能量之源-光与光合作用 课件

第四节能量之源－光与光合作用对绝大大多数生物来说，活细胞所需能量的最终来源是_______。太阳能光合作用需要色素去捕获光能。正常苗白化苗正常幼苗能进行光合作用制造有机养料。白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料。（1）提取绿叶的色素

原理：色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可用无水乙醇提取色素。称取5g的绿叶，剪碎，放入研钵中。实验绿叶中色素的提取和分离（二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。）少许二氧化硅和碳酸钙再放入10mL无水乙醇迅速、充分的研磨

将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。收集滤液,封口。（2）制备滤纸条铅笔线画铅笔细线（3）画滤液细线★要求：细、直、齐重复2—3次（4）分离绿叶中的色素

原理：色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。层析液培养皿★层析液不能没及滤液线★溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢层析液滤液细线捕获光能的色素实验绿叶中色素的提取和分离1、提取色素的原理？2、分离色素的原理？3、二氧化硅的作用？4、碳酸钙的作用？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。使研磨更加充分防止色素被破坏捕获光能的色素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)滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？（橙黄色）（黄色）（蓝绿色）（黄绿色）叶绿体中的色素提取液四种色素对光的吸收叶绿素主要吸收___________类胡萝卜素主要吸收________蓝紫光蓝紫光、红光思考1、树叶为什么是绿色？2、P97问题探讨？这些捕捉光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？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，而是集中在一个个更小的结构里，称之为叶绿体。叶绿体的结构外膜内膜基粒基质类囊体捕获光能的色素分布在___________类囊体的薄膜上水绵（带状叶绿体）衣藻（杯状叶绿体）亚里士多德：植物的物质积累来源于土壤。光合作用的探究历程结论：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不足：没有考虑到植物能否从空气中得到什么结论：植物可以更新空气有人重复了普利斯特利的实验，却得到相反的结果，为什么？1771年，英国科学家普利斯特利光照一段时间置于暗处一段时间结论：植物必须在阳光照射下才能更新空气。植物体只有绿叶才能更新污浊的空气。

1779年，荷兰科学家英格豪斯做了500多次植物更新空气的实验水二氧化碳氧气光？1785年，法国化学家拉瓦锡发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光照下放出的是O2，吸收的是CO2。化学能储存在什么物质中？光能1845年，德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律明确指出：1864年，德国植物学家萨克斯实验黑暗处理放置几小时让叶片一半曝光一半遮光绿叶在光下能制造淀粉。光合作用的产物除氧气外还有淀粉。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。结论那么光合作用的具体场所是哪儿呢？结论：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。

1880年，恩格尔曼的实验1.实验材料：水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可确定释放氧多的部位。

2.用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验。

3.没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。恩格尔曼实验的巧妙之处？第一组光合作用产生的O2来自于H2O。H218OCO2H2OC18O2第二组18O2O2结论光合作用产生的有机物又是怎样合成的？1939年，美国科学家鲁宾和卡门实验（同位素标记法）20世纪40年代，科学家开始用放射性同位素做实验，美国科学家卡尔文用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C在光合作用中转化成有机物中的碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。

通过以上的研究和探索，总结进行光合作用的生物、场所、条件、原料、产物及能量和物质变化概念：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。生物：场所：产物：条件：原料：物质变化：能量变化：绿色植物叶绿体二氧化碳和水光糖类和氧气光能转化成化学能无机物转变成有机物光合作用总反应式：CO2+H2

O光能叶绿体（CH2O)+O2你能用一个化学反应式表示出来吗?光合作用过程光反应暗反应划分依据:反应过程是否需要光能有光才能反应有光、无光都能反应H2O类囊体膜酶Pi

＋ADPATP光反应阶段光、色素、酶、H2O叶绿体内的类囊体薄膜上水的光解：2H2O4[H]+O2光能（还原剂）ATP的合成：

ADP＋Pi酶光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中[H]场所：条件：物质变化能量变化进入叶绿体基质，参与暗反应供暗反应使用ATPCO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物

2C3C3的还原叶绿体基质多种酶H2O类囊体膜酶Pi

＋ADPATP[H]糖类卡尔文循环暗反应阶段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：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ATP[H]、2C3(CH2O)＋C5酶糖类[H]、ATP、多种酶、CO2场所：条件：物质变化能量变化CO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物

2C3叶绿体基质多种酶糖类ATP[H]ATP的水解：

ADP＋Pi酶ATPCO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物

2C3C3的还原叶绿体基质多种酶糖类H2O类囊体膜酶Pi

＋ADPATP[H]光反应过程暗反应过程光反应暗反应场所条件物质变化能量变化叶绿体类囊体薄膜上叶绿体基质中光、色素、酶、水ATP、[H]、多种酶、CO2水的光解ATP的生成CO2的固定C3的还原ATP的水解光能活跃的化学能

活跃的化学能稳定的化学能联系前者为后者提供[H]和ATP，后者为前者提供ADP和Pi，并在多种酶的催化下利用光反应提供的物质把CO2还原成有机物光合作用总方程式：CO2+H2O光能叶绿体（CH2O)+O26CO2+12H2O

C6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体光合作用原理的应用影响光合作用强度的因素？影响因素：光温度CO2的浓度水必需矿物质元素（N、Mg）光合作用强度:简单地说，是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。1.光：光照强弱、光的成分(光质）、日变化

ABC1光照强度吸收量CO2释放量CO2白光（复色光）红光（单色光）绿光（单色光）最强：次之：最弱：光质不同波长的光光合作用强度日变化光合作用强度光合作用强度时间时间在生产上的应用：1..适当提高光照强度。2.延长光合作用时间。3.对温室大棚用无色透明玻璃。4.若要降低光合作用则用有色玻璃，如用红色玻璃，则透红光吸收其他波长的光，光合能力较白光弱，但较其他单色光强。2、温度——影响酶的活性①光合作用是在

的催化下进行的，温度直接影响

；②B点表示：

；③BC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夏季温度过高导致气孔气孔关闭CO2的供应减少，从而影响光合作用强度。（植物“午休”现象）在生产上的应用：1.适时播种。2.温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温。3.CO2的浓度CO2浓度光合作用强度

0A在生产上的应用：温室栽培植物时，适当提高室内CO2的浓度，如施放一定量的干冰或多施农家肥。N：酶和ATP的重要组分P：ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能K：促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分矿质元素在生产上的应用合理施肥合理灌溉防止干旱水分作为光合作用的原料，缺少时光合速率会下降。在生产上的应用自养生物以光为能源，以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如绿色植物。异养生物只能利用环境中现成的有机物来维持自