人教版必修1 能量之源——光與光合作用 課件（53張）.ppt

追根溯源 對于絕大多數(shù)生物來說 活細胞所需能量的最終源頭是太陽能 將光能轉(zhuǎn)換成細胞能夠利用的化學(xué)能的是光合作用 進行光合作用的細胞 首先要能夠捕獲光能 第4節(jié)能量之源 光與光合作用 韭黃 韭菜 缺少葉綠素 提取和分離葉綠體中的色素 實驗原理 1 提取 葉綠體中的色素都能溶解于有機溶劑中 如無水乙醇 丙酮等 所以可以用無水乙醇提取葉綠體中的色素 2 分離 綠葉中的色素不止一種 它們都能溶解在層析液中 然而 它們在層析液中的溶解度不同 溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快 反之則慢 因而可用紙層析法進行分離 步驟 剪碎 加藥品 研磨 過濾 制備濾紙條 長6cm寬1cm剪去一端的兩角在距離剪角一端1cm處用鉛筆畫一條線 畫濾液細線 細 直 齊 色濃 用毛細吸管 吸取少量濾液 沿著鉛筆線均勻地畫 待濾液干燥后再畫2 3次 分離色素 3ml層析液 將濾紙條有濾液細線的一端朝下 略微傾斜靠著燒杯內(nèi)壁 輕輕插入層析液 用培養(yǎng)皿蓋蓋上燒杯 分離色素 溶解度大 擴散速度快 溶解度小 擴散速度慢 層析液 濾液細線 捕獲光能的色素 類胡蘿卜素 葉綠素 胡蘿卜素 葉黃素 葉綠素a 葉綠素b 占1 4 占3 4 濾紙上色帶的排列順序如何 寬窄如何 說明什么 葉綠體中的色素提取液 葉綠素主要吸收 類胡蘿卜素主要吸收 藍紫光 藍紫光 紅光 光合色素的作用 吸收 傳遞 轉(zhuǎn)化光能 缺失帶 缺失帶 外膜 內(nèi)膜 基粒 基質(zhì) 類囊體 捕捉光能的色素位于細胞中什么部位 葉綠體基質(zhì) 光合作用 外膜 內(nèi)膜 類囊體膜 基粒 色素 酶 酶 2000多年前亞里士多德 aristotle 問題 植物生長所需的物質(zhì)來自何處 認為 構(gòu)成植物體的原料是土壤植物增加的重量 土壤減少的重量 光合作用的探究歷程 五年后 1648年比利時海爾蒙特的實驗 柳樹增重80kg土壤只減少0 06kg 結(jié)論 植物增重主要來自水分 1771年英國普利斯特利實驗 普利斯特利實驗 結(jié)論 植物可以更新空氣 1779年 荷蘭英格豪斯的實驗 實驗重復(fù)了500多次 結(jié)論 只有在光照下只有綠葉才可以更新空氣 光合作用的探究歷程 1785年 發(fā)現(xiàn)了空氣的組成 科學(xué)家明確了綠葉在光下放出的氣體是氧氣 吸收的是二氧化碳 1845年 德國的科學(xué)家梅耶指出 植物光合作用時 把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存起來 光合作用的探究歷程 依據(jù) 能量轉(zhuǎn)換和守恒定律 一半曝光 一半遮光 在暗處放置幾小的葉片 1864年薩克斯的實驗 結(jié)論 綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉 1880年恩格爾曼 德國 結(jié)論 葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所 同位素可用于追蹤物質(zhì)的運行和變化規(guī)律 用同位素標記的化合物 化學(xué)性質(zhì)不會改變 科學(xué)家通過追蹤同位素標記的化合物 可以弄清化學(xué)反應(yīng)的詳細過程 這種方法叫做同位素標記法 同位素標記法 同位素標記法研究 同位素18o標記h2o和co2 光合作用的探究歷程 結(jié)論 光合作用釋放的氧來自水 光合作用釋放的o2到底是來自h2o 還是co2 1939年魯賓和卡門 美國 20世紀 0年代 美國科學(xué)家卡爾文 碳的同位素c標記co2 14 co2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機物中的碳的途徑 這一途徑稱為卡爾文循環(huán) 光合作用的探究歷程 問題討論 光合作用的原料 產(chǎn)物 場所和條件是什么 你能用一個反應(yīng)式表示出來嗎 什么是光合作用 光合作用是指綠色植物通過葉綠體 利用光能 把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物 并且釋放出氧氣的過程 車間 動力 光合作用是生物界獲得能量 食物和氧氣的根本途徑 全球40個國家糧食短缺 非洲饑餓的孩子們等待著聯(lián)合國的救濟糧 依賴光合作用 二 光合作用的原理和應(yīng)用 光合作用的總反應(yīng)式 糖類 一 光合作用的過程 光反應(yīng) 暗反應(yīng) 劃分依據(jù) 反應(yīng)過程是否需要光能 h2o 類囊體膜 酶 1 光反應(yīng)階段 酶 光 色素 葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜上 水的光解 還原劑 atp的合成 光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能貯存在atp中 co2 糖類 五碳化合物c5 蛋白質(zhì) 脂質(zhì) co2的固定 三碳化合物2c3 c3的還原 基質(zhì)多種酶 2 暗反應(yīng)階段 co2的固定 c3的還原 葉綠體的基質(zhì)中 多種酶 h atp 整個光合作用過程中的物質(zhì)變化和能量變化分別是什么 物質(zhì)變化 無機物 能量變化 光能 光合作用的實質(zhì) 有機物 糖類等有機物中的化學(xué)能 光合作用的過程 光反應(yīng)階段 暗反應(yīng)階段 co2 2c3 水在光下分解 c5 atp adp pi 酶 供能 h 供氫 o2 固定 還原 多種酶參加催化 ch2o 氨基酸 脂肪 酶 小結(jié) 需要光色素 酶 不需要光酶 類囊體膜上 基質(zhì)中 水的光解 atp的合成 co2的固定 c3的還原 atp中活躍化學(xué)能 atp中活躍化學(xué)能 光能 有機物中穩(wěn)定化學(xué)能 光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供 h 和atp 暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供adp和pi 三 影響光合作用的因素和化能合成作用 光合作用強度表示方法 1 單位時間內(nèi)光合作用產(chǎn)生有機物的量2 單位時間內(nèi)光合作用吸收co2的量3 單位時間內(nèi)光合作用放出o2的量 a b 光照強度 0 陽生植物 陰生植物 b 光補償點 c 光飽和點 應(yīng)根據(jù)植物的生活習(xí)性因地制宜地種植植物 c 1 影響光合作用效率的因素 光照強度 化能合成作用 細菌利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物 這種合成作用叫化能合成作用 除了硝化細菌外 自然界還有鐵細菌 硫細菌屬于進行化能合成作用的自養(yǎng)生物 化能合成作用 2nh3 3o22hno2 2h2o 能量2hno2 o22hno3 能量 能量 6co2 6h2o ch20 6o2 硝化細菌的化能合成作用 課后習(xí)題 1 從綠葉中提取色素 選取的最佳葉片應(yīng)是 a 肥嫩多汁的葉片b 革質(zhì)葉片c 剛剛長出來的小嫩葉d 鮮嫩 顏色濃綠的葉片2 綠葉中的色素能夠在濾紙上彼此分離開的原因是 a 色素提取液中的不同色素已經(jīng)分層b 陽光的照射使各種色素能彼此分開c 色素在層析液中的溶解度不同d 丙酮使色素溶解并且彼此分離的擴散速度不同3 在綠葉中色素的提取實驗中 研磨綠葉時要加入無水乙醇 其目的是 a 防止葉綠素被破壞b 使葉片充分研磨c 使各種色素充分溶解在無水乙醇中d 使葉綠素溶解在無水乙醇中4 下列關(guān)于 綠葉中色素的提取和分離 的實驗描述中 不屬于實驗要求的是 a 提取高等植物葉綠體中的色素b 用紙層析法分離色素c 了解各種色素的吸收光譜d 驗證葉綠體中所含色素的種類 d c c c c 5 在進行 綠葉中色素的提取和分離 的實驗時 不能讓層析液沒及濾液細線的原因是 a 濾紙條上幾種色素會擴散不均勻而影響結(jié)果b 濾紙條上濾液細線會變粗而使色素太分散c 色素會溶解在層析液中而使結(jié)果不明顯d 濾紙條上的幾種色素會混合起來 6 提取和分離葉綠體中色素的實驗中 正確的操作順序應(yīng)該是 a 進行紙層析 制取濾液 在濾紙條上畫線 將實驗材料研磨b 制取濾液 進行紙層析 在濾紙條上畫線 取濾液 再畫線c 將實驗材料剪碎 研磨 在濾紙條上畫線 制取濾液 進行紙層析d 將實驗材料剪碎 研磨 制取濾液 在濾紙條上畫線 進行紙層析 c d 是不是僅綠色植物能進行光合作用呢 含葉綠體的真核細胞能進行光合作用 含有光合色素的原核生物也能進行光合作用 例如 除綠色植物外 含葉綠體的非綠色植物如褐藻 海帶等 紅藻 紫菜等 等 不含葉綠體的原核生物藍藻 某些細菌 如綠硫細菌 紫硫細菌 也能進行光合作用 但綠硫細菌 紫硫細菌等進行光合作用不放氧氣 1880年 美國科學(xué)家恩格爾曼 黑暗處用極細光束照射 暴露在光下 光合作用是指綠色植物通過葉綠體 利用光能 把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物 并且釋放出氧氣的過程 光合作用概念 1817年兩位法國科學(xué)家首次從植物中分離出葉綠素 當時并不清楚葉綠素在植物細胞中的分布情況 1865年德國植物學(xué)家