能量之源 光和光合作用

光合作用是生物界获得能量、食物和氧气的根本途径。

全球40个国家粮食短缺非洲饥饿的孩子们等待着联合国的救济粮

韭黄韭菜缺少叶绿素在植物绿叶中是不是只有叶绿素呢？思考一、捕获光能的色素和结构叶片中的叶肉细胞绿叶

叶肉细胞亚显微结构模式图

叶绿体亚显微结构模式图实验:光合色素的提取和分离一、实验原理:1、提取原理：色素能溶解在有机溶剂（95%的乙醇）中，使色素从生物组织中脱离出来。2、分离原理：各种色素都能溶解在层析液中，但溶解度不同。溶解度大的色素随层析液在滤纸上扩散得快；溶解度小的色素随层析液在滤纸上扩散得慢。（一）提取色素：(1).研磨材料:5g鲜叶药品(二氧化硅)SiO2——有助于研磨充分(碳酸钙)CaCO3

——防止色素被破坏无水酒精(10mL)——溶解色素一、绿叶中色素的提取和分离(2).过滤：获取绿色滤液在一小玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入漏斗中。收集滤液到一个试管中，及时用棉塞将试管中塞紧（防止挥发）。二.准备滤纸条铅笔线画铅笔细线滤液细线画滤液细线三、画滤液细线：细、直、齐。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2—3次。四.分离绿叶中的色素：插滤纸条层析液培养皿★层析液不能没及滤液线胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b

层析液沿着干燥的滤纸由下而上扩散，当扩散到细线时，色素便溶解在层析液中，并随着层析液一起向上扩散，而不同的色素溶解不同，扩散速度也不同，所以将不同色素分离开。1、实验结果分析色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b橙黄色黄色蓝绿色黄绿色最少较少最多较多最高较高较低最低最快较快较慢最慢叶绿体中的色素叶绿素（含量约占总量的3/4）类胡萝卜素（含量约占总量的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）叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光2、色素的吸收光谱三棱镜叶绿体色素吸收可见的太阳光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光叶绿素主要吸收红光和蓝紫光为什么植物的叶片呈现绿色？

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绿素分子等所吸收了，所以植物的叶片呈现绿色。巩固练习一株绿色植物在单位时间内，使光合作用产物最少的光照是A、红橙光B、蓝紫光C、绿光D、白光叶绿体中的色素叶绿素（含量约占总量的3/4）类胡萝卜素（含量约占总量的1/4）主要吸收蓝紫光和红光主要吸收蓝紫光叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）

1817年两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素，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，而是集中在一个个更小的结构里，后来人们称之为叶绿体。2023/2/1201.下列标号各代表： ①

②________③_________

④

⑤________2.在④上分布有光合作用所需的

和

，在⑤中也分布有光合作用所需的

。

基质酶

外膜内膜类囊体膜基粒色素

酶①②③

④⑤6叶绿体的结构外膜内膜基粒基质类囊体吸收光能的色素分布在___________类囊体的薄膜上分布：主要存在绿色植物的叶肉细胞里以及幼嫩茎秆的皮层细胞里。结论:氧气是叶绿体产生的;叶绿体是光合作用的场所。光合作用需要光照。1880年美国科学家恩格尔曼现象：分析：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叶绿体附近。光线照射部位进行光合作用产生了氧气。水绵和好氧细菌的装片极细的光束1880年，美国科学家恩格尔曼黑暗处用极细光束照射暴露在光下结论：氧是由

叶绿体释放出来的，

叶绿体是光合作用的场所。

光合作用需要光照。恩吉尔曼实验的结果分析：这一巧妙的实验说明了什么？叶绿体中的色素主要吸收红光与蓝紫光，几乎不吸收绿光积极思维依赖光合作用人类面临四大问题人口急增粮食短缺能源匮乏环境污染

关注世界粮食日关注并拯救饥饿的孩子呼吁！5.观察和记录讨论：1.滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光。到达深水层的光线是相对富含短波长的光，所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方二、光合作用的原理和应用2000多年前亚里士多德(Aristotle)问题：植物生长所需的物质来自何处？认为：构成植物

体的原料是土壤植物增加的重量=土壤减少的重量光合作用的探究历程

海尔蒙特实验五年后1648年比利时海尔蒙特的实验柳树增重80kg土壤只减少0.06kg结论：植物增重主要来自水分一段时间后一段时间后1771年英国普利斯特利实验普利斯特利实验结论：植物可以更新空气为什么蜡烛不会熄灭呢？已知材料：丁香蜡烛玻璃钟罩

环境因素：阳光

实验现象：夕照下玻璃罩丁香旁的蜡烛依然燃烧结论：绿色植物可以更新空气请指出一个明显的漏洞。没有设置对照组,排除光照对实验结果的干扰。1779年，荷兰的英根豪斯结论1：只有在光下植物才能更新空气。结论2：植物体的绿叶在光下才能更新空气。普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功光合作用的探究历程

1785年，发现了空气的组成，科学家在明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳

1845年，德国的科学家梅耶指出：植物光合作用时，把光能转换成化成化学能储存起来。光合作用的探究历程依据：能量转换和守恒定律一半曝光，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碘蒸汽处理结论：绿色叶片光合作用产生淀粉同位素标记法研究C18O2

CO2H2OH218O光照下的球藻悬液O218O2AB同位素18O分别标记H2O和CO2H218O和C18O2光合作用的探究历程结论：光合作用释放的氧来自水光合作用释放的O2到底是来自H2O

，还是CO2

?20世纪40年代，卡尔文(M.Calvin)用14C标记的CO2供小球藻进行光合作用实验，追踪检测其放射性。探明CO2中的C

在光合作用中转化成有机物的转化途径。卡尔文循环：CO2→C3→(CH2O)谢谢大家！二、光合作用的原理和应用1.色素分布在叶绿体的什么部位？2.与光合作用有关的酶在什么地方？3.ATP的来源途径有哪些？复习类囊体薄膜上类囊体和叶绿体基质中细胞呼吸和光合作用二、光合作用的过程光反应暗反应划分依据:反应过程是否需要光能新课叶绿体色素H2O水的光解叶绿体色素O2[H]ADP＋Pi酶ATP光反应色素光能条件：光、色素、酶场所：物质变化水的光解：ATP的合成：类囊体薄膜上H2O[H]+O2光色素ADP＋PiATP光酶光能1.光反应阶段吸收、传递和转换光能能量转变：ATP中活跃的化学能产物：O2、[H]、ATP叶绿体色素H2O水的光解叶绿体色素O2[H]ADP＋Pi酶ATP2C3多种酶参加催化供氢供能还原（CH2O）暗反应光反应CO2C5固定色素光能条件：有光无光都可，需多种酶场所：叶绿体基质物质变化CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：ATP中活跃的化学能2.暗反应阶段2C3+[H](CH2O)+C5酶ATPADP+Pi能量转变：有机物中稳定的化学能产物：（CH2O）

、ADP、Pi光合作用的实质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。场所条件产物原料光合作用实质能量变化：最基本的物质代谢和能量代谢物质变化：整个光合作用过程中的物质变化和能量变化分别是什么？

把简单的无机物转变为复杂的有机物把光能转变成储存在有机物中的化学能你能写出光合作用的反应式吗？光合作用的反应式：CO2+H2*O（CH2O）+*O2光能叶绿体6CO2+12H2*OC6H12O6+6H2O+6*O2光能叶绿体光合作用的重要意义完成了自然界巨大规模的物质转变：无机物有机物完成了自然界巨大规模的能量转变：光能化学能维持大气中二氧化碳含量的相对稳定对生物的进化具有重要作用光合作用与呼吸作用的区别：光合作用呼吸作用原料CO2、H2OO2、葡萄糖等有机物产物O2、葡萄糖等有机物CO2、H2O等能量转换贮藏能量的过程光能→活跃的化学能→稳定的化学能释放能量的过程稳定的化学能→活跃的化学能发生场所叶绿体线粒体、细胞质基质条件光照下才可发生光下、暗处都可发生硝化细菌化能合成作用2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量

2HNO2+O22HNO3+能量

能量硝化细菌的化能合成作用6CO2+6H2O(CH2O)+6O2化能合成作用细菌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，这种合成作用叫化能合成作用。除了硝化细菌外，自然界还有铁细菌、硫细菌属于进行化能合成作用的自养生物。自养生物：光能自养型（例如绿色植物）异养生物：人、动物、真菌、大多数细菌人、动物和植物最大的区别是什么？化能自养型（例如硝化细菌）希望各位老师批评指正！有阳光的天气真好！因为我们要进行光合作用三、影响光合作用的因素和化能合成作用光能CO2+H2O叶绿体（CH2O）+O2光合作用强度表示方法1、单位时间内光合作用产生有机物的量2、单位时间内光合作用吸收CO2的量3、单位时间内光合作用放出O2的量植物自身因素环境因素对光合作用的影响1）光照2）温度3）二氧化碳浓度4）水分5）矿质元素实验原理：利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小，而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮，根据上浮所需的时间长短，即能比较光合作用的强弱。探究环境因素对光合作用的影响观察与记录烧杯光照（日光灯）距离光照强度叶子圆片上浮所需时间第一片第二片第三片第四片140W5CM强√√√√240W30CM中√√340W50CM弱√结论：在一定光照强度范围内，光合作用随着光照强度的增强而增强①光照强度真正光合速率=净光合速率+呼吸速率光合