生物学③必修5.4 《能量之源──光与光合作用》(新人教版-必修3)PPT课件_Hooker

能量之源光与光合作用,第4节,实验绿叶中色素的提取和分离,实验原理：提取色素的原理(无水乙醇)、分离色素的(层析液)目的要求：绿叶中色素的提取和分离及探索色素的种类材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等方法步骤：1.提取绿叶中的色素2.制备滤纸条3.画滤液细线4.分离绿叶中的色素5.观察和记录讨论：滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？,一捕获光能的色素和结构,实验结果：,讨论：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？,绿叶中的色素有4种，可以归纳为两类：,4,叶绿素,类胡萝卜素,（含量约占总量的3/4，主要吸收红光和蓝紫光）,（含量约占总量的1/4，主要吸收蓝紫光）,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）,绿叶中的色素,（含量约占叶绿素的3/4）,（含量约占叶绿素的1/4）,扩散速度,慢,快,思考：叶片为什么呈现绿色？,分析：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶片金黄呢？,由于叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素，而使类胡萝卜素的颜色被掩盖，只显示出叶绿素的绿色,由于叶绿素比类胡萝卜素易受到低温的破坏，秋季低温使叶绿素大量破坏，而使类胡萝卜素的颜色显示出来,5,2、捕获光能的结构叶绿体,膜,二光合作用的原理和应用,1、光合作用的概念,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,五年后（只浇水）,1642年，海尔蒙特(J.B.vanHelmont),柳树增重74.47kg土壤减少0.1kg,水分是建造植物体的唯一原料,2.光合作用的探究历程：,2.3Kg,90.8kg,76.77kg,90.7kg,1771年，普里斯特利(JosephPriestley),结论：植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气，植物在光下吸收了CO2，产生了O2。,1、蜡烛燃烧和小白鼠呼吸需要的是什么气体？2、这个实验说明什么问题？,1779年，英格豪斯,结论：植物只有在光下才能更新空气，植物体只有绿叶才能更新污浊的空气,500多次植物更新空气的实验,1864年，萨克斯(JuliusvonSachs),1、为什么对天竺葵先进行暗处理？2、为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？,绿叶在光合作用中产生了淀粉,1880年，恩吉尔曼(C.Engelmann),叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,光合作用释放的O2到底是来自H2O，还是CO2呢，还是两者兼而有之？,反应物,生成物,光合作用,1941年，鲁宾(S.Ruben)和卡门M.Kamen),1、同位素标记法,用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2,使它分别成为H218O和C18O2。进行两组光合作用的实验：,2、第二组向同种绿色植物提供H218O和CO2,1、第一组向绿色植物提供C18O2和H2O。,C18O2+H2O,CO2+H218O,O2,18O2,光合作用释放的O2全部来自于H2O,+(CH2O),+(CH2O),CO2+H2O*（CH2O)+O2*,光能,叶绿体,3、光合作用化学反应式：,4、光合作用过程,叶绿体中的色素分子,可见光,C5,2C3,ADP+Pi,ATP,2H2O,O2,4H,多种酶,酶,(CH2O),CO2,吸收,光解,能,固定,还原,酶,光反应,暗反应,类囊体薄膜,叶绿体的基质,光合作用的过程,光反应阶段与暗反应阶段的比较,类囊体的薄膜上,叶绿体的基质中,需光、色素和酶,不需光、色素;需多种酶,光能转变为ATP中活泼的化学能,ATP中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能,能量上把光能转变成有机物中的化学能,5、光合作用的实质,6、光合作用原理的应用,（2）影响光合作用的因素,CO2、水、光照、温度、矿质元素等,（3）提高农作物光合作用强度的措施,3、适当提高CO2浓度,4、适当提高温度,5、适当增加植物体内的含水量,6、适当增加矿质元素的含量,2、合理密植,（1）什么叫光合作用强度？,是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的多少。,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组成物质，并储存了能量的一类生物,7、化能合成作用,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,能够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的合成作用,例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌,7、化能合成作用,不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出了红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收，即到达深水层的光线是相对富含短波长的光，所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方,注意:光反应和暗反应是一个整体,二者紧密联系,缺一不可。光反应是暗反应的基础，光反应阶段为暗反应阶段提供能量（ATP）和还原剂H，暗反应阶段产生的ADP和Pi为光反应阶段合成ATP提供原料。,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。