能量之源光與光合作用

1、文檔編碼 : CX9T1Z10F8A3 HB10F1Q5N4M1 ZL1F5S2L4G7學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載能量之源光與光合作用導(dǎo)入：大家應(yīng)當(dāng)聽說過這樣一個試驗：比利時的科學(xué)家海爾蒙特把一棵 2.5 千克的柳樹種在裝有 90 千克泥土的桶里, 只澆雨水,5 年后,柳樹長到 85 千克,而泥土只削減不到100 克,由于水是加到桶里的唯獨物質(zhì), 所以當(dāng)時海爾蒙特認(rèn)為使柳樹生長的物質(zhì)是水；那么 你們認(rèn)為呢？（ 1、植物吸取的水大部分都散失到空氣中；2、植物生 長主要的緣由是植物能利用陽光和空氣中的二氧化碳進(jìn)行光合作用）對于絕大多是生物來說, 追根溯源其生命活動所需要的能量都是源自 于太陽的光能, 而

2、太陽的光能要轉(zhuǎn)化為能被細(xì)胞利用的化學(xué)能需要經(jīng) or 綠色植 過光合作用,那么哪些生物可以進(jìn)行光合作用呢？（植物 物）舉例：玉米的白化苗由于不能進(jìn)行光合作用,在種子的儲存的養(yǎng) 分耗盡后就會死亡；由此,我們也可以估量,光合作用可能與什么有 關(guān)？（色素）其實除了綠色植物,仍有原生生物如：藍(lán)藻,原核生物 如：光合細(xì)菌,這些生物之所以能夠進(jìn)行光合作用,也是由于他們體 內(nèi)含與綠色植物一樣的某些能夠捕獲光能的色素,那么究竟綠葉中含 有哪些色素呢？一、試驗：綠葉中色素的提取和分別 1、原理：綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中,可用 無水乙醇提取綠葉中的色素； 綠葉中的色素不只一種, 它們在層析液 中的溶

3、解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快,反之就慢；2、試驗現(xiàn)象：從上到下顏色依次為：橙黃色（胡蘿卜素）、黃色 a）、黃綠色（葉綠素 b）（葉黃素）、藍(lán)綠色（葉綠素學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載3、結(jié)果分析：色素帶的條數(shù)與色素的種類有關(guān),四條色素帶說明有四種色素；色素帶的寬窄也色素含量有關(guān),綠素 a,最窄的是胡蘿卜素；越寬說明含量越多, 最寬的是葉色素帶的擴散速度與溶解度有關(guān),擴散越快溶解度越大；4、四種色素對光的差異性吸取從試驗結(jié)果來看這四種色素的含量、在有機溶液中的溶解度都是不同的,那么這四種色素對光的吸取有沒有什么差別呢？將四種色素溶液分別放在陽光和三棱鏡之下,從連續(xù)光譜中可以 看到不同波長的

4、光被吸取的情形, 其中葉綠素 a 和葉綠素 b 主要是吸 收藍(lán)紫光和紅光； 胡蘿卜素和葉黃素主要吸取藍(lán)紫光；這些色素吸取 的光都可以用于光合作用,綠光由于被吸取得最少,被反射出來,所 以葉片顯現(xiàn)出綠色；因此,我們在種植溫室或者大棚蔬菜時,應(yīng)當(dāng)注 意什么？（透光性要好,并且不能選用綠色的塑料或者玻璃）二、光合作用的探究歷程明白了與光合作用有關(guān)的四種色素之后,我們不禁又會摸索這些色素存在于細(xì)胞中什么部位, 他們在光合作用的過程中充當(dāng)什么樣的 角色,光合作用發(fā)生的場所在哪里,需要哪些條件,原料和產(chǎn)物又分別是什么？人們對光合作用的熟識也經(jīng)受了一個漫長的過程,科學(xué)家 們用了 200 多年的時間經(jīng)過了許多

5、次的試驗, 才對光合作用有了比較 清楚的熟識,接下來我們就隨科學(xué)家們探尋的腳印來明白光合作用；1771 年,普利斯特利,將點燃的蠟燭與綠色植物放在密閉的容器學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載中蠟燭不熄滅, 將小鼠與綠色植物放在密閉容器中小鼠不易 窒息,得出結(jié)論： 植物可以更新空氣；為什么有人認(rèn)為植物也能使空 氣變污濁？（如是在無光條件下,植物只進(jìn)行光合作用,釋放二氧化 碳）很明顯,他沒有發(fā)覺光在植物更新空氣中的作用；1779 年,英格豪斯在已有基礎(chǔ)上多次進(jìn)行了植物更新空氣的實 驗,相比前人的試驗,他進(jìn)行了對比試驗和重復(fù)試驗,結(jié)果發(fā)覺,植 物更新空氣需要綠葉和陽光；植物更新空氣究竟是更新的空氣中的什么成分呢？

6、隨著空氣的 組成被發(fā)覺, 人們明確了綠葉在光照下放出的是氧氣,吸取的是二氧 化碳；那么在這個過程中植物吸取的光能去向何方？1845 年,梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律明確指出,換成化學(xué)能儲存起來；植物在進(jìn)行光合作用時, 把光能轉(zhuǎn)光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能, 那么化學(xué)能又以什么樣的形式儲存呢？1864年薩克斯試驗： 將綠葉在黑暗中放置幾個小時 （消耗掉葉片中的養(yǎng)分物質(zhì)）,然后將葉片一半遮光,一半曝光（對比） ,一段時間后他用碘蒸汽處理這片葉,發(fā)覺曝光的一半呈深藍(lán)色, 遮光的一半就沒有顏色,試驗證明：光合作用的產(chǎn)物除了氧氣外仍有淀粉；除此之外,薩克斯仍在爭辯葉綠素在光合作用中的功能時發(fā)覺,葉綠素不是普遍分布在植

7、物的整個細(xì)胞中, 而是集中在一個個更小的結(jié)構(gòu)里,這個結(jié)構(gòu)后來被人們稱為葉綠體；1880 年,恩格爾曼利用水綿和好氧細(xì)菌進(jìn)行試驗,他將載有水綿學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載和好氧細(xì)菌的臨時裝片放在沒有空氣的黑暗環(huán)境中,然后用極細(xì)的光 速照射水綿, 發(fā)覺細(xì)菌只向被光束照射到的部位集中,假如臨時裝片 暴露在光下,細(xì)菌就分布在葉綠體全部受光的部位；說明：氧氣是葉 綠體釋放出來的,葉綠體是光合作用場所；光合作用的原料油二氧化碳和水, 那么產(chǎn)生的氧氣中的氧是來自 二氧化碳仍是水呢？ 1941年,科學(xué)家魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法,證明光合作用釋放的氧全部來自于水；看到這里,我們對光合作用有了一個概括性的熟識,第一,光

8、合 作用所需的原料是二氧化碳、水；產(chǎn)物是氧氣、淀粉等有機物；發(fā)生 的場所是葉綠體（明白葉綠體） ,（講完葉綠體結(jié)構(gòu)后補充：條件光、多種有關(guān)的酶）葉綠體：葉綠體這個細(xì)胞器我們前面已經(jīng)有了一些明白,大家先自行看看教材上對葉綠體進(jìn)行介紹的內(nèi)容；提問：葉綠體在光學(xué)顯微鏡下觀看是怎樣的？ （一般呈扁平的橢球形或球形）在電子顯微鏡下可以看到那些結(jié)構(gòu)？ （可以看到其外表有雙層膜, 內(nèi)部有許多由類囊體堆疊而成的基粒） 葉綠體中數(shù)量豐富的基粒和類囊體有什么意義？（吸取光能的四種色素分布在類囊體的薄膜上,葉綠體中有如此多的基粒和類囊體,極大的增大了受光面積,有利于吸取更多的光能）當(dāng)然,葉綠體的功能并不是局限于吸取

9、光能,在其類囊體和基質(zhì)中含有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶, 所以植物的光合作用都是在葉綠體中 進(jìn)行的；這里我們已經(jīng)可以給光合作用下一個定義：光合作用是指綠色植學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載物通過葉綠體, 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；用一個化學(xué)反應(yīng)式來表示就是：CO 2 + H2O 光能（CH2O）+ O2 葉綠體三、光合作用的過程 現(xiàn)在大家已經(jīng)對光合作用有了一個總體的熟識,那么接下來我們 一起來細(xì)細(xì)的明白一下光合作用的具體過程；光合作用的過程并不是像化學(xué)反應(yīng)式這樣簡潔,它包括了一系列 復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng), 人們依據(jù)是否需要光能將這些化學(xué)反應(yīng)概括性的分 為光反應(yīng)和

10、暗反應(yīng)兩個階段；光反應(yīng),顧名思義,這個反應(yīng)階段必需 要有光才能進(jìn)行, 這也是光合作用過程紅第一個階段發(fā)生的反應(yīng)；而 暗反應(yīng)對光是沒有要求的,有光沒光都可以進(jìn)行；接下來給大家 6 分鐘的時間,閱讀教材 130-104 頁與光合作用過程相關(guān)的內(nèi)容,完成104 頁上的摸索與爭辯；類別光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段條件光、色素、酶H 、ATP、CO 2、酶場所葉綠體類囊體的薄膜上葉綠體基質(zhì)物 質(zhì)水的光解： 2H2O4H+O2 CO 2 的固定： CO 2+C52C3（酶）變 化ATP的形成：ADP+Pi+能量 ATP（酶）C3仍原： 2C3+H （CH2O）+C5（酶、ATP）形成 ATP：ATPADP+Pi+

11、能量能量轉(zhuǎn)換光能 ATP中活躍化學(xué)能ATP中活躍化學(xué)能有機物中穩(wěn)固化學(xué)能學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系：1、光反應(yīng)為暗反應(yīng)供應(yīng) H 、ATP,暗反應(yīng)為光反應(yīng)供應(yīng) ADP、Pi ；（與線粒體不同, 光反應(yīng)產(chǎn)生的 ATP是自產(chǎn)自銷, 不用于其他生命活 動）2、沒有光反應(yīng),暗反應(yīng)無法進(jìn)行；沒有暗反應(yīng),無法合成有機 物,光反應(yīng)產(chǎn)物累積,反應(yīng)受阻；是缺一不行的 可見光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段既有區(qū)分又有聯(lián)系,整體；光合作用中各種元素的去向：接受同位素示蹤法四、光合作用原理的應(yīng)用 從光合作用的整個過程來看, 有哪些因素會對光合作用產(chǎn)生影響 呢？（結(jié)合前面所學(xué), 從光合作用的原料、 產(chǎn)物、條件等方面來考慮）空氣中二氧化碳濃度、水分、光照強度、光照時間、光的成分、溫