5.4 能量之源——光与光合作用.ppt

1、第四节光合作用,（一）实验绿叶中色素的提取和分离,1、实验原理： （1）提取：溶解法（无水乙醇）。 （2）分离：纸层析法（层析液）：四种色素在层析液 中的溶解度不同，溶解度越高，扩散越快。,2、实验步骤：,一、捕获光能的色素和结构,实验结果分析：,主要吸收,蓝紫光,蓝紫光、 红光,(二)叶绿体的结构,色素：分布在类囊体的薄膜上。 酶：与光合作用有关的酶分布于类囊体、基质上。,外膜,内膜,类囊体,基粒,基质,二、光合作用的探究历程,1.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。,实验一：普利斯特利实验,结论：植物可以更新空气。,探究

2、历程,实验二：英格豪斯实验 实验过程：重复植物更新空气的实验,推理： 1845年德国科学家梅耶,结论：普利斯特利实验只有在光照下才能成功； 植物体只有绿叶才能更新污浊的空气。,结论：植物在光合作用时把光能转变成了化学能 储存起来,一半曝光，一半遮光,在暗处放置几小的叶片,实验三：萨克斯遮光实验,目的：消耗掉叶片中的营养物质,结论：光合作用产生了淀粉,酒精脱色,对照？,实验四：恩格尔曼水绵实验,叶绿体,对照？,恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？,实验选材：水绵和好氧细菌。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气多的部位； 极细的光束：叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于

3、一组对比实验； 没有空气的黑暗环境：排除了氧气和光的干扰； 临时装片暴露在光下：的实验再一次验证实验结果。,CO2,C18O2,18O2,O2,实验五：鲁宾、卡门同位素标记实验,结论：光合作用释放的O2全部来自参加反应的水。,实验六：卡尔文实验,光合作用探索历程,光合作用的过程：,1、写出光合作用的总反应式： 2、根据是否需要光，光合作用的过程可以概括地分为 和 两个阶段。 3、读懂教材103页光合作用过程的图解 4、填表比较光合作用过程中的两个阶段,光反应,暗反应,光合作用的反应式：,叶 绿 体 色 素,2H2O,叶 绿 体 色 素,ADP Pi,酶,ATP,2C3,多种酶参加催化,CH2O

4、,暗反应,光反应,色 素,1.光反应阶段,酶,光、,色素、,叶绿体内的类囊体膜上,水的光解：,（还原剂）,ATP的合成：,光能转变为ATP中活跃的化学能,光反应,2.暗反应阶段,CO2的固定：,C3的还原：,叶绿体的基质中,多种酶、,H 、ATP,暗反应,叶绿体内基粒类囊体薄膜上,叶绿体基质中,光、酶、色素,多种酶、H、ATP,水的光解,ATP的合成,二氧化碳的固定,三碳化合物（C3）的还原,光反应为暗反应提供还原剂H和供能物质ATP,暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料,光、色素和酶,不需光、多种酶、ATP、H,光反应为暗反应提供还原剂H和能量ATP,暗反应产生的ADP和Pi为

5、光反应合成ATP提供原料,水的光解 2H2O4H+O2 合成ATP ADP+Pi ATP,光,酶 光能,CO2的固定CO2+C5 2C3 C3的还原 2C3 (CH2O),酶,酶 ATP H,3、光反应阶段和暗反应阶段的比较,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 ,CO2中C的转移途径： H2O中H转移途径：,CO2,C3,（CH2O）,H2O,H,（CH2O）,（1）光

6、反应阶段：是光合作用第一阶段，在类囊体膜上并且有光的条件下才能进行。,光反应,H2O 2H + 1/2O2,水的光解,光合磷酸化 （ATP形成）,形成的ATP和H参与第二阶段的反应。,在叶绿体中进行的光合作用，可以分为两个阶段：,2、光合作用的反应阶段：,（2）暗反应阶段：光合作用中第二个阶段的化学反应，有没有光都可以进行，称暗反应阶段，在叶绿体基质中进行。,暗反应,CO2的还原,CO2的固定,光合作用-能量进入生物圈的枢纽,三、光合作用的原理和应用,1、光合作用总反应式：,第二阶段不需要光的直接参与，是二氧化碳转变为糖的过程。在以前这一过程称为暗反应，但现代研究表明这种说法并不正确，应该称为

7、碳反应。因为在黑暗环境中，碳反应只能进行极短暂的时间，只有在有光的条件下碳反应才能持续不断地进行，并且光反应中的许多反应也不需要光的参与。,光合作用的全过程：,光反应过程,暗反应过程,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。,结果记录：,四、化能合成作用,1、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。,（1）光能自养生物,能以简单的无机物作为营养物质进行生活、繁殖的生物，称为自养型生物。,（2）化能自养生物,利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。这种合成作用称化能合成作用，如硝化细菌。,2、异养生物,只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。,课堂小结,1、光合色素,叶绿体结构,外膜,内膜,基粒：类囊体堆叠而成，光反应场所， 含色素，酶；,基质：暗反应进程的场所，含各种光 合作用所需的酶。,2、光合作用探索历程,光合作用,营养方式,自养,异养,光能自养型：光合作用,化能自养型：化能合成