《光合作用与能量转化》人教版高中生物教用课件1

1、第54节光合作用与能量转化问题探讨植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、CO2浓度和营养液成分等条件下，生产蔬菜和其他植物。有的植物工厂完全依LED灯等工光源，其中常见的是红色、蓝色和的光源。讨论：1.靠人工光源生产蔬菜有什么好处？2.为什么要控制CO2浓度、营养液成分和温度等条件？第54节光合作用与能量转化问题探讨一、捕获光能的色素和结构对于高等植物来说，叶片是进行光合作用的主要器官，叶片多数是绿色的，说明其中有绿色的色素。而对于不含绿色色素的白化苗来说，待种子中储存的养分耗尽就会死去。可见，叶片中的色素可能与光能的捕获有关。一、捕获光能的色素和结构对于高等植物来说，叶片是进行光合作用一、

2、捕获光能的色素和结构实验实验：绿叶中色素的提取和分离1、提取的色素原理？2、分离色素的原理？色素能溶解在有机溶剂无水乙醇各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的则在滤纸上扩散的快。反之，扩散慢，据此将各种色素分离开来。一、捕获光能的色素和结构实验实验：绿叶中色素的提取和分离1、3、方法步骤 纸层析法1）、提取色素： 称取 剪碎 研磨（碳酸钙 二氧化硅 无水乙醇） 过滤（单层尼龙布）2）、制备滤纸条：剪去两角（防止两边滤液 扩散速度太快），画铅笔线3）、画滤液细线：细、直、齐，重复几次4）、分离：用层析液，液面不能淹没滤液细线3、方法步骤 纸层析法4、捕获光能的色素种类和含量这说明了什么？4条

3、从上往下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？叶绿素a最宽，依次为叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的快慢不一样。4、捕获光能的色素种类和含量这说明了什么？4条从上往下依次是4、捕获光能的色素种类和含量捕获光能的色素类胡萝卜素叶绿素胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b(占1/4)(占3/4)（橙黄色）（黄色）（蓝绿色）（黄绿色）这四种色素对光的吸收有什么差别呢？思考4、捕获光能的色素种类和含量捕获光能的色素类胡萝卜素叶绿素胡叶绿体中的色素提取液5、四种色素对光的吸收叶绿体中的色素提取液5、四种色素对光的吸收叶绿素主要吸

4、收_类胡萝卜素主要吸收_蓝紫光、红光蓝紫光这些捕获光能的色素存在于细胞中什么部位呢？思考叶绿素主要吸收_蓝紫光、红光蓝紫光这些捕6、叶绿体的结构适于进行光合作用叶绿体除了吸收光能外，还有什么功能呢？思考叶绿体结构：（1）双层膜：外膜、内膜（2）基粒：由许多类囊体堆叠而成，类囊体膜上分布有色素和酶。（3）基质：含有光合作用所需的酶、少量DNA、RNA和核糖体。6、叶绿体的结构适于进行光合作用叶绿体除了吸收光能外，还有什恩格尔曼的实验水绵和好氧细菌的装片（1）恩格尔曼第一实验的结论是什么？黑暗 没有空气 极细光束没有空气 完全暴露在光下 氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，

5、光合作用需要光照。恩格尔曼的实验水绵和好氧细菌的装片（1）恩格尔曼第一实验的结（2）恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？水绵：叶绿体呈螺旋式带状，便于观察。好氧细菌：确定释放氧气多的部位。无空气黑暗环境：排除氧气和光的干扰。极细光束：叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对照实验。暴露于光下：验证实验结果。（2）恩格尔曼在选材、实验设计上有什么水绵：叶绿体呈螺旋式带（3）在第二个实验中，大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为什么？ 因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长光照射下，叶绿体会释放氧气，适于好氧细菌在此区域分布。（3）在第二个实验中，大量的需氧细菌聚

6、集在红光和因为水绵叶绿（4）综合上述资料，你认为叶绿体具有什么功能？叶绿体是进行光合作用的场所，并且能够吸收特定波长的光。（4）综合上述资料，你认为叶绿体具叶绿体是进行光合作用的场所光合作用的场所只能是叶绿体吗？ 蓝藻、光合细菌等没有叶绿体也能进行光合作用。光合作用的场所只能是叶绿体吗？ 蓝藻、光合细菌等没有叶绿体也二、光合作用的原理和应用（一）光合作用：是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。（二）总反应式：CO2+H2O （CH2O）+O2光能叶绿体二、光合作用的原理和应用（一）光合作用：是指绿色植物通过叶绿材料一19世纪末，科学界普

7、遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C和H2O结合甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。材料二1937年，英国植物学家希尔（R.Hill）发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O ，没有CO2 ），在光照下可以释放出氧气。像这样，离体绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。（三）探索光合作用原理的部分实验材料一材料二（三）探索光合作用原理的部分实验1.希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中的元素全部来自水？2.希尔的实验是否说明水

8、的光解与糖的合成不是同一个化学反应？不能说明，希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气。该实验没有排除叶绿体中其它物质的干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H2O，没有CO2 ，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。1.希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用2.材料三 1941年，美国科学家鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamen)用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源。他们用16O的同位素18O分别标记H2O和CO2，使它们分别变成

9、H218O和C18O2。然后，进行了两组实验：第一组给植物提供H2O和C18O2，第二组实验给同种植物提供H218O和CO2。在其它条件相同的情况下，第一组释放的氧气都是O2，第二组释放的都是18O2。 1954年 ，美国科学家阿尔农（D.Arnon）发现，在光照下，叶绿体可合成ATP。1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。3.分析鲁宾和卡门做的实验，你能得出什么结论？光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于H2O ，而并不来源于CO2材料三3.分析鲁宾和卡门做的实验，你能得出什么结论？光合作用4.尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。H2O光照叶绿体O2+NADPH+能量A

10、DP+Pi+能量酶ATP4.尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。H2O光（四）光合作用的原理光合作用与能量转化人教版高中生物教用课件1光合作用与能量转化人教版高中生物教用课件1（四）光合作用的原理光合作用与能量转化人教版高中生物教用条件：物质变化：场所：1、光反应阶段：2H2O O2+4H+光色素光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP+叶绿体的类囊体薄膜上ADP+Pi + 能量 ATP 酶（活跃化学能）能量变化：把光能转化成活跃的化学能，并储存在ATP和NADPH中。H+NADP+NADPH光合作用与能量转化人教版高中生物教用课件1光合作用与能量转化人教版高中生物教用课件1条件：

11、物质变化：场所：1、光反应阶段：2H2O 2、暗反应(碳反应)阶段：CO2的固定：CO2C5 2C3酶条件：场所：能量变化：叶绿体的基质中多种酶、 ATP和NADPH中活跃的化学能转变为糖类等 有机物中稳定的化学能CO2、NADPH、ATPC3被还原：2C3 (CH2O)+C5 酶NADPH、ATPNADPHNADP+H+物质变化：ATPADP+Pi+能量光合作用与能量转化人教版高中生物教用课件1光合作用与能量转化人教版高中生物教用课件12、暗反应(碳反应)阶段：CO2的固定：CO2C5 光反应和暗反应的比较对比项目光反应暗反应条件必须有光有光无光即可场所类囊体的薄膜叶绿体基质物质变化H2O分

12、解成O2和H+；ADP和Pi形成ATPDNAP+和H+形成NADPHCO2被固定；C3被NADPH还原，最终形成糖类；ATP转化成ADP和Pi；NADPH分解为DNAP+和H+能量转换光能转化为ATP和NADPH中的化学能ATP和NADPH中的化学能转化为糖类中稳定的化学能。联系物质联系：光反应阶段产生ATP和NADPH用于暗反应阶段C3的还原。暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+能量联系：光反应为暗反应提供了活跃的化学能，暗反应将活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能。光合作用与能量转化人教版高中生物教用课件1光合作用与能量转化人教版高中生物教用课件1光反应和暗反应的比较对比项目光反应暗

13、反应条件必须有光有光无光（6分）为缓解能源危机这一全球性问题，开发和利用新能源受到广泛关注。研究发现，小球藻在高氮条件下光合作用强，油脂积累少；在低氮条件下生长较慢，但能积累更多油脂。为获得油脂生产能力强的小球藻，制造生物质燃料，科研人员进行了实验。请回答问题：（1）小球藻通过光反应将_能转变成不稳定的化学能，经过在叶绿体基质中进行的_反应，将这些能量储存在有机物中。（2）科研人员进行了图1所示的实验，发现培养基上的藻落（由一个小球藻增殖而成的群体）中，只有一个为黄色（其中的小球藻为X），其余均为绿色（其中的小球藻为Y）。小球藻X的出现可能是EMS（一种化学诱变剂）导致小球藻发生了基因突变，不

14、能合成_，因而呈黄色。为初步检验上述推测，可使用_观察并比较小球藻X和Y的叶绿体颜色。 光暗（碳）叶绿素显微镜光合作用与能量转化人教版高中生物教用课件1光合作用与能量转化人教版高中生物教用课件1（6分）为缓解能源危机这一全球性问题，开发和利用新能源受到广据图可知，高氮条件下_，说明小球藻X更适合用于制造生物质燃料。 （3）为检测油脂生产能力，研究者进一步实验，结果如图2所示。小球藻X油脂生产能力高于小球藻Y光合作用与能量转化人教版高中生物教用课件1光合作用与能量转化人教版高中生物教用课件1据图可知，高氮条件下_，说明小球藻X更适合用1.学习可以彻底的改变自己，即使失去原来改变的条件，人也不会退

15、回到原来的样子，因为经过“輮”。人已经脱离一个旧我，变成一个新我.2.这一段介绍了怎样学习，也就是学习的要素。荀子认为积累是学习的第一要素，也是学习的根本。学习可以达到奇妙的效果，可以“兴风雨”“生蛟龙”。“神明自得，圣心备焉”从人的角度，来说学习的效果。接着运用正反对比的手法来说明积累的效果，体现了荀子文章说理的生动性。3.家庭在西洋是一种界限分明的团体。在英美，家庭包括他和他的妻以及未成年的孩子。而在我们中国“家里的”可以指自己的太太一个人，“家门”可以指叔伯侄子一大批，“自家人”可以包罗任何要拉入自己的圈子，表示亲热的人物。4.这表示了我们的社会结构本身和西洋的不同，我们的格局不是一捆一

16、捆扎清楚的柴，而是好像把一块石头丢在水面上所发生的一圈圈推出去的波纹，愈推愈远，愈推愈薄。每个人都是他社会影响所推出去的圈子的中心。被圈子的波纹所推及的就发生联系。5.在乡土社会里，地缘关系也是如此。每一家以自己的地位做中心，周围划出一个圈子，个圈子是“街坊”。可是这不是一个固定的团体，而是一个范围。范围的大小也要依着中心的势力厚薄而定。6.在这种富于伸缩性的网络里，随时随地是有一个“己”作中心的。这并不是个人主义，而是自我主义。在个人主义下，一方面是平等观念，指在同一团体中各分子的地位相等，个人不能侵犯大家的权利；一方面是宪法观念，指团体不能抹煞个人，只能在个人们所愿意交出的一分权利上控制个人。7.“画竹”是本