必修1高一生物光合作用PPT课件

1、第四章 光合作用和细胞呼吸 第二节 光合作用 这棵树能进行光合作用吗？想一想,光合作用与我们有关吗? 16421642年年 海尔蒙特海尔蒙特 思考：1.1.分析实验前后柳苗和干土的重量有何变化？ 2.2.海尔蒙特通过此实验得出柳苗的增重只是来 自于水，你认为 他忽视了哪些因素？ 忽视了空气、光照等因素忽视了空气、光照等因素 海尔蒙特实验示意图 1771177117771777，英国，英国 约瑟夫约瑟夫普里斯特利普里斯特利 现象现象： 蜡烛蜡烛 熄灭熄灭。 现象现象： 蜡烛蜡烛 持续持续 燃烧。燃烧。 现象：现象： 小鼠小鼠 死亡。死亡。 现象：现象： 小鼠小鼠 存活存活。 结论结论： 植物能够

2、净化因燃烧或呼吸而变混浊的空气植物能够净化因燃烧或呼吸而变混浊的空气。 17791779年年 英格豪斯英格豪斯 英格豪斯花了三个月的时间，用带叶的枝条作了500次以上的实验（如图) )，发现植 物在光照下才能（释放气体）更新空气。 资料资料1：在以后的：在以后的20多年中，在许多年中，在许 多科学家的努力下，特别是经过化多科学家的努力下，特别是经过化 学家们的努力，研究得出空气成分学家们的努力，研究得出空气成分 以后，得知英格豪斯提出植物可以以后，得知英格豪斯提出植物可以 更新实空气，实际是产生了氧气的更新实空气，实际是产生了氧气的 原因。原因。 英格豪斯的实验说明了绿色植物光合作用需要的条件

3、是？英格豪斯的实验说明了绿色植物光合作用需要的条件是？ 产物有？产物有？ 光照光照 产生气体产生气体暗处暗处 不产生气体不产生气体 英根豪斯实验示意图 18641864年年 萨克斯萨克斯 思考：思考：1.本实验的单一变量是什么？本实验的单一变量是什么？ 2.碘液（碘蒸汽）染色的目的是什么碘液（碘蒸汽）染色的目的是什么? 3.植物先进行暗处理几小时，目的是什么植物先进行暗处理几小时，目的是什么? 4.酒精脱色是脱掉绿叶中什么成分酒精脱色是脱掉绿叶中什么成分? 5.本实验的实验结论？本实验的实验结论？ 淀粉是光合作用的产物。淀粉是光合作用的产物。 暗处理几小时暗处理几小时 酒精脱酒精脱 色色 滴加

4、碘滴加碘 液液 一半遮光一半遮光 一半曝光一半曝光 萨克斯实验示意图萨克斯实验示意图 18801880年年 恩吉尔曼恩吉尔曼 在没有空气的黑暗环境中在没有空气的黑暗环境中在没有空气的光亮环境中在没有空气的光亮环境中 结论：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所结论：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。 19381938，美国科学家，美国科学家 鲁宾和卡门鲁宾和卡门 结论：光合作用释放的氧全部来自水。 A B 1414CO CO2 2 14 14C C3 3 （14 14CH CH2 2O O） 右图为鲁宾和卡门利用同位素标记法进行的右图为鲁宾和卡门利用同位素标记法进行的 实验示意图。图中实验示意图

5、。图中A物质与物质与B物质相对分子质量的物质相对分子质量的 比是（比是（ ） A. 1：2 B. 8：9 C. 2：1 D.9：8 BACO2 H218O 光照射下的 小球藻悬液 C18O2 H2O D 叶绿素叶绿素 （含量约占总量（含量约占总量 的的3/43/4） 类胡萝卜素类胡萝卜素 （含量约占总量（含量约占总量 的的1/41/4） 主要吸收蓝主要吸收蓝 紫光和红光紫光和红光 主要吸收蓝主要吸收蓝 紫光紫光 叶绿素叶绿素a a（蓝绿色）（蓝绿色） 叶绿素叶绿素b b（黄绿色）（黄绿色） 胡萝卜素（橙黄色）胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色）叶黄素（黄色） 叶绿体叶绿体 中的色中的色 素素 二

6、、光合色素与光能的捕获二、光合色素与光能的捕获 1、色素位置： 2、色素种类和功能 类囊体薄膜上类囊体薄膜上 （一）提取色素：（一）提取色素： (1).研磨研磨 材料:5g鲜叶 药品 SiO2有助于研磨充分 CaCO3 防止色素被破坏 无水酒精溶解色素 原理：色素能溶解在丙酮或酒精等有机 溶剂中，所以可用无水酒精提取色素。 利用它们在层析液中的溶解度不同，在 滤纸上分开。 一、绿叶中色素的提取和分离一、绿叶中色素的提取和分离 (2).过滤：获取绿色滤液 二.准备滤纸条 铅笔线铅笔线 画铅笔细线画铅笔细线 滤液细线滤液细线 画滤液细线画滤液细线 要求：要求：细而齐 重复2 23 3次 三三、画滤

7、液细线：画滤液细线：细、直、细、直、齐齐。 用毛细吸管，吸取少量滤液，沿着铅笔线均匀地画，待滤用毛细吸管，吸取少量滤液，沿着铅笔线均匀地画，待滤 液干燥后再画液干燥后再画23次。次。 四.分离色素： 插滤纸条 层析液 培养皿 层析液不能没层析液不能没 及滤液线及滤液线 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 二、光合色素与光能的捕获二、光合色素与光能的捕获 光照到物体表面后，该物 体又将这种颜色的光反射 出来，就是我们所见到的 颜色。对植物而言，除了 部分橙光、黄光和大部分 绿光被反射外，其他的基 本上都被叶色素分子吸收， 所以植物的叶片呈现绿色。 思考：叶绿体中的色素主要吸收什么颜色的光？ 恩

8、吉尔曼的实验结果恩吉尔曼的实验结果 共同探究 色素分子 可见光 C5 2C3 ADP+Pi ATP H2OO2 H 酶酶 酶酶 C6H12O6 +H2O CO2吸收吸收 光解光解固定固定还原还原 酶酶 光反应光反应 暗反应暗反应 光反应阶段光反应阶段 光合作用第一个阶段中的化学反应,必须有 光才能进行,这个阶段叫做光反应阶段。 反应物：反应物：水、水、ADP、Pi 生成物：生成物： H、O2、ATP 场所：场所：类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上(基粒片层薄膜基粒片层薄膜) 能量：能量： 光能光能活跃的化学能活跃的化学能 暗反应阶段暗反应阶段 光合作用第二个阶段中的化学反应，有没有光 都可以进行，这

9、个阶段叫做暗反应阶段。 光反应和暗反应的比较光反应和暗反应的比较 场所场所 条件条件 物质变物质变 化化 能量能量 变化变化 光反应光反应暗反应暗反应 基粒片层结构薄膜上基粒片层结构薄膜上基质中基质中 光、色素、水、酶光、色素、水、酶 H、 ATP 、CO2 、酶、酶 水的光解水的光解ATP的生的生 成成 CO2的固定的固定C3的还的还 原原 光能活跃的化学能 活跃的化学能活跃的化学能 稳定的化学能稳定的化学能 联系联系 前者是后者的基础，后者是前者的继续前者是后者的基础，后者是前者的继续 光合作用原理的应用光合作用原理的应用 例：控制光照的强弱和温度的高低，适当增加作物环境中二氧化碳的浓度

10、农业生产上许多增加农作物产量的措施，是为 了提高光合作用的强度。 化能合成作用化能合成作用 概念：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，这种合成作用叫做化能合成作用。 例：硝化细菌：NH3HNO2HNO3 巩固与提高巩固与提高 1进行光合作用完整的单位是 A叶肉细胞 B叶绿素 C绿色基粒 D叶绿体 2绿色植物在暗处不能放出氧气是因为 ACO2的固定受阻 B三碳化合物的还原需要光 C水的分解不能进行 D五碳化合物的再生困难 3在光合作用实验里，如果所用的水中有0.2%的水 分子含18O，二氧化碳中有0.68%的二氧化碳分子含 18O，那么，植物进行光合作用释放的氧气中，含18

11、O 的比例为 A0.20% B0.68% C0.88% D0.48% 4光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形 成葡萄糖所需能量分别来自 A呼吸作用产生的ATP和光能 B都是呼吸作用产生的ATP C光能和光反应产生的ATP D都是光反应产生的ATP C 5水稻在适宜的情况下生长，如改变下列哪一项 会使产量增加 A氧的含量 BCO2的含量 C氮的含量 D水蒸气的含量 【解析解析】 影响光合作用速度的因素主要有：水和影响光合作用速度的因素主要有：水和 CO2(原料原料)；温度；温度(影响光合作用的酶影响光合作用的酶)；光照强度；光照强度(影响影响 光反应的速度光反应的速度)等。等。 B 6、剑桥大

12、学的希尔将分离出来的叶绿体加到草酸高铁 钾盐溶液中，经过光照以后放出氧气，同时草酸高铁被 还原 4Fe3+ + 2H2O 4Fe2+ + 4H+ + O2 请问希尔实验的重要意义是什么？它是否就是光反应？ 【答案答案】 希尔反应不能说就是光反应。它主要是说明希尔反应不能说就是光反应。它主要是说明 了光合作用的氧气的来源是水分子的分解。了光合作用的氧气的来源是水分子的分解。 7 7下图是验证绿色植物进行光合作用的实验装置。先将这个 装置放在暗室2424小时，然后移到阳光下；瓶子内盛有NaOHNaOH溶 液，瓶口封闭。 (1)(1)数小时后摘下瓶内的叶片，经处理后加碘液数滴 而 叶 片 颜 色 无

13、 变 化 ， 证 明 叶 片 中 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， 这 说 明 _ _ 。 (2)(2)瓶内放NaOHNaOH溶液的作用是_。 ( 3 )( 3 ) 将 盆 栽 植 物 先 放 在 暗 处 2 42 4 小 时 的 作 用 是 _。 无淀粉无淀粉 光合作用需要光合作用需要COCO2 2作原料作原料 除去除去COCO2 2 消耗体内原有的淀粉消耗体内原有的淀粉 光合作用的反应式光合作用的反应式 6CO2+12H2*O C6H12O6+6*O2+6H2O 光能光能

14、叶绿体叶绿体 五年后 17世纪世纪40年代，赫尔蒙特年代，赫尔蒙特(J.B. van Helmont，荷兰，荷兰) 植物增重主要来自水分植物增重主要来自水分 不足：不足：没有考虑到空气对光合作用的影响。没有考虑到空气对光合作用的影响。 认为“植物是由土壤汁构成”，即植物生长所需物质全部来自土壤。 19381938，美国科学家，美国科学家 鲁宾和卡门鲁宾和卡门 H2O C18O2H218O CO2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2 1

15、8O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2 结论：光合作用释放的氧全部来自水。 光合作用的原料有水和二氧化碳，那么，光合作用释放的氧气到底是来自二氧化碳还是水? 人们曾一度认为这些氧气是来自同是气体的二氧化碳。 随着技术的进步，人们发现了放射性同位素，这为解决氧气来自水还是二氧化碳提供了 研究手段。1939年，美国科学家鲁宾(SRuben)和卡门(MKamen)利用同位素标记法进 行了探究。他们用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2，使它们分别成为H218O和C18O2。然 后进行两组实验： 第一组向植物提供H2O和C

16、18O2；第二组向同种植物提供H218O和CO2。在其他条件都相同 的情况下，他们分析了两组实验释放的氧气。结果表明，第一组释放的氧气全部是O2；第 二组释放的氧气全部是18O2。这一实验有力地证明光合作用释放的氧气来自水。 光合作用产生的有机物又是怎样合成的呢?进入20世纪40年代，科学家开始用放射性同位 素14C做实验研究这一问题。美国科学家卡尔文等用小球藻(一种单细胞的绿藻)做实验：用 14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后跟踪检测其放射性，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。 疑问疑问：不同的人重复实验，有的成：不同的人重复实

17、验，有的成 功，有功，有 的失败，原因何在？的失败，原因何在？ 1779 1779 荷兰荷兰 英格豪斯英格豪斯 叶片和绿色枝条叶片和绿色枝条在在阳光阳光下，才能更新空气的成分下，才能更新空气的成分。 绿色植物在光下释放氧气绿色植物在光下释放氧气。结论：结论： 1864年萨克斯(德国) 结论:绿色植物的叶片在光合作用中产生了淀粉 18801880年年 德国科学家德国科学家 恩吉尔曼恩吉尔曼 现象：现象： 分析分析 ： 在没有空气的黑暗环境中在没有空气的黑暗环境中 好氧细菌只集中在被光线照射的好氧细菌只集中在被光线照射的 叶绿体附近。叶绿体附近。 光线照射部位进行光合作用产生了光线照射部位进行光合

18、作用产生了 氧气。氧气。 18801880年年 德国科学家德国科学家 恩吉尔曼恩吉尔曼 在没有空气的光亮环境中在没有空气的光亮环境中 现象：现象： 集中原因：集中原因： 见光叶绿体部位有氧气的产生。见光叶绿体部位有氧气的产生。 好氧细菌集中在叶绿体所有受光好氧细菌集中在叶绿体所有受光 部位部位。 结论：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所结论：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。 恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？ （2 2）、将临时装片置于黑暗且没有空气的环境中原因是什么？）、将临时装片置于黑暗且没有空气的环境中原因是什么？ 排除了环境中排除了环境中光照和

19、光照和O2的影响，从而确保实验能顺利进行。的影响，从而确保实验能顺利进行。 （3 3）、用好氧菌进行检测的优点是什么？）、用好氧菌进行检测的优点是什么？ 能准确的判断水绵能准确的判断水绵细胞中放细胞中放O2 部位。部位。 （1 1）、用水绵作实验材料的原因？）、用水绵作实验材料的原因？ 有有细而长的带状叶绿体细而长的带状叶绿体，便于观察和分析研究。，便于观察和分析研究。 18641864年年 萨克斯萨克斯 思考：思考：1.本实验的单一变量是什么？本实验的单一变量是什么？ 2.碘液（碘蒸汽）染色的目的是什么碘液（碘蒸汽）染色的目的是什么? 3.植物先进行暗处理几小时，目的是什么植物先进行暗处理几小时，目的是什么? 4.酒精脱色是脱掉绿叶中什么成分酒精脱色是脱掉绿叶中什么成分? 5.本实验的实验结论？本实验的实验结论？ 淀粉是光合作用的产物。淀粉是光合作用的产物。 暗处理几小时暗处理几小时 酒精脱酒精脱 色色 滴加碘滴加碘 液液 一半遮光一半遮光 一半曝光一半曝光 萨克斯实验示意图萨克斯实验示意图 二.准备滤纸条 铅笔线铅笔线 画铅笔细线画铅笔细线 滤液细线滤液细线 画滤液细线画滤液细线 要求：要求：细而齐 重复2 23 3次 巩固与提高巩固与提高 1进行光合作用完整的单位是 A叶肉细胞 B叶绿素 C绿色基粒