人教版生物必修一能量之源——光与光合作用.ppt

1、第四节 能量之源光与光合作用,英国每日邮报一则报道称，一位80多岁的老先生，在1960年用玻璃瓶建设了一个“瓶中花园”只在瓶中加点水分，然后将玻璃瓶密闭起来，玻璃瓶中便形成了一套自己的生态系统，只要提供阳光，植物就能通过光合作用自给自足。老先生称，这株植物最后活了40多年，并开枝散叶地越长越大。,问题探讨,1、为什么植物的叶片大多是绿色的，但有时叶片也会发黄 ？,一、捕获光能的色素,2、有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的灯管，并且在白天也开灯？,3.能否用绿光灯管来补充光源？为什么？,（一）、实验原理 1.绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以用无水乙醇可提取叶绿体中色素。 2.色素在层

2、析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得慢，因而可用层析液将不同的色素分离。,【实 验】绿叶中色素的提取和分离,（二）、目的要求：绿叶中色素的提取和分离及观察色素的种类 （三）、材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等 （四）、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,【实 验】绿叶中色素的提取和分离,1.提取绿叶中的色素： 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，防止色素被破坏)与10ml无水乙醇。在研钵中

3、快速研磨。将研磨液进行过滤。,方法步骤：,2.制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成滤纸条，将滤纸条的一端剪去一个角，并在距这端1cm处用铅笔画一条细的横线。,3.画滤液细线：用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线。等滤液干后再画一两次。,4.分离绿叶中的色素：将适量的层析液倒入烧杯中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口。注意：不能让滤液细线接触层析液,制备滤纸条,画滤液细线,分离色素,5、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？,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）

4、,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,记忆：由上至下：Who？ 黄 a b,吸收可见光，用于光合作用,二、色素的功能,色素的吸收光谱图,叶绿素：主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素：主要吸收蓝紫光,注：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。,问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？,三、叶绿体的结构,叶绿体结构模式图,外膜,内膜,基粒,基质,吸收光能的四种色素均分布在类囊体的薄膜上。,类囊体堆叠成基粒，极大地扩大了受光面积。,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

5、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,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（只分布在基粒上），还有许多进行光合作用所必需的酶（主要分布在叶绿体基质和基粒上）。,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.

6、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

7、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

8、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,Part 2,四、光合作用的原理和应用,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。,（一）、概念,实质：,合成有机物，储存能量,P101,结论：水分是植物建造自身的原料。,17世纪海尔蒙特栽培的柳树实验,（二）、探索历程,结论：植物可以更新空气,有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？

9、,1779年，荷兰的英格豪斯,普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功；植物体只有绿叶才能更新空气。,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。,水,二氧化碳,氧气,光,？,光能,化学能,储存在什么物质中？,德国梅耶,1864年，德国萨克斯实验,让一张叶片一半 曝光一半遮光,绿叶在光下制造淀粉。,用碘蒸气处理这片叶，发现曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。,光合作用释放的O2来自CO2还是H2O？,结论,第一组,光合作用产生的O2来自于H2O。,H2180,C02,H20,C18O2,第二组,1802,02,1941年美国鲁宾和卡门实验（同位素

10、标记法）,结论,光合作用产生的有机物又是怎样合成的？,美国卡尔文(1911-1997),用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C的去向，称为卡尔文循环。,光合作用化学反应式：,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？,色素分子,光能,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,（三）、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：,光反

11、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,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）,来自于,影响光合作用强度的因素：,光照的长短与强弱；光的成分； CO2的浓度；温度的高低、必需矿物质元素（N、P、Mg）、水分等。,1、适当提高CO2的浓度（温室大棚）； 2、增加光照时间和光照强度； 3、白天

12、适当增加温度，夜间适当降低温度； 4、农作物间距合理，选择适当的光源等； 5、合理施肥，提供必要的矿物质元素； 6、合理灌溉，提供适当水分。,应用：,（四）、环境因素对光合作用强度的影响,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。,五、化能合成作用,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,光、水、二氧化碳、适宜的温度、酶、色素,有光无光都可，适宜的温度、氧气、酶,光能转化成化学能、贮存在有机物中,有机物中的化学能释放出来、部分转移到ATP中,将无机物合成有机物,将有机

13、物分解为无机物,光合作用的产物作为细胞呼吸的物质基础，细胞呼吸产生的二氧化碳和水可为光合作用利用,含叶绿体的细胞,所有活细胞,叶绿体,细胞质基质和叶绿体,光合作用是在 的催化下进行的，温度直接影响 ； B点表示： ； BC段表示： ；,酶的活性,酶,此温度条件下，光合速率最高,超过最适温度，光合速率随温度升高而下降,图中A点含义： ； B点含义： ； C点表示： ； 若甲曲线代表阳生植物，则乙曲线代表 植物。,光照强度为0，只进行呼吸作用,光合作用与呼吸作用强度相等，称为光补偿点,光合作用强度不再随光照强度增强而增强，称为光饱和点,阴生,图中A点表示： 。,CO2浓度达到植物所需的最大值，光合

14、速率不再上升,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,练一练,4、与光合作用光反应有关的是（ ） H2O ATP ADP CO2 A. B. C. D.,A,5、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.