人教版必修1 能量之源——光和光合作用 课件（44张）.ppt

第四节能量之源 光与光合作用 一 捕获光能的色素实验 提取和分离叶绿体中的色素实验原理 1 提取色素 利用色素易溶于有机溶剂的特性 可用无水乙醇提取 2 分离色素 不同的色素在层析液中溶解度不同 溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快 反之则慢 从而实现色素的分离 实验材料 一 捕获光能的色素和结构 1 提取色素 方法与步骤 sio2作用 充分研磨碳酸钙作用 中和细胞中的酸 防止色素被破坏 镁从叶绿素分子中移出 无水乙醇作用 提取绿叶中的色素 2 制备滤纸条 3 画滤液细线 滤液细线要细 直 且干燥后重复画2 3次 4 分离色素 层析液作用 分离绿叶中的色素 注意滤液细线不要触及层析液 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 5 观察与记录 说明色素的种类 胡萝卜素 橙黄色 类胡萝卜素 叶黄素 黄色 1 4 叶绿素 叶绿素a 蓝绿色 叶绿素b 黄绿色 3 4 叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光 叶片为什么往往是绿色的呢 叶绿素中的吸收光谱 0 400 500 600 700nm 50 100 叶绿素b 叶绿素a 类胡萝卜素 不同色素对光的吸收不同 类胡萝卜素 1 4 吸收蓝紫光 叶绿素 3 4 吸收红光和蓝紫光 绿色大棚光合效率最低 思考 大棚颜色选择 由于叶绿素比类胡罗卜素易受到低温的破坏 秋季低温使叶绿素大量破坏 而使类胡罗卜素的颜色显示出来 为什么植物深秋叶片变金黄呢 捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢 二 叶绿体的结构 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 1880年 恩格尔曼的实验 隔绝空气 黑暗 用极细光束照射 完全暴露在光下 水绵和好氧细菌的装片 结论 氧是由叶绿体释放出来的 叶绿体是光合作用的场所 光合作用需要光照 叶绿体是进行光合作用的场所 它内部巨大膜表面上 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 光合作用在叶绿体中是怎样进行的呢 二 光合作用的原理和应用 一 光合作用的探究历程 1771年 英 普里斯特利 植物可以更新空气1779年 荷兰科学家英格豪斯的实验 植物的绿叶在阳光照射下可以更新空气1785年 明确绿叶在光下放出的是氧气 吸收的是二氧化碳 1845年 梅耶指出 植物在进行光合作用时 把光能转变成化学能储存起来 1864年 萨克斯的实验 绿叶光合作用的产物除了氧气还有淀粉 1880年 恩格尔曼 氧气是叶绿体释放的 叶绿体是光合作用的场所 1939 美 鲁宾和卡门同位素标记法 h2oc18o2 h218oco2 o2o2o2 o2o2o2 o2o2o2 o2o2o2 o2o2o2 o2o2o2o2 o2o2o2o2 18o218o218o2 18o218o218o2 18o218o218o2 18o218o218o2 18o218o218o2 18o218o218o2 结论 光合作用释放的氧全部来自水 20世纪 0年代 美国科学家卡尔文 co2 ch2o o2 14 co2 h2o 14 光合作用的概念 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 什么是光合作用呢 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 二 光合作用的过程 光合视频 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 atp nadph中 活跃的化学能变成稳定的化学能 光反应为暗反应提供nadph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 光 co2 h2o ch2o o2 总反应式 若将一株绿色植物栽培在含h218o的完全培养液中 给予充足的光照 经过较长时间后 可发现18o存在于下列哪些物质中 周围空气的氧气中 周围空气的二氧化碳中 周围空气的水分子 光合作用生成的葡萄糖中a 只有 是正确的b 只有 是正确的c 除 之外是正确的d 都正确 同位素18o示踪规律 三 光合作用的重要意义 为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源 制造有机物 和能量来源 转化并储存太阳能 维持大气中o2和co2含量的相对稳定 a b c d 光照强度 四 影响光合作用的因素 光照强度 曲线解读1 a点时光照强度为0 此时只进行细胞呼吸 oa段表示释放的co2量 代表植物呼吸速率 ab段表明随光照强度加强 光合作用也逐渐加强 co2的释放量逐渐减少 想想为什么 b点表示在该光照强度下 植物对co2的吸收量等于释放量 即光合作用强度等于呼吸作用强度 此光照强度称为 光补偿点 c点表示当光照强度增加到某一数值后 再增加光照强度 光合强度也不增加 这一点对应的光照强度称 光饱和点 od表示表观 净 光合速率 表观 净 光合速率常用o2释放量 co2吸收量或有机物积累量来表示 能测到的 曲线解读2 oa od表示真正 实际 光合速率真正 实际 光合速率常用o2产生量 co2固定量或有机物的产生量来表示一般所说的光合作用强度 可理解为表观 净 光合速率 真正 实际 光合速率 表观 净 光合速率 呼吸速率光合作用co2吸收量 实测co2吸收量 呼吸作用co2释放量光合作用o2释放量 实测o2释放量 呼吸作用o2消耗量 计算常用式 某实验小组以co2吸收量与释放量为指标 在光照等条件适宜的情况下 研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响 他们将某植株放在特殊的装置内 实际测得的数据如图所示 下列对这一结果的叙述 正确的是 a 光照相同时间 35 时光合作用制造的有机物的量与30 相等b 光照相同时间 在20 条件下植物积累有机物的量最多c 温度高于25 时 光合作用合成的有机物的量开始减少d 若昼夜均为12小时 则在二曲线交点的温度条件下 植物每天有机物的积累量为0 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 光补偿点 光饱和点 阳生植物阴生植物 温度 t 光合速率 m 温室栽培过程中 冬天适当提高温度 夏天适当降低温度 同时降低夜间温度以降低呼吸消耗 t 练习名师大讲堂p77第9 11题 co2浓度 a点 co2的补偿点 b点 co2的饱和点 大田生产中注意通风 温室栽培中可适当充加co2 co2的补偿点移动规律 当呼吸速率减慢或光合速率增快时 co2的补偿点右移 反之则左移 n 光合酶及nadp 和atp的重要组分p nadp 和atp的重要组分 维持叶绿体正常结构和功能k 促进光合产物向贮藏器官运输mg 叶绿素的重要组分 矿质营养 矿质浓度 光合速率 温度 光照强度 co2浓度综合因素 当到q点时 横坐标所示的因素不再是影响光合作用的因素了 影响因素是图示其他因素 a 光照强度为a时 造成曲线ii和iii光合作用强度差异的原因是co2浓度不同b 光照强度为b时 造成曲线i和ii光合作用强度差异的原因是温度的不同 2007北京高考 科学家研究co2浓度 光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响 得到实验结果如下图 请据图判断下列叙述不正确的是 c 光照强度为a b 曲线i ii光合作用强度随光照强度升高而升高d 光照强度为a c 曲线i iii光合作用强度随光照强度升高而升高 五 光合作用原理的应用 延长光合作用时间 增加光合作用面积 提高光能利用率 光合作用效率 轮作 合理密植 间种 套种 1 控制光照强度 2 适宜的温度 3 适当补充co2 4 矿质元素 合理施肥 5 水 合理灌溉 实验原理 利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气 充以水分 使叶片沉于水中 在光合作用过程中 植物吸收co2放出o2 由于o2在水中的溶解度很小 而在细胞间积累 结果使原来下沉的叶片上浮 根据上浮所需的时间长短 即能比较光合作用的强弱 六 探究环境因素对光合作用强度的影响 参考案例 光照强弱的影响 4 取3只小烧杯 分别倒入20ml富含二氧化碳的清水 事先可用口通过玻璃管向清水内吹气 分别向 只小烧杯中各放入 片小圆形叶片 然后分别对这 个实验装置进行强 中 弱三种光照 盏 台灯分别向 个实验装置照射 光照强弱可通过调节台灯与实验装置间的距离来决定 观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量 观察与记录 一 不同光照强度对光合作用的影响 结论 在一定光照强度范围内 光合作用随着光照强度的增强而增强 例题1 测定植物光合作用的速率 最简单有效的方法是测定 a 植物体内葡萄糖的氧化量b 植物体内叶绿体的含量c 二氧化碳的消耗量d 植物体内水的消耗量 例题2 如果做一个实验测定藻类植物是否