高中生物-能量之源-光与光合作用课件-新人教版必修1

1、第四节 能量之源光与光合作用第一页，编辑于星期五：十点 二十分。 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？绿叶中有哪些色素呢？第二页，编辑于星期五：十点 二十分。一、捕获光能的色素和结构 实验：绿叶中色素的提取和别离原理： 1.叶绿体中的色素可以溶解在无水乙醇中，可以用来提取色素。 2.色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上的扩散速度有差异，可以用来别离色素。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.别离绿叶中的色素 5.观察和记录第三页，编辑于星期五

2、：十点 二十分。(三)方法与步骤称取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，防止镁从叶绿素分子中移出)与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。注意：取叶要新鲜，滤液中含有较多的色素； 研磨要迅速充分，防止无水乙醇挥发，同时可以得到色素浓度较大的滤液；第四页，编辑于星期五：十点 二十分。制备滤纸条第五页，编辑于星期五：十点 二十分。画滤液细线注意：画滤液细线要重复次，以便色素带清晰； 滤液细线要细、直，防止色素带重叠；第六页，编辑于星期五：十点 二十分。色素别离及实验结果1.滤纸上的滤液细线，为什么不能触及层析液？2.滤纸上的色素由上到

3、下的顺序是什么？每种色素的颜色是？宽窄不同说明了什么？第七页，编辑于星期五：十点 二十分。绿叶中的色素有4种，可以归纳为两类：绿叶中的色素叶绿素类胡萝卜素含量约3/4含量约1/4叶绿素a蓝绿色叶绿素b黄绿色胡萝卜素橙黄色叶黄素黄色含量最多溶解度最大溶解度最小思考：色素真的能吸收光能吗？第八页，编辑于星期五：十点 二十分。叶绿素溶液吸收可见光，用于光合作用2.色素的功能：第九页，编辑于星期五：十点 二十分。色素的吸收光谱图 400 500 600 700nm 10050吸收光能百分比叶绿素类胡萝卜素可 见 光 区叶绿素：吸收蓝紫光和红光类胡萝卜素：吸收蓝紫光思考：树叶为什么是绿色？问题探讨。问题

4、：这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？第十页，编辑于星期五：十点 二十分。 1817年，两位法国科学家首次从植物中别离出叶绿素，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，而是集中在一个更小的结构里，后来人们称之为叶绿体。3.叶绿体第十一页，编辑于星期五：十点 二十分。二、叶绿体的结构和功能内膜外膜基质多种酶基粒类囊体 色素和酶而每个基粒都含有两个以上的类囊体，多者可达100个以上。叶绿体内有如此多的基粒和类囊体，极大地扩大了受光面积。 这些囊状结构称为类囊体，吸收光能的四种色素，就分

5、布在类囊体的薄膜上。第十二页，编辑于星期五：十点 二十分。小结；捕获光能的结构叶绿体（1）分布主要分布在绿色植物的叶肉细胞（2）形态一般呈扁平的椭球形或球形（3 ）结构外膜内膜（4）功能光合作用的场所“养料的制造车间”“能量的转换站”基粒由两个以上的类囊体组成，含色素和酶基质含多种光合作用所必需的酶、少量的DNA透明，有利于光线的透过第十三页，编辑于星期五：十点 二十分。 实验数据说明，每年全球通过光合作用大约同化2.01014kg 碳，如以葡萄糖计算相当于合成4.01012和5.01012t 有机物，可见植物光合作用规模之巨大。 那么，植物生长的有机养料从何而来？众科学家经过不懈努力，逐步揭

6、开了绿色植物的光合作用之谜。回眸光合作用的的探究历程 公元前3世纪，亚里斯多德提出，植物生长在土壤中，土壤是构成植物体的原材料。第十四页，编辑于星期五：十点 二十分。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思考：海尔蒙特的实验设计有什么缺乏的地方？没有考虑到空气对光合作用的影响。第十五页，编辑于星期五：十点 二十分。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？第十六页，编辑于星期五：十点 二十分。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，法国科学

7、家拉瓦锡发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的是O2，吸收的是CO2。二氧化碳氧气光能化学能储存在什么物质中？德国梅耶第十七页，编辑于星期五：十点 二十分。一半曝光，一半遮光在暗处放置几小的叶片1864年萨克斯的实验暗处理光照酒精脱色结论:绿色叶片在光的作用下产生了淀粉碘蒸汽处理第十八页，编辑于星期五：十点 二十分。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1880年恩格尔曼实验

8、讨论：恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？材料，环境处理，对照处理光合作用释放的O2来自CO2还是H2O？第十九页，编辑于星期五：十点 二十分。第一组光合作用产生的O2来自于H2O。H2180C02H20C18O2第二组180202美国鲁宾和卡门实验同位素标记法结论光合作用产生的有机物又是怎样合成的？第二十页，编辑于星期五：十点 二十分。美国卡尔文用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。第二十一页，编辑于星期五：十点 二十分。年代科学家结论1664海尔蒙特1771普利斯特利1779英格豪斯1845R.梅耶1864萨克斯1880恩格尔曼1939鲁宾

9、 卡门20世纪40代卡尔文水分是植物建造自身的原料植物可以更新空气只有在光照下只有绿叶才可以更新空气植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来绿色叶片光合作用产生淀粉氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所。光合作用释放的氧来自水。光合产物中有机物的碳来自CO2第二十二页，编辑于星期五：十点 二十分。光合作用的总反应式:CO2 + H2O (CH2O) + O2光能叶绿体光合作用过程划分依据:反响过程是否需要光能光反响暗反响第二十三页，编辑于星期五：十点 二十分。H2O类囊体膜酶Pi ADPATP光反响阶段光、色素、酶叶绿体内的类囊体薄膜上水的光解：H2O H + O2光能复原剂ATP的合

10、成：ADPPi 能量（光能） ATP酶光能转变为活泼的化学能贮存在ATP中H场所：条件：能量变化物质变化进入叶绿体基质，参与暗反响供暗反响使用第二十四页，编辑于星期五：十点 二十分。CO2 五碳化合物 C5 CO2的固定三碳化合物 2C3C3的复原叶绿体基质多种酶H2O类囊体膜酶Pi ADPATPH有机物卡尔文循环第二十五页，编辑于星期五：十点 二十分。暗反响阶段CO2的固定：CO2C5 2C3酶C3的复原：ATPH 、ADP+Pi叶绿体的基质中 ATP中活跃的化学能转变为糖类等 有机物中稳定的化学能2C3 (CH2O) C5 酶糖类H 、ATP、酶场所：条件：能量变化物质变化CO2 五碳化合

11、物 C5 CO2的固定三碳化合物 2C3叶绿体基质多种酶糖类ATPH第二十六页，编辑于星期五：十点 二十分。色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解能固定复原酶光反响暗反响光合作用总过程：第二十七页，编辑于星期五：十点 二十分。光反响阶段与暗反响阶段的比较项目光反应阶段暗反应阶段区别场所条件物质变化能量转化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水的光解：2H2O 光 4H+O2光ADP+Pi ATP酶CO2的固定：CO2+C5 2C3C

12、3的还原：2C3 （CH2O） H，ATP酶ATP ADP+Pi酶联 系1、光反响是暗反响的根底，光反响为暗反响的进行提供H和ATP2、暗反响是光反响的继续，暗反响为光反响的进行提供合成ATP的原料ADP和Pi3、两者相互独立又同时进行，相互制约又密切联系第二十八页，编辑于星期五：十点 二十分。以以下图是光合作用过程图解，请分析后答复以下问题：图中A是_,B是_,它来自于_的分解。图中C是_，它被传递到叶绿体的_部位，用于_ 。图中D是_，在叶绿体中合成D所需的能量来自_图中G_,F是_,J是_图中的H表示_， H为I提供_光H2OBACDE+PiFGCO2JHI2水H基质用作复原剂，复原C3

13、ATP色素吸收的光能光反响H和ATP色素C5化合物C3化合物糖类第二十九页，编辑于星期五：十点 二十分。产物和原料的对应关系：CH2OCHOCO2CO2H2OO2H2O能量的转移途径：碳的转移途径：光能ATP中活泼的化学能(CH2O)中稳定的化学能CO2C3CH2O光合作用的实质：合成有机物，储存能量第三十页，编辑于星期五：十点 二十分。二、光合作用原理的应用1影响光合作用的因素有哪些(根据方程式进行分析)?光照、CO2、温度、水、矿质元素等3在生产实践上的应用1、适当提高光照强度、延长光照时间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(2)选择其中的一个因素,通过实验来探究它对光合作用的影响探究光照强弱对光合作用的影响科学探究的一般过程第三十一页，编辑于星期五：十点 二十分。第三十二页，编辑于星期五：十点 二十分。自养生物 以光为能源，以CO2和H