苏教版高中生物必修一课件第四章第二节-光合作用

第四章光合作用和细胞呼吸第二节光合作用第二节光合作用

实验数据表明，每年全球通过光合作用大约同化2.0×1014kg碳，如以葡萄糖计算相当于合成4.0×1012和5.0×1012t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，逐步揭开了绿色植物的光合作用之谜。五年后1648年，海尔蒙特(J.B.vanHelmont)柳树增重74.47

kg土壤减少0.06

kg水分是建造植物体的唯一原料2.5Kg2.1771年，[英]普利斯特利结论：

植物可以更新空气不足：

没有发现光在植物更新空气中的作用3.1779年，[荷兰]英格豪斯做了500多次植物更新空气的实验，其主要内容如下：结论：植物体在光下才能更新空气。不足：没有能说明植物在光下更新了空气中的哪种成分。暗处光下4.1864年，[德]萨克斯置于暗处几小时。[思考]：目的是什么？一半遮光一半曝光[思考]：自变量是什么？因变量是什么？消耗掉叶片中原有的淀粉，排除其对实验的干扰。自变量：有无光照因变量：有无淀粉产生[思考]：用酒精浴脱色的目的是什么？[思考]：实验结果是什么？实验结论是什么？避免叶片中的色素对实验的干扰。结果：遮光的部位不变蓝、曝光的部位变成蓝色。结论：绿色叶片光合作用产生了淀粉。遮光曝光碘蒸气处理1880年，[德]恩吉尔曼水绵的结构将载有水绵和好氧细菌的装片置于黑暗、无空气的环境中用极细的光束照射水绵现象：好氧细菌集中在叶绿体被光束照射到的部位。将载有水绵和好氧细菌的装片完全暴露在光下现象：好氧细菌分布在叶绿体所有受光的部位[思考]：分析恩吉尔曼的对比实验，我们可得出的结论是什么？O2是叶绿体释放的，叶绿体是光合作用的场所。

[思考]：恩吉尔曼的实验，还可证明什么？光合作用需要光。

[思考]：好氧细菌在实验中的作用是什么?指示氧气释放的部位。

光合作用释放的O2到底是来自H2O，还是CO2呢，还是两者兼而有之？？光合作用？光H2O(CH2O)O2CO21940年，鲁宾(S.Ruben)和卡门M.Kamen)（P72）2、同位素标记进行光合作用的实验，是为了弄清楚在光合作用中产生的氧到底是来自水还是二氧化碳？还是两者兼而有之？如何设计这个实验呢？1、同位素标记法（同位素示踪法

）5.1940年，[美]鲁宾和卡门[思考]：图中A物质和B物质的相对分子质量之比为多少？结论：光合作用释放的氧气来自水8︰9光合色素与光能的捕获边做边学提取和分离叶绿体中的色素实验原理：

叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中，如丙酮（酒精）等。所以可以用丙酮（酒精）提取叶绿体中的色素。叶绿体中的四种色素在层析液中的扩散速度不同，层析液的主要成分是石油醚，石油醚是一种脂溶性很强的有机溶剂，叶绿体中的四种色素在石油醚中的溶解度不同：溶解度最高的是胡萝卜素，它随石油醚在滤纸上扩散得最快；叶黄素和叶绿素a的溶解度次之；叶绿素b的溶解度最低，扩散得最慢。这样，几分钟后，四种色素就在扩散过程中分离开来。实验——绿叶中色素的提取和分离实验原理：提取(无水乙醇)、分离(层析液)目的要求：绿叶中色素的提取和分离及色素的种类材料用具：新鲜绿叶、定性滤纸等、无水乙醇、石英砂、碳酸钙，层析液，滤纸条，棉花，剪刀，铅笔，直尺等方法步骤：

1.提取绿叶中的色素2.制备滤纸条

3.画滤液细线4.分离绿叶中的色素

5.观察和记录讨论：

1.滤纸条上色带的数目、排序、宽窄？

2.滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？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(漏斗底部放脱脂棉或尼龙布）。边做边学讨论：1、实验中无水乙醇和层析液的用途是什么？2、滤纸条上色带的数目、排序、宽窄？3、滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？光合色素与光能的捕获恩吉尔曼实验1、恩吉尔曼认为，丝状绿藻的光合作用会产生氧气，而且产生氧气的多少和光合作用的效率成正比2、他把一些好氧的并能运动的细菌放入盛有一条丝状绿藻的溶液中，再将棱镜产生的连续的不同波长的光投射到这条绿藻上。恩吉尔曼实验的结果分析：这一巧妙的实验说明了什么？

实验表明：叶绿素a和b在蓝光和红光部分都有很高的吸收峰，叶绿体中的胡萝卜素和叶黄素的主要吸收蓝紫光。叶绿体中的色素（1）色素的种类、颜色和含量叶绿素（约占3/4）：主要吸收

__。叶绿素a（

色）叶绿素b（

色）

类胡萝卜素（约占1/4）：主要吸收

。胡萝卜素（

色）叶黄素（

色）（2）色素的作用——

。蓝紫光和红光蓝绿黄绿蓝紫光橙黄黄吸收光用于光合作用光合色素与光能的捕获问题探讨讨论：1.用这种方法有什么好处？不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗？2.为什么不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源？用无色玻璃或塑料薄膜挂红色或蓝色的灯管，白天开灯光合作用1、什么是光合作用？

光反应2、光合作用的过程

暗反应3、总反应式4、影响因素光合作用的过程1、什么是光合作用？

绿色植物通过叶绿体吸收光能，将CO2和H2O合成为有机物并释放出O2，同时也将太阳能转化为化学能储存在糖类和其他有机物中，这一过程称为光合作用。光合作用

光反应2、光合作用的过程暗反应

光反应发生在叶绿体的类囊体膜上，必须在有光的条件下才能进行。

暗反应发生在叶绿体的基质中，在有光和无光的条件下都能进行。①水的光解[H]ADP+Pi酶供能叶绿体中的色素H2O

O2

酶②ATPCO2C52C3①固定供氢酶②还原(CH2O)多种酶参加催化光合作用的过程光能光反应光反应暗反应暗反应叶绿体基粒类囊体薄膜上叶绿体基质光反应H2O→[H]+O2+Pi+光能ATP酶ADP水的光解：光合磷酸化：暗反应C3的还原：

2C3+[H](CH2O)+C5酶ATPCO2的固定：

CO2+C5→2C3酶能量的转移途径：碳的转移途径：光能ATP中活跃的化学能(CH2O)中稳定的化学能CO2C3（CH2O）请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？停止光照光反应停止请分析光下的植物突然停止CO2的供应后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？[H]↓

ATP↓还原受阻C3

↑C5↓CO2↓固定停止C3↓C5↑比较项目光反应暗反应区别场所条件产物与光的关系物质变化能量变化联系实质类囊体的薄膜上叶绿体基质中光、色素、酶、水酶、ATP、[H]、CO2O2、ATP、[H]必须在光下进行有光无光都能进行糖类等有机物H2O分解成O2和[H]；合成ATP。CO2被固定为C3；C3被还原成糖类等。光能转变成ATP中的化学能ATP中的化学能转变成糖类等有机物中的化学能光反应为暗反应提供ATP和[H]，（暗反应为光反应提供NADP+、ADP、Pi）将无机物合成为有机物，将光能转变成化学能储存在合成的有机物中。CO2+H2O*

(CH2O)+O2*

光能叶绿体光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？请用一个化学反应式表示出来。光合作用3、总反应式复习回顾：1、叶绿体中色素存在部位是：2、叶绿体中与光合作用有关的酶存在部位是：3、色素的作用是：4、色素的种类及颜色：5、分别说出在色素提取中层析液、无水乙醇、CaCO3、SiO2的作用【思考题】：

在光合作用过程中能重复利用的物质有

等。若其它条件适宜、光照停止，则ATP和[H]

、C3

、C5

（为什么？）。若其它条件适宜，停止CO2供应，则ATP和[H]

、C3

、C5

（为什么？）。（填增加或减少）色素、酶、C5、ADP减少增加减少减少增加增加光合作用4、影响因素布莱克曼实验光合速率通常是指单位时间、单位叶面积的CO2吸收量或O2的释放量，也可用单位时间、单位叶面积上的干物质积累量来表示。光合作用4、影响因素布莱克曼实验

下图示两种温度和两种二氧化碳浓度下不同光照强度对光合速率的影响。如何区分是哪种因素对光合速率的影响？哪种因素对光合速率影响大？4.影响光合作用的因素：外界因素1）光照2）CO23）温度4）矿质营养5）水分内部因素1）不同部位2）不同生育期光合作用4、影响因素提高光能利用率的途径：

1）延长光照时间；

2）增加光照面积（合理密植、套种）；

3）增强光合作用效率（提高CO2浓度和温度、合理施肥）b点为“光补偿点”。bc段（不含b、c点），

速率大于

速率。c点为“光饱和点”。如果某植物长期处于b点所示的光照下，能正常生长吗？

CO2吸收量CO2释放量光照强度cabABd光合作用1、什么是光合作用？

光反应2、光合作用的过程