能量之源——光与光合作用1 ppt课件

1、第第3 3讲能量之源讲能量之源光与光协作用光与光协作用1 1光协作用的根本过程光协作用的根本过程()() 2. 2.影响光协作用速率的环境要素影响光协作用速率的环境要素() () 3. 3.实验：叶绿体色素的提取和分别。实验：叶绿体色素的提取和分别。1 1、光协作用的概念及总反响式。、光协作用的概念及总反响式。2 2、光协作用的过程，光反响、暗反响中物量变化、能、光协作用的过程，光反响、暗反响中物量变化、能量变化及这两者之间的关系。量变化及这两者之间的关系。3 3、光、光、 CO2 CO2 、温度等要素对光协作用的影响，以及引、温度等要素对光协作用的影响，以及引起起C3C3、C5C5、C6H1

2、2O6C6H12O6含量的改动。含量的改动。一、捕获光能的色素和构造一、捕获光能的色素和构造一、捕获光能的色素一、捕获光能的色素二、光协作用原理和运用二、光协作用原理和运用2 2、光合色素的功能、光合色素的功能1 1、实验：绿叶中色素的提取与分别、实验：绿叶中色素的提取与分别二、叶绿体的构造二、叶绿体的构造一、光协作用探求历程一、光协作用探求历程二、光协作用过程二、光协作用过程三、化能合成作用三、化能合成作用四、影响光协作用的要素四、影响光协作用的要素一、捕获光能的色素和构造一、捕获光能的色素和构造一、捕获光能的色素一、捕获光能的色素1 1、实验：、实验：层析液纸层析法：层析液纸层析法：无水乙

3、醇或丙酮无水乙醇或丙酮绿叶中色素的绿叶中色素的“提取提取与与 分别分别 实验原理之一：光合色素的种类及含量实验原理之一：光合色素的种类及含量解惑解惑 (1)(1)叶绿体和液泡中都有色素，但只需叶绿体中叶绿体和液泡中都有色素，但只需叶绿体中的色素参与光能的捕获参与光协作用。的色素参与光能的捕获参与光协作用。(2)(2)叶绿体中的色素只存在于光反响部位叶绿体中的色素只存在于光反响部位叶叶绿体类囊体的薄膜上，与光协作用有关的酶存绿体类囊体的薄膜上，与光协作用有关的酶存在于两个部位在于两个部位叶绿体类囊体的薄膜上和基叶绿体类囊体的薄膜上和基质中。质中。实验原理之三：光合色素在层析液中的溶解度不同。溶解

4、实验原理之三：光合色素在层析液中的溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上分散的快；反之那么慢。度高的随层析液在滤纸上分散的快；反之那么慢。胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a a叶绿素叶绿素b b依次减慢依次减慢含量含量色素带色素带 宽度宽度决议决议叶绿素叶绿素a a叶绿素叶绿素b b叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素依次减少依次减少最宽最宽次宽次宽次窄次窄最窄最窄实验原理之二：实验原理之二：“提取绿叶中的色素用无水乙醇。由于提取绿叶中的色素用无水乙醇。由于光合色素可以溶解于无水乙醇光合色素可以溶解于无水乙醇溶解度溶解度色素在滤纸条上色素在滤纸条上位置从上到下位置从上到下决议决议无水乙醇或丙酮

5、无水乙醇或丙酮层析液纸层析法：层析液纸层析法：1 1、实验：、实验：2 2、四种光合色素的吸收光谱、四种光合色素的吸收光谱主要吸收红主要吸收红光和蓝紫光光和蓝紫光主要吸收蓝主要吸收蓝紫光紫光特别提示特别提示1: 1: 叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。光等不吸收。叶绿素对红光和蓝紫光吸收量大，类胡萝卜素对蓝叶绿素对红光和蓝紫光吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸紫光吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。收量较少。特别提示特别提示2 2无色透明大棚允许日光中的各色光透过，有色大棚无色

6、透明大棚允许日光中的各色光透过，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明主要透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合效率最高。的大棚光合效率最高。色素对绿光吸收最少，绿色塑料大棚光合效率最低。色素对绿光吸收最少，绿色塑料大棚光合效率最低。审题时留意：大棚用的是薄膜或玻璃，是什么颜色就透审题时留意：大棚用的是薄膜或玻璃，是什么颜色就透过什么光。假设是用滤光片，滤光片什么颜色，滤去什么过什么光。假设是用滤光片，滤光片什么颜色，滤去什么颜色的光。颜色的光。不可见光不可见光不可见光不可见光特别提示特别提示3：影响叶绿素合成的要素：影响叶绿素合成的要素(1)光照：光是影响叶绿素

7、合成的主要条件，光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，普通植物在黑暗中不能合成叶绿素，因此叶普通植物在黑暗中不能合成叶绿素，因此叶片发黄。片发黄。(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。(3)必需元素：叶绿素中含必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，等必需元素，缺乏缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶变黄。将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分

8、，缺成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶变也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。黄。议一议：议一议：(1)(1)海洋中藻类有分层景象，与植物中的色素吸收光海洋中藻类有分层景象，与植物中的色素吸收光的颜色有什么关系？的颜色有什么关系？不同波长的光穿透性不同，不同藻类吸收不同波长的光。不同波长的光穿透性不同，不同藻类吸收不同波长的光。红光、蓝紫光属于对植物光协作用最有效的光谱，因此可红光、蓝紫光属于对植物光协作用最有效的光谱，因此可以补充这两种光到达增产的目的。以补充这两种光到达增产的目的。红光主要促进糖类的合成，添加产量；蓝光主要促进蛋白红光主要促进糖类的合成，添加产量；蓝光主要促进蛋白质的合成，利

9、于育苗。质的合成，利于育苗。(2)(2)在温室内自然光照射根底上，给植物人工补充哪在温室内自然光照射根底上，给植物人工补充哪些单色光对增产有利？些单色光对增产有利？绿、褐、红绿、褐、红光合色素：位于光合色素：位于基粒类囊体的薄基粒类囊体的薄膜上膜上与光协作用有关与光协作用有关的酶：基粒类囊的酶：基粒类囊体的薄膜上和基体的薄膜上和基质中质中二：叶绿体的构造：二：叶绿体的构造：CO2 + H2O (CH2O) + O2 光能光能叶绿体叶绿体定义：光协作用是指绿色植物经过定义：光协作用是指绿色植物经过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且水转化成储

10、存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。释放出氧气的过程。 +6O26CO2 + 12H2OC6H12O6+光能光能叶绿体叶绿体二、光协作用的原理和运用：二、光协作用的原理和运用：6H2O1、光反响阶段、光反响阶段2、暗反响阶段、暗反响阶段特殊形状下叶绿素特殊形状下叶绿素a a可可以把光能转化为电能。以把光能转化为电能。被激发失去电子后成为被激发失去电子后成为强氧化剂强氧化剂失去电子从水中抢电子从水中抢电子供氢供氢供能供能复原复原供供能能四种光合色素四种光合色素复原复原型辅型辅酶酶氧化型辅酶氧化型辅酶酶酶酶酶色素吸收色素吸收传送转化传送转化不需求酶不需求酶四种光合色素都能吸收传送光能，但只四种光

11、合色素都能吸收传送光能，但只需叶绿素需叶绿素a a才干转化光能才干转化光能光光/ /色素色素/ /酶酶ADP+pi/NADP+ADP+pi/NADP+等等ATP/H/多种酶等多种酶等类囊体的薄膜上叶绿体基质中叶绿体基质中水光解成水光解成H H和和O2O2ADP+Pi+ADP+Pi+光能光能ATPATP CO2 CO2的固定的固定 CO2 (C3)CO2 (C3)复原复原光能光能ATPATP中活泼化学中活泼化学能能活泼化学能稳定化学能 光反响暗反响条件场所物量变化能量变化联系光反响和暗反响的比较物质联络：光反响产生物质联络：光反响产生H H暗反响阶段用于复原暗反响阶段用于复原C3C3；能量联络：

12、光反响生成能量联络：光反响生成ATPATP在暗反响将其储存的化学能在暗反响将其储存的化学能释放出来协助释放出来协助C3C3构成糖类，构成糖类，ATPATP中的化学能那么转化为中的化学能那么转化为糖类中的化学能。糖类中的化学能。光反响为暗反映提供光反响为暗反映提供ATPATP和和NADPHNADPH，暗反响为光反响补充暗反响为光反响补充ADPADP和和pipi以以及及NADP+NADP+6CO2 + 12H2OC6H12O6+6O2光能光能叶绿体叶绿体原料和产物的对应关系：原料和产物的对应关系：能量的转移途径：能量的转移途径：光能光能(CH2O)(CH2O)中稳定中稳定的化学能的化学能例例4 4

13、：将一株植物培育在：将一株植物培育在H218OH218O中并进中并进展光照，过一段时间后展光照，过一段时间后18O18O存在于存在于A A光协作用生成的水中光协作用生成的水中B B仅在周围的水蒸气中仅在周围的水蒸气中C C仅在植物释放的氧气中仅在植物释放的氧气中D D植物释放的氧气和周围的水蒸气中植物释放的氧气和周围的水蒸气中D D特别提示：特别提示：叶绿体线粒体CO2O2O2CO2O2CO2光合光合 = 呼吸呼吸光合光合 呼吸呼吸光合光合 呼吸呼吸叶绿体线粒体CO2O2叶绿体线粒体CO2O2请分析光下的植物忽然停顿光照后，其体内的请分析光下的植物忽然停顿光照后，其体内的C5化合物和化合物和C

14、3化合化合物的含量如何变化？物的含量如何变化？停顿停顿光照光照光反响光反响停顿停顿光照不变，忽然停顿光照不变，忽然停顿CO2的供应后，的供应后，C5和和C3的含量如何变化？的含量如何变化？H ATPC3C3添加缘由：添加缘由：C3C3复原受阻积累；复原受阻积累；C5C5和和CO2CO2继续固定成继续固定成C3C3。C5C5减少缘由减少缘由C3 C5 CO2 C3C3减少缘由：减少缘由：C3C3继续被复原继续被复原成成C5;C5; CO2 CO2减少，减少，C5C5和和CO2CO2固定固定成成C3C3减少。减少。C5C5添加缘由添加缘由C3 C5 色素分子色素分子光能光能C5C52C32C3ADP+PiADP+PiATPATPH2OH2OO2O2HH多种酶多种酶酶酶CH2OCH2OCO2CO2吸收吸收光解光解固定固定供能供能复原复原供氢供氢知识知识拓展拓展3 3：特别提示：记好笔记特别提示：记好笔记1：以上各物质含量的变化是在外界条件：以上各物质含量的变化是在外界条件改动的短时间内发生的，且是相对含量改动的短时间内发生的，且是相对含量的变化。长时间还是平衡的，如的变化。长时间还是平衡的，如C3的量的量是是C5的两倍。的两倍。酶酶ATPNADPHADP+PiNADP+卡尔文循环卡尔文循环2C3 (CH2O)+ C5C6H12O6C6H12O62 2：光协作用的暗反响有光