能量之源光與光合作用PPT通用課件

乳酸發(fā)酵C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量酶C6H12O62C3H6O3（乳酸）+

少量能量酶細(xì)胞呼吸有氧呼吸無氧呼吸C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶酒精發(fā)酵復(fù)習(xí)

俗話說：“萬物生長靠太陽”，為什么這么說呢？我們來看一組數(shù)據(jù)：①地球表面上的綠色植物每年大約制造4400億噸有機(jī)物；②地球表面上的綠色植物每年儲存的能量約為7．11×1018kJ，這個數(shù)字大約相當(dāng)于240000個三門峽水電站所發(fā)出的電力。

綠色植物儲存在有機(jī)物中的能量來自哪里呢？太陽的光能又是通過什么途徑進(jìn)入植物體內(nèi)的？第4節(jié)能量之源——光與光合作用

太陽光中有能量，我們制造出太陽能電池板可以捕獲其中的能量并轉(zhuǎn)化為電能。綠色植物也能捕獲并轉(zhuǎn)化太陽光中的能量，那么，綠葉中通過什么物質(zhì)或結(jié)構(gòu)捕獲并轉(zhuǎn)化光能呢？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

綠葉中的色素有哪些、其顏色各怎樣？為什么葉綠素呈綠色？一、捕獲光能的色素綠葉中色素的提取與分離實驗主要目的是探究綠葉中含有幾種色素和學(xué)習(xí)對色素進(jìn)行提取和分離的方法，并設(shè)法將這些色素分離開。

一、實驗原理1.葉綠體中的色素能溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中，所以用無水乙醇可提取葉綠體中色素。2.色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散得快，溶解度低的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散得慢，因而可用層析液將不同的色素分離。紙層析法方法與步驟：1.提取色素：稱取5g左右的綠葉，剪碎，放入研缽中。加少許的二氧化硅（充分研磨）和碳酸鈣(中和細(xì)胞中的有機(jī)酸，防止色素被破壞)與10ml無水乙醇。在研缽中快速研磨。將研磨液進(jìn)行過濾。2.制備濾紙條鉛筆線畫鉛筆細(xì)線減去兩角的目的：防止層析液從邊緣擴(kuò)散速度太快。實驗步驟：3.畫濾液細(xì)線實驗步驟：濾液細(xì)線的要求：細(xì)、直、齊（使色素處于同一起跑線）；待濾液線干燥后，重復(fù)2—3次（防止色素太少分離現(xiàn)象不明顯）。4.分離綠葉中的色素層析液培養(yǎng)皿濾液細(xì)線注意:濾液細(xì)線不能觸到層析液（防止色素溶解在層析液中）燒杯要蓋上培養(yǎng)皿、試管要塞上棉塞（層析液易揮發(fā)且有毒）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)5、觀察與記錄實驗結(jié)果濾紙上色帶的排列順序如何？寬窄如何？說明什么？（橙黃色）（黃色）（藍(lán)綠色）（黃綠色）胡蘿卜素葉黃素葉綠素ａ葉綠素ｂ小結(jié)：色素色素顏色含量溶解度擴(kuò)散速度橙黃色黃色藍(lán)綠色黃綠色最少較少最多較多最大較大較小最小最快較快較慢最慢2、色素的吸收光譜葉綠素溶液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)紫光類胡蘿卜素溶液葉綠素：吸收藍(lán)紫光和紅光類胡蘿卜素：吸收藍(lán)紫光葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜注：因為葉綠素對綠光吸收最少，綠光被反射回來，所以葉片才呈現(xiàn)綠色。問題探討

有些蔬菜大棚內(nèi)懸掛發(fā)紅色或藍(lán)色光的燈管，并且在白天也開燈。

討論1.這種方法的好處是？不同顏色的光照對植物的光合作用會有影響嗎？2.能否用綠光燈管來補(bǔ)充光源？為什么？可以提高光合作用強(qiáng)度；不同顏色的光會影響植物的光合作用。不能；因為葉綠素基本上不吸收綠光

這些捕獲光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位呢？二、葉綠體的結(jié)構(gòu)1817年，兩位法國科學(xué)家首次從植物中分離出葉綠素，當(dāng)時并不清楚葉綠素在植物細(xì)胞中的分布情況。1865年，德國植物學(xué)家薩克斯研究葉綠素在光合作用中的功能時，發(fā)現(xiàn)葉綠素并非普遍分布在植物的整個細(xì)胞中，而是集中在一個更小的結(jié)構(gòu)里，后來人們稱之為葉綠體。（二）葉綠體的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：外膜、內(nèi)膜、基粒、基質(zhì)形態(tài)：扁平的橢球形基粒的類囊體的薄膜上色素的分布：類囊體討論

恩格爾曼實驗的結(jié)論是什么？

氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所。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，不僅分布著許多吸收光能的色素分子，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。[鞏固練習(xí)]1、葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器，下面有關(guān)葉綠體的敘述正確的是（）A．葉綠體中的色素都分布在囊狀結(jié)構(gòu)的膜上B．葉綠體中的色素分布在外膜和內(nèi)膜上C．光合作用的酶只分布在葉綠體基質(zhì)中D．光合作用的酶只分布在外膜、內(nèi)膜和基粒上A2．在一定時間內(nèi)，同一株綠色植物在哪種光的照射下，放出的氧氣最多（）A．紅光和綠光B．紅光和藍(lán)紫光C．藍(lán)紫光和綠光D．藍(lán)紫光和橙光B3、把新鮮葉綠素溶液放在光源與分光鏡之間，可以看到光譜中吸收最強(qiáng)的是A紅光部分B紅橙光與藍(lán)紫光部分C綠光部分D紫光部分B1.下列標(biāo)號各代表： ①

②________③_________

④

⑤________2.在④上分布有光合作用所需的

和

，在⑤中也分布有光合作用所需的

。

基質(zhì)酶

外膜內(nèi)膜類囊體基粒色素

酶①②③④⑤三、光合作用的原理和應(yīng)用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(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。光合作用的概念光合作用的實質(zhì)合成有機(jī)物，儲存能量閱讀教材（101~102），并回答下列問題：

1.英國的普利斯特利的意義和不足之處分別是？

3.德國植物學(xué)家薩克斯的實驗過程及結(jié)果證明了什么？

4.魯賓和卡門的同位素標(biāo)記法的探究實驗的過程及所證明的問題是什么？三、光合作用的探究歷程2.荷蘭科學(xué)家英格豪斯的實驗結(jié)果是什么？德國科學(xué)家梅耶得出了什么結(jié)論？五年后1642年，海爾蒙特(J.B.vanHelmont)柳樹增重74.47

kg土壤減少0.06

kg水分是建造植物體的唯一原料結(jié)論：植物可以更新空氣有人重復(fù)了普利斯特利的實驗，得到相反的結(jié)果，所以有人認(rèn)為植物也能使空氣變污濁？

普利斯特利的實驗只有在陽光照射下才能成功；植物體只有綠葉才能更新空氣。1779年，荷蘭的英格豪斯

直到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。水二氧化碳氧氣光？水二氧化碳氧氣光？1845年，德國的梅耶光能化學(xué)能儲存在什么物質(zhì)中？問題2：吸收光能哪里去了？黑暗處理一晝夜

用碘蒸氣處理這片葉，發(fā)現(xiàn)曝光的一半呈深藍(lán)色，遮光的一半則沒有顏色變化。讓一張葉片一半曝光一半遮光1864年，德國薩克斯半葉法實驗結(jié)論綠葉在光下制造淀粉。

問題3：光合作用釋放的O2來自CO2還是H2O？1864年，德國薩克斯半葉法實驗

4.魯賓和卡門的同位素標(biāo)記法的探究實驗的過程及所證明的問題是什么？實驗過程證明的問題光合作用釋放的氧氣來自于水。問題4：光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物又是怎樣合成的？

用14C標(biāo)記14CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，探明了CO2中的C的去向，最終探明了CO2中C在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中C的途徑，這一途徑稱為卡爾文循環(huán)。思考與討論：

1.光合作用的原料、產(chǎn)物、場所和條件是什么？其化學(xué)反應(yīng)式是？

原料—CO2和H2O；產(chǎn)物—

糖類和O2；場所—葉綠體；條件—光酶；光合作用的反應(yīng)式是：CO2+H2O

光能葉綠體（CH2O）+O24、光合作用化學(xué)反應(yīng)式：5、光合作用過程光能葉綠體CO2+H2*

O

（CH2O)+*O2（1）光合作用分為哪幾個階段？分類依據(jù)是什么？（2）每個階段反應(yīng)的條件、場所、物質(zhì)變化、能量變化如何？四、光合作用的過程H2O類囊體膜酶Pi

＋ADPATP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（還原劑）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能[H]場所：條件：物質(zhì)變化能量變化進(jìn)入葉綠體基質(zhì)，參與暗反應(yīng)供暗反應(yīng)使用CO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物2C3C3的還原葉綠體基質(zhì)多種酶H2O類囊體膜酶Pi

＋ADPATP[H]糖類卡爾文循環(huán)暗反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的還原：ATP[H]、ADP+Pi葉綠體的基質(zhì)中

ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖?/p>

有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能2C3(CH2O)+C5酶糖類[H]、ATP、酶場所：條件：物質(zhì)變化能量變化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ATP[H]色素分子可見光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解能固定還原酶光反應(yīng)暗反應(yīng)光合作用總過程：光合作用的第一階段，必須有光才能進(jìn)行光合作用的第二階段，有沒有光都可以進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較場所條件物質(zhì)變化能量變化光反應(yīng)暗反應(yīng)聯(lián)系類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)中光色素、酶、[H]、ATP、酶、水的光解ATP的生成CO2的固定、

C3的還原光能→ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能1、光反應(yīng)為暗反應(yīng)準(zhǔn)備了還原劑[H]和能量ATP；2、暗反應(yīng)為光反應(yīng)補(bǔ)充消耗掉的ADP和Pi。原料和產(chǎn)物的對應(yīng)關(guān)系：（CH2O）CHOCO2CO2H2OO2H2O能量的轉(zhuǎn)移途徑：碳的轉(zhuǎn)移途徑：光能ATP中活躍的化學(xué)能(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能CO2C3（CH2O）fromfromfromfrom1、光下的植物突然停止光照后，C5化合物和C3化合物的含量如何變化？停止光照光反應(yīng)停止2、光下的植物突然停止CO2的供應(yīng)后，C5化合物和C3化合物的含量如何變化？[H]↓

ATP↓還原受阻C3

↑C5↓CO2↓固定停止C3↓C5

↑思考與討論：增加減少減少或沒有減少或沒有減少增加增加增加減少增加增加減少或沒有增加減少減少增加增加減少增加減少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]ATPCO2H2O光能化學(xué)能暗反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)練一練下圖是光合作用過程圖解，請分析后回答下列問題：①圖中A是______,B是_______,它來自于______的分解。②圖中C是_______，它被傳遞到葉綠體的______部位，用于_________。③圖中D是____，在葉綠體中合成D所需的能量來自______④圖中G________,F是__________,J是_____________⑤圖中的H表示_______，I表示________，H為I提供__________光H2OBACDE+PiFGCO2JHIＯ2水[H]基質(zhì)用作還原劑，還原C3ATP光能光反應(yīng)[H]和ATP色素C5化合物C3化合物糖類暗反應(yīng)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B4、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)D5、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()①外膜②內(nèi)膜③基質(zhì)④類囊體膜

A．③②B．③④

C．①②D．④③B6、光合作用過程的正確順序是（）①二氧化碳的固定②氧氣的釋放③葉綠素吸收光能④水的光解⑤三碳化合物被還原A.④③②⑤①B.④②③⑤①C.③②④①⑤D.③④②①⑤7、在暗反應(yīng)中，固定二氧化碳的物質(zhì)是（）Ａ．三碳化合物Ｂ．五碳化合物Ｃ．［Ｈ］Ｄ．氧氣ＤＢ1、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、CO2B2、與光合作用光反應(yīng)有關(guān)的是（）①H2O②ATP③ADP④CO2A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④A

光合作用有氧呼吸場所條件物質(zhì)變化能量變化實質(zhì)聯(lián)系比較光合作用、呼吸作用光、色素、酶、H2O和CO2葉綠體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體O2、酶、H2O、C6H12O6無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物有機(jī)物氧化分解成無機(jī)物

ATP中活躍化學(xué)能光能糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能C6H12O6等有機(jī)物穩(wěn)定的化學(xué)能ATP中活躍化學(xué)能和熱能合成有機(jī)物，儲存能量分解有機(jī)物，釋放能量光合作用為呼吸作用提供物質(zhì)（有機(jī)物、O2）；呼吸作用為光合作用提供原料（CO2）五、光合作用原理的應(yīng)用（四）影響光合作用強(qiáng)度的因素1、植物自身因素——遺傳因素、葉齡、葉面積2、環(huán)境因素對光合作用的影響1）光照2）溫度3）二氧化碳濃度4）水分5）礦質(zhì)元素①圖中A點(diǎn)含義：②B點(diǎn)含義：光合作用與呼吸作用強(qiáng)度相等.光照強(qiáng)度為0，只進(jìn)行呼吸作用1）光照強(qiáng)度光補(bǔ)償點(diǎn)③C點(diǎn)表示：④若甲曲線代表陽生植物，則乙曲線代表________植物。陰生

光合作用強(qiáng)度不再隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而增強(qiáng)光飽和點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn)①光照強(qiáng)度ABC

真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率2、CO2的濃度應(yīng)用：大田中增加空氣流動、溫室中增施有機(jī)肥①OA段：

；②AB段：

；③B點(diǎn)以后：

。B二氧化碳濃度過低，無法進(jìn)行光合作用隨著二氧化碳濃度增加，光合速率逐漸增強(qiáng)光合速率達(dá)到最大值（分解者將有機(jī)肥分解為二氧化碳和無機(jī)鹽）酶的活性酶

①光合作用是在___的催化下進(jìn)行的，溫度直接影響__________3）溫度超過最適溫度，光合速率隨溫度升高而下降②B點(diǎn)表示③BC段表示此溫度條件下，光合速率最高N：光合酶及ATP的重要組分P：類囊體膜和ATP的重要組分；K：促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官運(yùn)輸Mg：葉綠素的重要組分5.礦質(zhì)元素4.水分應(yīng)用：合理灌溉應(yīng)用：合理施肥（分解者將有機(jī)肥分解為二氧化碳和無機(jī)鹽）AB段：____________________BC段：___________________________________________CDE段：__________________________________________C點(diǎn)：____________________________________________D點(diǎn)：____________________________________________E點(diǎn)：____________________________________________EF段：___________________________________________FG段：___________________________________________只進(jìn)行呼吸作用呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度呼吸作用強(qiáng)度小于光合作用強(qiáng)度呼吸作用強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度只進(jìn)行呼吸作用CO2吸收量最多，此時光合作用強(qiáng)度最大分析下列各段的含義：呼吸作用強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度,此時有機(jī)物積累量最多1、適當(dāng)提高CO2的濃度（溫室大棚）；2、增加光照時間和光照強(qiáng)度；3、白天適當(dāng)增加溫度，夜間適當(dāng)降低溫度；4、農(nóng)作物間距合理，選擇適當(dāng)?shù)墓庠吹龋?、合理施肥，提供必要的礦物質(zhì)元素；6、合理灌溉，提供適當(dāng)水分。增加農(nóng)作物產(chǎn)量的幾點(diǎn)做法：實驗原理：利用真空滲入法排除葉內(nèi)細(xì)胞間隙的空氣，充以水分，使葉片沉于水中。在光合作用過程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小，而在細(xì)胞間積累，結(jié)果使原來下沉的葉片上浮，根據(jù)上浮所需的時間長短，即能比較光合作用的強(qiáng)弱。探究環(huán)境因素對光合作用的影響

延長光合作用時間增加光合作用面積提高光能利用率提高光合作用效率(輪作)(合理密植：間種、套種)1、控制光照強(qiáng)度2、適當(dāng)補(bǔ)充CO23、適宜的溫度4、礦質(zhì)元素（合理施肥）5、水（合理灌溉）1、取3只小燒杯，分別倒入20ml富含二氧化碳的清水（事先可用口通過玻璃管向清水內(nèi)吹氣）．2、分別向３只小燒杯中各放入２０片小圓形葉片，然后分別對這３個實驗裝置進(jìn)行強(qiáng)、中、弱三種光照（３盞４０Ｗ臺燈分別向３個實驗裝置照射，光照強(qiáng)弱可通過調(diào)節(jié)臺燈與實驗裝置間的距離來決定）。3、觀察并記錄同一時間段內(nèi)各實驗裝置中小圓形葉片浮起的數(shù)量．實驗步驟觀察與記錄燒杯光照（日光燈）距離光照強(qiáng)度葉子圓片上浮所需時間第一片第二片第三片第四片140W5CM強(qiáng)√√√√240W30CM中√√340W50CM弱√結(jié)論：在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，光合作用隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增強(qiáng)延長光合作用時間增加光合作用面積增加光能利用率提高光合作用效率控制光照強(qiáng)弱控制光質(zhì)控制溫度控制CO2供應(yīng)控制必需礦質(zhì)元素供應(yīng)控制H2O供應(yīng)提高復(fù)種指數(shù)（輪作）溫室中人工光照合理密植間