河北邯郸市第四中学高中生物 5.4能量之源 光与光合作用课件 新人教版必修1.pptVIP

第4节能量之源 光与光合作用 太阳光中有能量 我们制造出太阳能电池板可以捕获其中的能量并转化为电能 绿色植物也能捕获并转化太阳光中的能量 那么 绿叶中通过什么物质或结构捕获并转化光能呢 韭黄 韭菜 缺少叶绿素 提取和分离叶绿体中的色素 实验原理 1 提取 叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中 如无水乙醇 丙酮等 所以可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素 2 分离 绿叶中的色素不止一种 它们都能溶解在层析液中 然而 它们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快 反之则慢 因而可用纸层析法进行分离 步骤 剪碎 加药品 研磨 过滤 制备滤纸条 长6cm宽1cm剪去一端的两角在距离剪角一端1cm处用铅笔画一条线 画滤液细线 细 直 齐 色浓 用毛细吸管 吸取少量滤液 沿着铅笔线均匀地画 待滤液干燥后再画2 3次 分离色素 3ml层析液 将滤纸条有滤液细线的一端朝下 略微倾斜靠着烧杯内壁 轻轻插入层析液 用培养皿盖盖上烧杯 分离色素 溶解度大 扩散速度快 溶解度小 扩散速度慢 层析液 滤液细线 实验结果 讨论 1 滤纸条上有几条不同颜色的色带 其排序怎样 宽窄如何 这说明了什么 2020 4 17 11 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 课后习题 1 从绿叶中提取色素 选取的最佳叶片应是 a 肥嫩多汁的叶片b 革质叶片c 刚刚长出来的小嫩叶d 鲜嫩 颜色浓绿的叶片2 绿叶中的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是 a 色素提取液中的不同色素已经分层b 阳光的照射使各种色素能彼此分开c 色素在层析液中的溶解度不同d 丙酮使色素溶解并且彼此分离的扩散速度不同3 在绿叶中色素的提取实验中 研磨绿叶时要加入无水乙醇 其目的是 a 防止叶绿素被破坏b 使叶片充分研磨c 使各种色素充分溶解在无水乙醇中d 使叶绿素溶解在无水乙醇中4 下列关于 绿叶中色素的提取和分离 的实验描述中 不属于实验要求的是 a 提取高等植物叶绿体中的色素b 用纸层析法分离色素c 了解各种色素的吸收光谱d 验证叶绿体中所含色素的种类 d c c c c 5 在进行 绿叶中色素的提取和分离 的实验时 不能让层析液没及滤液细线的原因是 a 滤纸条上几种色素会扩散不均匀而影响结果b 滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太分散c 色素会溶解在层析液中而使结果不明显d 滤纸条上的几种色素会混合起来 6 提取和分离叶绿体中色素的实验中 正确的操作顺序应该是 a 进行纸层析 制取滤液 在滤纸条上画线 将实验材料研磨b 制取滤液 进行纸层析 在滤纸条上画线 取滤液 再画线c 将实验材料剪碎 研磨 在滤纸条上画线 制取滤液 进行纸层析d 将实验材料剪碎 研磨 制取滤液 在滤纸条上画线 进行纸层析 c d 叶绿体中的色素提取液 叶绿素主要吸收 类胡萝卜素主要吸收 蓝紫光 蓝紫光 红光 光合色素的作用 吸收 传递 转化光能 根据物理知识 什么颜色的物体透过 反射 什么颜色的光 吸收其他颜色的光 白色物体反射各种色光 黑色物体吸收各种色光 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 而是集中在一个个更小的结构里 后来人们称之为叶绿体 叶片中的叶肉细胞 绿叶 回顾 叶肉细胞亚显微结构模式图 叶绿体亚显微结构模式图 叶绿体的结构 捕获光能的结构 色素酶 基粒 由两个以上的类囊体堆叠而成 类囊体薄膜上含色素和酶 基质 含多种光合作用所必需的酶 基质 光合作用 外膜 内膜 类囊体膜 基粒 色素 酶 酶 水绵是常见的淡水藻类每条水绵由许多个结构相同的长筒状细胞连接而成 水绵很明显的特点是 叶绿体呈带状 螺旋排列在细胞里 1880年 美国科学家恩格尔曼 黑暗处用极细光束照射 暴露在光下 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 实验材料选择a和b a的优点是 b的优点是 没有空气的黑暗环境排除了和干扰 用极细的光束照射 叶绿体上可分为和的部位 相当于一组实验 临时装片暴露在光下的实验再一次 水绵 好氧细菌 叶绿体呈螺旋式带状 便于观察 可确定释放氧气多的部位 氧气 光 光照多 光照少 对比 验证实验结果 是不是仅绿色植物能进行光合作用呢 含叶绿体的真核细胞能进行光合作用 含有光合色素的原核生物也能进行光合作用 例如 除绿色植物外 含叶绿体的非绿色植物如褐藻 海带等 红藻 紫菜等 等 不含叶绿体的原核生物蓝藻 某些细菌 如绿硫细菌 紫硫细菌 也能进行光合作用 但绿硫细菌 紫硫细菌等进行光合作用不放氧气 什么是光合作用 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 车间 动力 二 光合作用的原理和应用 2000多年前亚里士多德 aristotle 问题 植物生长所需的物质来自何处 认为 构成植物体的原料是土壤植物增加的重量 土壤减少的重量 光合作用的探究历程 五年后 1648年比利时海尔蒙特的实验 柳树增重80kg土壤只减少0 06kg 结论 植物增重主要来自水分 1771年英国普利斯特利实验 普利斯特利实验 结论 植物可以更新空气 1779年 荷兰英格豪斯的实验 实验重复了500多次 结论 只有在光照下只有绿叶才可以更新空气 光合作用的探究历程 1785年 发现了空气的组成 科学家在明确绿叶在光下放出的气体是氧气 吸收的是二氧化碳 1845年 德国的科学家梅耶指出 植物光合作用时 把光能转换成化成化学能储存起来 光合作用的探究历程 依据 能量转换和守恒定律 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 同位素可用于追踪物质的运行和变化规律 用同位素标记的化合物 化学性质不会改变 科学家通过追踪同位素标记的化合物 可以弄清化学反应的详细过程 这种方法叫做同位素标记法 同位素标记法 同位素标记法研究 同位素18o标记h2o和co2 光合作用的探究历程 光合作用释放的o2到底是来自h2o 还是co2 20世纪 0年代 美国科学家卡尔文 碳的同位素c标记co2 14 co2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径 这一途径称为卡尔文循环 光合作用的探究历程 更新空气 光照下 绿叶 光能 化学能 淀粉 水 co2 问题讨论 光合作用的原料 产物 场所和条件是什么 你能用一个反应式表示出来吗 一 光合作用的过程 光反应 暗反应 划分依据 反应过程是否需要光能 新课 h2o 类囊体膜 酶 1 光反应阶段 酶 光 色素 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 co2 糖类 五碳化合物c5 蛋白质 脂质 co2的固定 三碳化合物2c3 c3的还原 基质多种酶 2 暗反应阶段 co2的固定 c3的还原 叶绿体的基质中 多种酶 h atp 整个光合作用过程中的物质变化和能量变化分别是什么 物质变化 无机物 能量变化 光能 光合作用的实质 有机物 糖类等有机物中的化学能 光合作用的过程 光反应阶段 暗反应阶段 co2 2c3 水在光下分解 c5 atp adp pi 酶 供能 h 供氢 o2 固定 还原 多种酶参加催化 ch2o 氨基酸 脂肪 酶 小结 需要光色素 酶 不需要光酶 类囊体膜上 基质中 水的光解 atp的合成 co2的固定 c3的还原 atp中活跃化学能 atp中活跃化学能 光能 有机物中稳定化学能 光反应为暗反应提供 h 和atp 暗反应为光反应提供adp和pi 三 影响光合作用的因素和化能合成作用 光合作用强度表示方法 1 单位时间内光合作用产生有机物的量2 单位时间内光合作用吸收co2的量3 单位时间内光合作用放出o2的量 化能合成作用 细菌利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物 这种合成作用叫化能合成作用 除了硝化细菌外 自然界还有铁细菌 硫细菌属于进行化能合成作用的自养生物 化能合成作用 2nh3 3o22hno2 2h2o 能量2hno2 o22hno3 能量 能量 6co2 6h2o ch20 6o2 硝化细菌的化能合成作用 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 应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物 c 1 影响光合作用效率的因素 光照强度 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 巩固练习 蓝绿色 黄绿色 橙黄色 黄色 较慢 较快 最慢 最快 蓝紫光和红光 蓝紫光 2 叶绿体是植物进行光合作用的细胞器 光能的吸收发生在叶绿体的 a 内膜上b 基质中c 类囊体的薄膜上d 各部位上 c 巩固练习 3 用纸层析法能够将叶绿体的四种色素分开的原因是 a 四种色素随层析液在滤纸上扩散速度不同b 四种色素随滤液在滤纸上扩散速度不同c 四种色素随滤液在滤纸条上渗透速度不同d 四种色素随层析液在滤纸条上渗透速度不同 a 4 在叶绿体提取和分离试验中 特别要注意不能让层析液没及滤液细线 原因是 a 滤纸条上的集中色素不能扩散b 色素沿滤纸条的扩散速度太慢 色素分离不明显c 层析液妨碍色素的溶解d 色素被层析液溶解不能向上扩散 d 巩固练习 5 叶绿体是植物进行光合作用的细胞器 下面有关叶绿体的叙述正确的是 a 叶绿体的色素都分布在囊状结构的膜上b 叶绿体的色素分别在外膜和内膜上c 光合作用的酶只分布在叶绿体基质中d 光合作用的酶只分布在外膜 内膜和基粒上 a 6 把绿叶的色素溶液放在自然光源和三棱镜之间 从镜的另一侧观察连续光谱中变暗的主要区域是 a 红光和蓝紫光区b 黄光和蓝紫光区c 绿光和红光区d 黄光和绿光区 a 7 为证实叶绿体有放氧功能 可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验 装片需要给予一定的条件 这些条件是 a 光照 有空气 临时装片中无碳酸氢钠稀溶液b 光照 无空气 临时装片中有碳酸氢钠稀溶液c 黑暗 有空气 临时装片中无碳酸氢钠稀溶液d 黑暗 无空气 临时装片中有碳酸氢钠稀溶液 b 8 下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验原理的叙述 正确的是 a 加入少许二氧化硅可防止在研磨时叶绿体中的色素受到破坏b 用无水乙醇将叶绿体中的色素进行分离c 滤纸条上的最上面色素带呈黄绿色d 溶解度越高的色素随层析液在滤纸上扩散越快 d 三 光合作用的探究历程 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 光合作用的概念 光合作用的实质 合成有机物 储存能量 阅读教材 101 102 并回答下列问题 1 英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是 3 德国植物学家萨克斯的实验过程及结果证明了什么 4 鲁宾和卡门的同位素标记法的探究实验的过程及所证明的问题是什么 三 光合作用的探究历程 2 荷兰科学家英格豪斯的实验结果是什么 德国科学家梅耶得出了什么结论 1 英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是 植物可以更新空气 但没有发现光的作用 2 荷兰科学家英格豪斯的实验结果是什么 德国科学家梅耶得出了什么结论 英格豪斯得出的结果 植物更新空气需要光 并且只有绿叶才有这个功能 梅耶 光能转变为化学能储存起来了 光照 一半暴光 一半遮光 3 德国植物学家萨克斯的实验过程及结果证明了什么 证明了光合作用的产物有淀粉的生成 结果 暴光部分呈深蓝色 遮光部分无颜色变化 实验过程 绿叶 肌饿处理 碘蒸气处理 结论 4 鲁宾和卡门的同位素标记法的探究实验的过程及所证明的问题是什么 实验过程 证明的问题 光合作用释放的氧气来自于水的分解 最后由美国科学家卡尔文利用14c做试验研究 用14c标记的14co2 供小球藻进行光合作用 然后追踪检测其放射性 最终探明了co2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径 这一途径称为卡尔文循环 在1961年获得诺贝尔化学奖 思考与讨论 1 光合作用的原料 产物 场所和条件是什么 其化学反应式是 原料 co2和h2o 产物 糖类和o2 场所 叶绿体 条件 光酶 光合作用的反应式是 co2 h2o ch2o o2 2 从人类对光合作用的探究历程来看 生物学的发展与物理学和化学有什么联系 与技术手段的进步有什么关系 试举例说明 生物学的发展与物理学和化学的研究和进展关系很密切 例如 到1785年 由于发现了空气的组成 人们才明确光合作用放出的气体是o2 吸收的是co2 鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的气体o2是来自水 而不是来自co2 卡尔文用同位素示踪技术探明了co2中的碳在光和作用中的转化成有机物中碳的途径 4 光合作用化学反应式 5 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 四 光合作用的过程 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