心的四圈色素环 排在最外圈的色素是 A 橙黄色的胡萝卜素B 黄色的叶黄素C 蓝绿素的叶绿素aD 黄绿色的叶绿素b B D A 7 阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱 如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间 连续光谱中就会出现一些黑色条带 这些条带应位于A 绿光区B 红橙光区和绿光区C 蓝紫光区和绿光区D 红橙光区和蓝紫光区 8 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 光照相同时间后 罩内O2最多的是A 绿色罩B 黑色罩C 无色罩D 蓝紫色罩 D C ThankYou 潮州市绵德中学陈立宣 第五章第四节能量之源 光与光合作用 第2课时光合作用的探究历程和光合作用的过程 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 一 光合作用的探究历程 植物增重主要来自水分 实验的不足在哪里呢 没有考虑到空气的影响 1642年 海尔蒙特的实验 结论 1771年 英 普里斯特利 J Priestley 的实验 结论 植物能够净化因燃烧或呼吸而变混浊的空气 1779年 荷 英格豪斯 J Ingen housz 的实验 1 普利斯特利实验只有在阳光照射下才成功 2 植物体只有绿叶才能更新空气 结论 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 在这一过程中 光能哪里去了 水 二氧化碳 氧气 光 光能 化学能 储存在什么物质中 1845年 德 梅耶 R Mayer 的结论 转化 1864年 德 萨克斯 J VonSachs 的实验 绿叶光合作用中产生淀粉 结论 1939年 美 鲁宾 S Ruben 和卡门 M Kamen 的实验 光合作用释放的氧气来自水 H2O和C18O2 18O2 H218O和CO2 O2 小球藻 小球藻 结论 20世纪40年代卡尔文的实验 小球藻 14CO2 14C6H12O6 卡尔文 光合产物中有机物的碳来自CO2 结论 植物增加的重量来自水 植物可以更新空气 只有在光照下植物可以更新空气 植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来 绿色叶片光合作用产生淀粉 氧由叶绿体释放出来 叶绿体是光合作用的场所 光合作用释放的氧来自水 光合产物中有机物的碳来自CO2 绿色植物通过 利用 把和转化成储存能量的有机物 并释放出的过程 CO2 H2O CH2O O2 光能 叶绿体 糖类 什么是光合作用呢 CO2 H2O 叶绿体 光能 O2 二 光合作用的过程 色素分子 可见光 C5 2C3 ADP Pi ATP 2H2O O2 4 H 多种酶 酶 糖类 CO2 吸收 光解 能 固定 C3的还原 酶 光反应 暗反应 发生在一个叶绿体中的光合作用过程图解 H2O 类囊体 酶 光反应阶段 光 色素 酶 叶绿体内的类囊体薄膜上 水的光解 H2O H O2 光能 ATP的合成 光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中 场所 条件 能量变化 物质变化 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 暗反应阶段 CO2的固定 CO2 C52C3 C3的还原 叶绿体的基质中 H ATP 酶 场所 条件 ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能 酶 2C3 CH2O 酶 能量变化 物质变化 C3的还原 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 ATP H 中 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 C6H12O6 酶 酶ATP H 糖类 CO2 H2O CH2O O2 光能 叶绿体 酶 三 光合作用原理的应用 1 影响光合作用的因素 光照强度 CO2 温度 水 矿质元素等 2 提高农作物光合作用强度的措施 1 适当提高光照强度 延长光照时间 2 适当提高CO2浓度 3 适当提高温度 4 适当增加植物体内的含水量 5 适当增加矿质元素的含量 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 练一练 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 3 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 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 类囊体膜A B C D B 6 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 7 在暗反应中 固定二氧化碳的物质是 三碳化合物 五碳化合物 氧气 8 在光照充足的环境里 将黑藻放入含有18O的水中 过一段时间后 分析18O放射性标记 最先 A 在植物体内的葡萄糖中发现B 在植物体内的淀粉中发现C 在植物体内的淀粉 脂肪 蛋白质中均可发现D 在植物体周围的空气中发现 D 9 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 10 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 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 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 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 H为I提供 2 水 H 基质 用作还原剂 还原C3 ATP 色素吸收的光能 光反应 H 和ATP 色素 C5化合物 C3化合物 糖类 上图是在盛夏的某一晴天 一昼夜中某植物对CO2的吸收和释放状况的示意图 请据图回答问题 图中15 17段段CO2吸收量逐渐减少是因为 以至光反应产生的和逐渐减少 从而影响了暗反应的强度 使化合物数量减少 影响了CO2固定 光照强度逐步减弱 ATP 还原性氢 五碳 下列曲线表示研究光照强度对完全培养液中培养的绿藻产生氧的影响的实验结果 请据此回答 1 在光照强度为B时 溶液中的O2浓度基本不变 原因是 2 在光照强度为C时 O2的释放速率近乎达到最大 当光照强度继续增大时 释放O2的速率很少增加或不再增加 请解释引起这种现象的两个主要原因 光合作用强度与呼吸作用强度相等 受暗反应过程中酶的活性和酶的数量的限制 受CO2供应速度的限制 不同的植物对光照强度的需求不同 如阳生和阴生植物 A B 光照强度 0 阳生植物 阴生植物 B 光补偿点 C 光饱和点 C 例1 植物的新陈代谢受外部环境因子 如光 温度 和内部因子 如激素 的影响 研究内 外因子对植物生命活动的影响具有重要意义 1 右图表示野外松树 阳生植物 光合作用强度与光照强度的关系 其中的纵坐标表示松树整体表现出的吸收CO2和释放CO2量的状况 请分析回答 当光照强度为b时 光合作用强度 不能 光照强度为a时 光合作用形成的有机物和呼吸作用消耗的有机物相等 但晚上只进行呼吸作用 因此 从全天看 消耗大于积累 植物不能正常生长 最高 光