能量之源-光與光合作用開課.ppt

綿德中學(xué)陳立宣 第五章第四節(jié)能量之源 光與光合作用 一 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 二 光合作用的原理和應(yīng)用 正常苗 白化苗 正常幼苗能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)養(yǎng)料 白化苗不能進(jìn)行光合作用 無法制造有機(jī)養(yǎng)料 因為有能捕獲光能的色素 一 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 綠葉中會有哪些種類的色素呢 它們分別是什么顏色的 各種色素在綠葉的含量相同嗎 實驗 綠葉中色素的提取和分離 一 實驗原理 葉綠體中的幾種色素都能溶解于有機(jī)溶劑中 如丙酮 無水酒精 等 且葉綠體中的幾種色素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(kuò)散得最快 溶解度低的色素擴(kuò)散得最慢 二 實驗材料 丙酮易揮發(fā) 有一定的毒性層析液易揮發(fā) 也有一定的毒性 菠菜葉片若干 二氧化硅 碳酸鈣 丙酮 層析液 濾紙條 天平 棉花 剪刀 鉛筆 直尺 三 方法與步驟 提取色素 稱取5g左右的鮮葉 剪碎 放入研缽中 加少許的二氧化硅和碳酸鈣與10ml無水乙醇 在研缽中快速研磨 二氧化硅使研磨更充分 碳酸蓋可防止研磨中色素被破壞 在研缽中快速研磨 將研磨液進(jìn)行過濾 制備濾紙條 畫濾液細(xì)線 分離色素 觀察與記錄 葉綠素a 藍(lán)綠色 類胡蘿卜素 葉綠素 胡蘿卜素 橙黃色 葉黃素 黃色 葉綠素b 黃綠色 1 4 3 4 色素的種類 葉片為什么往往是綠色的呢 葉綠體中的色素提取液 結(jié)論 色素具有選擇吸收光能的作用 三棱鏡 實驗表明 葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光 類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光 這些捕獲光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位呢 光合作用的完整單位 葉綠體 分布 主要存在綠色植物的葉肉細(xì)胞及幼嫩莖稈的皮層細(xì)胞里 功能 綠色植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器 葉綠體的結(jié)構(gòu) 外膜 內(nèi)膜 基粒 基質(zhì) 類囊體 捕獲光能的色素分布在 類囊體的薄膜上 討論 1 恩格爾曼實驗的結(jié)論是什么 O2是由葉綠體產(chǎn)生的 葉綠體是光合作用的場所 2 此實驗設(shè)計有什么巧妙之處 實驗材料選擇海綿和好氧細(xì)菌 1 海綿的葉綠體呈螺旋式帶狀 便于觀察 2 用好氧細(xì)菌可以確定釋放氧氣多的部位 3 沒有空氣的黑暗環(huán)境可以排除氧氣和光的干擾 4 用極細(xì)的光束照射 葉綠體上可分為光照多和光照少的部位 相當(dāng)于一組對比實驗 5 臨時裝片曝露在光下的實驗再一次驗證實驗結(jié)果 3 從資料 可以得出什么結(jié)論 葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所 它內(nèi)部的巨大膜表面上 分布了許多吸收光能的色素分子 還有許多進(jìn)行光合作用的酶 板書設(shè)計 第4節(jié)能量之源 光與光合作用 第一課時捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 1 捕獲光能的色素葉綠體中的色素 葉綠素 3 4 葉綠素a 藍(lán)綠色 葉綠素b 黃綠色 主要吸收藍(lán)紫光和紅光 類胡蘿卜素 1 4 胡蘿卜素 橙黃色 葉黃素 黃色 主要吸收藍(lán)紫光 2 捕獲光能的結(jié)構(gòu) 葉綠體 分布 主要在綠色植物的葉肉細(xì)胞 形態(tài) 呈扁平的橢球形或球形 結(jié)構(gòu) 外膜內(nèi)膜基粒 類囊體組成 含色素和酶 基質(zhì) 含多種酶 功能 光合作用的場所 鞏固練習(xí) 1 研磨綠葉時要加入碳酸鈣 其目的是 A 使各種色素溶解在丙酮中B 使研磨充分C 防止色素分子被破壞D 加速研磨 2 對 葉綠體中色素的提取和分離 實驗中 下列描述正確的是 A 將5g新鮮完整的菠菜葉 放入研缽中 加入丙酮 石英砂 CaCO3以后 迅速研磨B 用毛細(xì)吸管吸取少量濾液 沿鉛筆線處小心均勻地劃出一條濾液細(xì)線 并連續(xù)迅速地重復(fù)劃2 3次C 把劃好細(xì)線的濾紙條插入層析液中 并不斷搖晃 以求加快色素在濾紙條上的擴(kuò)散D 色素分子是有機(jī)物 不溶于水 所以研磨過程中加入丙酮是為了溶解色素 C D 4 下圖所示 葉綠體中色素的提取和分離 實驗的裝置正確的是 5 紙層析法分離葉綠體色素時 濾紙上最下端的色素名稱和顏色分別是 A 橙黃色的胡蘿卜素B 黃色的葉黃素C 藍(lán)綠素的葉綠素aD 黃綠色的葉綠素b6 在圓形濾紙的中央 滴上葉綠體的色素濾液進(jìn)行色素分離 會看到近似同心的四圈色素環(huán) 排在最外圈的色素是 A 橙黃色的胡蘿卜素B 黃色的葉黃素C 藍(lán)綠素的葉綠素aD 黃綠色的葉綠素b B D A 7 陽光通過三棱鏡能顯示出七種顏色的連續(xù)光譜 如果將一瓶葉綠素提取液放在光源和三棱鏡之間 連續(xù)光譜中就會出現(xiàn)一些黑色條帶 這些條帶應(yīng)位于A 綠光區(qū)B 紅橙光區(qū)和綠光區(qū)C 藍(lán)紫光區(qū)和綠光區(qū)D 紅橙光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū) 8 用下述容積相同的玻璃罩分別罩住大小 生長狀況相同的天竺葵 光照相同時間后 罩內(nèi)O2最多的是A 綠色罩B 黑色罩C 無色罩D 藍(lán)紫色罩 D C ThankYou 潮州市綿德中學(xué)陳立宣 第五章第四節(jié)能量之源 光與光合作用 第2課時光合作用的探究歷程和光合作用的過程 植物為什么會生長 古希臘亞里士多德 認(rèn)為 根吸收土壤中的養(yǎng)分土壤減少的重量 植物增加的重量 一 光合作用的探究歷程 植物增重主要來自水分 實驗的不足在哪里呢 沒有考慮到空氣的影響 1642年 海爾蒙特的實驗 結(jié)論 1771年 英 普里斯特利 J Priestley 的實驗 結(jié)論 植物能夠凈化因燃燒或呼吸而變混濁的空氣 1779年 荷 英格豪斯 J Ingen housz 的實驗 1 普利斯特利實驗只有在陽光照射下才成功 2 植物體只有綠葉才能更新空氣 結(jié)論 到1785年 發(fā)現(xiàn)了空氣的組成 人們才明確綠葉在光下放出的是O2 吸收的是CO2 在這一過程中 光能哪里去了 水 二氧化碳 氧氣 光 光能 化學(xué)能 儲存在什么物質(zhì)中 1845年 德 梅耶 R Mayer 的結(jié)論 轉(zhuǎn)化 1864年 德 薩克斯 J VonSachs 的實驗 綠葉光合作用中產(chǎn)生淀粉 結(jié)論 1939年 美 魯賓 S Ruben 和卡門 M Kamen 的實驗 光合作用釋放的氧氣來自水 H2O和C18O2 18O2 H218O和CO2 O2 小球藻 小球藻 結(jié)論 20世紀(jì)40年代卡爾文的實驗 小球藻 14CO2 14C6H12O6 卡爾文 光合產(chǎn)物中有機(jī)物的碳來自CO2 結(jié)論 植物增加的重量來自水 植物可以更新空氣 只有在光照下植物可以更新空氣 植物在光合作用時把光能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能儲存起來 綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉 氧由葉綠體釋放出來 葉綠體是光合作用的場所 光合作用釋放的氧來自水 光合產(chǎn)物中有機(jī)物的碳來自CO2 綠色植物通過 利用 把和轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機(jī)物 并釋放出的過程 CO2 H2O CH2O O2 光能 葉綠體 糖類 什么是光合作用呢 CO2 H2O 葉綠體 光能 O2 二 光合作用的過程 色素分子 可見光 C5 2C3 ADP Pi ATP 2H2O O2 4 H 多種酶 酶 糖類 CO2 吸收 光解 能 固定 C3的還原 酶 光反應(yīng) 暗反應(yīng) 發(fā)生在一個葉綠體中的光合作用過程圖解 H2O 類囊體 酶 光反應(yīng)階段 光 色素 酶 葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜上 水的光解 H2O H O2 光能 ATP的合成 光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能貯存在ATP中 場所 條件 能量變化 物質(zhì)變化 CO2 五碳化合物C5 CO2的固定 三碳化合物2C3 葉綠體基質(zhì)多種酶 糖類 H 暗反應(yīng)階段 CO2的固定 CO2 C52C3 C3的還原 葉綠體的基質(zhì)中 H ATP 酶 場所 條件 ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖扔袡C(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能 酶 2C3 CH2O 酶 能量變化 物質(zhì)變化 C3的還原 光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的比較 光能轉(zhuǎn)換成電能再變成活躍的化學(xué)能 ATP H 中 活躍的化學(xué)能變成穩(wěn)定的化學(xué)能 光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供 H 和ATP 暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADP和Pi為光反應(yīng)合成ATP提供原料 水的光解2H2O 4 H O2合成ATPADP Pi ATP 光 酶光能 CO2的固定CO2 C5 2C3三碳的還原2C3 C6H12O6 酶 酶ATP H 糖類 CO2 H2O CH2O O2 光能 葉綠體 酶 三 光合作用原理的應(yīng)用 1 影響光合作用的因素 光照強(qiáng)度 CO2 溫度 水 礦質(zhì)元素等 2 提高農(nóng)作物光合作用強(qiáng)度的措施 1 適當(dāng)提高光照強(qiáng)度 延長光照時間 2 適當(dāng)提高CO2濃度 3 適當(dāng)提高溫度 4 適當(dāng)增加植物體內(nèi)的含水量 5 適當(dāng)增加礦質(zhì)元素的含量 化能合成作用 自養(yǎng)生物 以光為能源 以CO2和H2O 無機(jī)物 為原料合成糖類 有機(jī)物 糖類中儲存著由光能轉(zhuǎn)換來的能量 例如綠色植物 異養(yǎng)生物 只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來維持自身的生命活動 例如人 動物 真菌及大多數(shù)的細(xì)菌 化能合成作用 利用環(huán)境中某些無機(jī)物氧化時所釋放的能量來制造有機(jī)物 少數(shù)的細(xì)菌 如硝化細(xì)菌 光能自養(yǎng)生物 化能自養(yǎng)生物 練一練 1 在光合作用的暗反應(yīng)過程中 沒有被消耗掉的是 A H B C5化合物C ATPD CO2 B 2 與光合作用光反應(yīng)有關(guān)的是 H2O ATP ADP CO2A B C D A 3 將植物栽培在適宜的光照 溫度和充足的C02條件下 如果將環(huán)境中C02含量突然降至極低水平 此時葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3化合物 C5化合物和ATP含量的變化情況依次是A 上升 下降 上升B 下降 上升 下降C 下降 上升 上升D 上升 下降 下降 C 4 光合作用的過程可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段 下列說法正確的是 A 葉綠體類囊體膜上進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng)B 葉綠體類囊體膜上進(jìn)行暗反應(yīng) 不進(jìn)行光反應(yīng)C 葉綠體基質(zhì)中可進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng)D 葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行暗反應(yīng) 不進(jìn)行光反應(yīng) D 5 光合作用過程中 產(chǎn)生ADP和消耗ADP的部位在葉綠體中依次為 外膜 內(nèi)膜 基質(zhì) 類囊體膜A B C D B 6 光合作用過程的正確順序是 二氧化碳的固定 氧氣的釋放 葉綠素吸收光能 水的光解 三碳化合物被還原A B C D 7 在暗反應(yīng)中 固定二氧化碳的物質(zhì)是 三碳化合物 五碳化合物 氧氣 8 在光照充足的環(huán)境里 將黑藻放入含有18O的水中 過一段時間后 分析18O放射性標(biāo)記 最先 A 在植物體內(nèi)的葡萄糖中發(fā)現(xiàn)B 在植物體內(nèi)的淀粉中發(fā)現(xiàn)C 在植物體內(nèi)的淀粉 脂肪 蛋白質(zhì)中均可發(fā)現(xiàn)D 在植物體周圍的空氣中發(fā)現(xiàn) D 9 某科學(xué)家用含有14C的CO2來追蹤光合作用中的C原子 14C的轉(zhuǎn)移途徑是 A CO2葉綠體ATPB CO2葉綠素ATPC CO2乙醇糖類D CO2三碳化合物糖類 D 10 在光合作用過程中 能量的轉(zhuǎn)移途徑是A 光能ATP葉綠素葡萄糖B 光能葉綠素ATP葡萄糖C 光能葉綠素CO2葡萄糖D 光能ATPCO2葡萄糖 B 1 葉綠體中的色素所吸收的光能 用于 和 形成的 和 提供給暗反應(yīng) 2 光合作用的實質(zhì)是 把 和 轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物 把 轉(zhuǎn)變成 貯藏在有機(jī)物中 3 在光合作用中 葡萄糖是在 中形成的 氧氣是在 中形成的 ATP是在 中形成的 CO2是在 固定的 水的光解 形成ATP H ATP CO2 H2O 光能 化學(xué)能 暗反應(yīng) 光反應(yīng) 光反應(yīng) 暗反應(yīng) 下圖是光合作用過程圖解 請分析后回答下列問題 圖中A是 B是 它來自于 的分解 圖中C是 它被傳遞到葉綠體的 部位 用 圖中D是 在葉綠體中合成D所需的能量來自 圖中G F是 J是 圖中的H表示 H為I提供 2 水 H 基質(zhì) 用作還原劑 還原C3 ATP 色素吸收的光能 光反應(yīng) H 和ATP 色素 C5化合物 C3化合物 糖類 上圖是在盛夏的某一晴天 一晝夜中某植物對CO2的吸收和釋放狀況的示意圖 請據(jù)圖回答問題 圖中15 17段段CO2吸收量逐漸減少是因為 以至光反應(yīng)產(chǎn)生的和逐漸減少 從而影響了暗反應(yīng)的強(qiáng)度 使化合物數(shù)量減少 影響了CO2固定 光照強(qiáng)度逐步減弱 ATP 還原性氫 五碳 下列曲線表示研究光照強(qiáng)度對完全培養(yǎng)液中培養(yǎng)的綠藻產(chǎn)生氧的影響的實驗結(jié)果 請據(jù)此回答 1 在光照強(qiáng)度為B時 溶液中的O2濃度基本不變 原因是 2 在光照強(qiáng)度為C時 O2的釋放速率近乎達(dá)到最大 當(dāng)光照強(qiáng)度繼續(xù)增大時 釋放O2的速率很少增加或不再增加 請解釋引起這種現(xiàn)象的兩個主要原因 光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等 受暗反應(yīng)過程中酶的活性和酶的數(shù)量的限制 受CO2供應(yīng)速度的限制 不同的植物對光照強(qiáng)度的需求不同 如陽生和陰生植物 A B 光照強(qiáng)度 0 陽生植物 陰生植物 B 光補(bǔ)償點 C 光飽和點 C 例1 植物的新陳代謝受外部環(huán)境因子 如光 溫度 和內(nèi)部因子 如激素 的影響 研究內(nèi) 外因子對植物生命活動的影響具有重要意義 1 右圖表示野外松樹 陽生植物 光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系 其中的縱坐標(biāo)表示松樹整體表現(xiàn)出的吸收CO2和釋放CO2量的狀況 請分析回答 當(dāng)光照強(qiáng)度為b時 光合作用強(qiáng)度 不能 光照強(qiáng)度為a時 光合作用形成的有機(jī)物和呼吸作用消耗的有機(jī)物相等 但晚上只進(jìn)行呼吸作用 因此 從全天看 消耗大于積累 植物不能正常生長 最高 光