人教版必修一 能量之源光与光合作用 课件 （40张）.ppt

据统计 1 地球表面的绿色植物每年大约制造了4400亿吨有机物 2 地球表面的绿色植物每年把太阳能转化为储存在有机物的能量约为7 11 1018kj 这个数字大约相当于240000个三门峡水电站每年所发出的电力 相当于人类在工业生产 日常生活和食物营养上所需要的能量的100倍 根据以上资料 我们可以得出什么结论 对于绝大数生物来说 活细胞所需能量的最终源头来自太阳的光能 第四节能量之源 光与光合作用 太阳能电池板可以捕获太阳光线中的能量并转化为电能 绿叶中是通过什么物质或结构来捕获并转化光能的呢 一 捕获光能的色素和结构 实验 绿叶中色素的提取和分离 1 捕获光能的色素 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 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 中和细胞中的酸 防止镁从叶绿素分子中移出 与10ml无水乙醇 溶解色素 在研钵中快速研磨 将研磨液进行过滤 1 准备滤纸条 要求 细而齐重复2 3次 2 分离色素 层析液不能没及滤液线 绿叶中的色素有4种 可以归纳为两类 绿叶中的色素 叶绿素 类胡萝卜素 含量约3 4 含量约1 4 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 因为叶绿素对绿光吸收最少 绿光被反射回来 所以叶片才呈现绿色 2 色素对光的吸收 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 1817年 两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素 当时并不清楚叶绿素在植物细胞中的分布情况 1865年 德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用中的功能时 发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中 而是集中在一个更小的结构里 后来人们称之为叶绿体 3 叶绿体的结构 分布 主要存在绿色植物的叶肉细胞里以及幼嫩茎秆的皮层细胞里 形态 一般呈扁平的椭球形或球形 叶绿体结构 外膜 内膜 基粒 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 含多种光合作用所必需的酶 资料分析 叶绿体的功能 1 装片中好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中 装片中好氧细菌分布在叶绿体所有受光部位的周围 氧是由叶绿体释放出来的 叶绿体是光合作用的场所 2 结论 叶绿体的被光束照射到的部位是光合作用的场所 结论 现象 现象 没有空气黑暗 极细光束 完全光照 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 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 不仅分布着许多吸收光能的色素分子 还有许多进行光合作用所必需的酶 二 光合作用的原理和应用 光合作用的定义 绿色植物通过叶绿体 利用光能 把co2和h2o转化成储存能量的有机物 并释放出o2的过程 光合作用的探究历程 p101 102 植物只有在阳光照射下才能更新空气 结论 建造植物体的原料是水分 17世纪海尔蒙特栽培的柳树实验 思考 缺乏对照实验 1771年 英 普里斯特利的实验 结论 植物可以更新空气 思考 可能是在无光条件下做的这个实验 因为无光时 植物不进行光合作用 只进行细胞呼吸 所以没有释放氧气 而是释放二氧化碳 所以实验失败 1864年 萨克斯 德 的实验 1 萨克斯的实验目的是什么 2 为什么对天竺葵先进行一昼夜的暗处理 3 为什么让叶片的一半曝光 另一半遮光呢 为了验证光合作用的产物是什么 暗处理是为了将叶片内原有的淀粉运走耗尽 一半遮光一半曝光 是为了进行对照 1864年 德 萨克斯的实验 绿色叶片中光合作用中产生了淀粉 20世纪30年代 鲁宾和卡门 美 的同位素标记实验 结论 光合作用产生的氧气全部来自水 而不是来自co2 原料 二氧化碳水 产物 糖类氧气 场所 叶绿体 条件 光多种酶 1 根据前面的分析 你能说说光合作用的原料 产物 场所 条件是什么 2 你能用一个化学反应式表示出来吗 思考与讨论 光合作用过程 1 光合作用分为哪几个阶段 分类依据是什么 2 每个阶段反应的条件 场所 物质变化 能量变化如何 光反应 条件 水在光下分解 o2 h 光 酶 色素 过程 场所 类囊体的薄膜上 物质 能量 光能 暗反应 c5 固定 2c3 场所 条件 过程 叶绿体基质 酶 多种酶参加催化 物质 能量 atp中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能 还原 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 固定 还原 酶 光反应 暗反应 光合作用总过程 光反应 h2o 2 h 1 2o2 水的光解 光合磷酸化 暗反应 总结 原料和产物的对应关系 ch2o c h o co2 co2 h2o o2 h2o 能量的转移途径 碳的转移途径 光能 atp中活跃的化学能 ch2o 中稳定的化学能 co2 c3 ch2o 光反应和暗反应的比较 场所 条件 物质变化 能量变化 光反应 暗反应 联系 基粒片层结构薄膜 叶绿体基质中 光 色素 酶 水 adp pi h atp 酶 co2 c5 水的光解 atp的生成 co2的固定 c3的还原 光能 atp中活跃的化学能 atp中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能 1 光反应为暗反应准备了还原剂 h 和能量atp 2 暗反应为光反应补充消耗掉的adp和pi 光合作用的实质 把二氧化碳和水合成糖类等有机物 三 环境因素对光合作用强度的影响 1 影响光合作用强度的环境因素 空气中的二氧化碳浓度土壤中水分光照的长短与强弱 光的成分温度的高低 2 提出探究的问题 尝试设计方案 你对哪个因素感兴趣 这个因素可以调控吗 如果可以 尝试设计出你的探究方案 是不是方案中有的地方你还不确定 是不是还有漏洞 我们观摩一个案例 探究光照强弱对光合作用强度的影响 3 观看案例设计 找出不足 4 优化设计 趋向合理根据案例 对你的方案进一步修正完善可以寻求同学和老师的帮助 5 交流成果 你探究的因素 你是如何调控这个因素的 你的探究