光與光合作用

關(guān)于光與光合作用第1頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第4節(jié)能量之源—光與光合作用第2頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三為什么植物的葉片呈現(xiàn)綠色？

光照到物體表面后，該物體又將這種顏色的光反射出來(lái)，就是我們所見(jiàn)到的顏色。對(duì)植物而言，除了部分橙光、黃光和大部分綠光被反射外，其他的基本上都被色素分子吸收了，所以植物的葉片呈現(xiàn)綠色。第3頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)第4頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（一）捕獲光能的色素綠葉中色素的提取和分離1.提?、龠x材：新鮮的綠葉（如菠菜）②原理：葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑如丙酮等中，因而可用丙酮等提取葉綠體中的色素③步驟：5g菠菜綠葉去粗脈剪碎放入研缽中少許SiO2、CaCO310ml丙酮快速研磨紗布過(guò)濾濾液（加棉塞）第5頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2.分離①原理：層析液是一種脂溶性很強(qiáng)的有機(jī)溶劑，葉綠體的色素在其中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上的擴(kuò)散速度快，溶解度低的隨層析液在濾紙上的擴(kuò)散速度慢。③步驟：制備濾紙條

1cm處剪去兩角畫(huà)濾液細(xì)線

均勻、直、細(xì)分離葉綠體中色素濾液線不能觸及層析液觀察與記錄結(jié)果第6頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三視屏第7頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)對(duì)大多數(shù)生物，活細(xì)胞所需能量的最終源頭是_______。太陽(yáng)能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(shuō)明什么？第8頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三練習(xí)1：葉綠素不溶于（）A水B石油醚C丙酮D苯A第9頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2下圖表示葉綠體中色素的吸收光譜（顏色深、淺分別表示吸收量多、少）。甲、乙兩圖分別是（

）

A.胡蘿卜素、葉綠素的吸收光譜

B.葉綠素、胡蘿卜素的吸收光譜

C.葉黃素、葉綠素的吸收光譜

D.葉黃素、胡蘿卜素的吸收光譜B第10頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三葉綠體第11頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三葉綠體葉綠體一般呈扁平的橢球形或球形。而且葉綠體可以根據(jù)光照的強(qiáng)弱來(lái)改變自己的形狀，如果外界光照較強(qiáng)，葉綠體則以側(cè)面接受光照。如果外界光照較弱，葉綠體則以正面接受光照。這樣的特點(diǎn)既能保證接受到充分的光照，又可以避免被較強(qiáng)的光照灼傷。第12頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、葉綠體第13頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三葉綠體的結(jié)構(gòu)外膜內(nèi)膜基?；|(zhì)類囊體捕獲光能的色素分布在___________類囊體的薄膜上第14頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三資料分析：1880年，美國(guó)科學(xué)家恩格爾曼把載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境中，然后用極細(xì)的的光束照射水綿。他發(fā)現(xiàn)細(xì)菌只向葉綠體被光束照射到的部位集中；如果臨時(shí)裝片暴露在光下，細(xì)菌則分布在葉綠體所有受光的部位。確定放氧的部位葉綠體，螺旋帶狀O2是葉綠體釋放出來(lái)的。再次證明O2是葉綠體釋放出來(lái)的。第15頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三葉綠體的功能討論1、恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？O2是葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。第16頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三葉綠體的功能討論2、此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有什么巧妙之處？（1）實(shí)驗(yàn)材料選擇水綿和好氧細(xì)菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察，用好氧細(xì)菌可確定釋放氧氣多的部位；（2）實(shí)驗(yàn)條件沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾；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(duì)比實(shí)驗(yàn)；（3）臨時(shí)裝片暴露在光下的實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。等等第17頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三葉綠體的功能討論3、以上資料可以得出什么結(jié)論？資料2

在類囊體和基質(zhì)中，含有多種進(jìn)行光合作用所必需的酶。葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。因?yàn)樗鼉?nèi)部含有吸收光能的色素分子；以及許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。第18頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三總結(jié)葉綠體的功能

葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)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。

第19頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三練習(xí)P100基礎(chǔ)題1.（1）×；（2）√。2.B。3.結(jié)論是：葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)光用于光合作用，放出氧氣。拓展題1.植物體吸收光能的色素，還存在于植物幼嫩的莖和果實(shí)等器官的一些含有光合色素的細(xì)胞中。2.提示：是的。不同顏色的藻類吸收不同波長(zhǎng)的光。藻類本身的顏色是反射出來(lái)的光，即紅藻反射出了紅光，綠藻反射出綠光，褐藻反射出黃色的光。水層對(duì)光波中的紅、橙部分吸收顯著多于對(duì)藍(lán)、綠部分的吸收，即到達(dá)深水層的光線是相對(duì)富含短波長(zhǎng)的光，所以吸收紅光和藍(lán)紫光較多的綠藻分布于海水的淺層，吸收藍(lán)紫光和綠光較多的紅藻分布于海水深的地方。第20頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三葉綠體內(nèi)部具有巨大的膜表面——①含有吸收光能的色素分子②含有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶——葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。光合作用的原料：CO2、H2O光合作用的條件：光光合作用的產(chǎn)物：糖類、O2光合作用的定義：是綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把CO2和H2O合成為儲(chǔ)存能量的糖類（通常指葡萄糖），并且釋放出O2的過(guò)程。第21頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、光合作用的原理和應(yīng)用（一）光合作用的探究歷程第22頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

1771年英國(guó)的普利斯特萊（J.Pristly）通過(guò)植物和動(dòng)物之間進(jìn)行氣體交換的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)植物能更新污濁的空氣。他得出以下結(jié)論：空氣的更新歸因于植物的生長(zhǎng)第23頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1785年，發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，才清楚，綠葉在光下吸收的氣體是二氧化碳，同時(shí)放出的氣體是氧氣。第24頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三提示淀粉遇碘會(huì)變藍(lán)第25頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第26頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第27頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、光合作用的原理和應(yīng)用（二）光合作用的過(guò)程色素分子光能C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多種酶酶(CH2O)+H2OCO2吸收光解能固定還原酶光反應(yīng)暗反應(yīng)類囊體的薄膜上葉綠體的基質(zhì)中第28頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段進(jìn)行部位條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系葉綠體的類囊體的薄膜上葉綠體的基質(zhì)中光、色素和酶ATP、[H]、多種酶光能→→電能→→活躍的化學(xué)能活躍的化學(xué)能→→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ATP的生成CO2的固定、C3的還原、ATP的水解光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的比較第29頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三光合作用的總反應(yīng)式：6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能葉綠體釋放的O2來(lái)源于參加反應(yīng)的H2O反應(yīng)式的兩邊都有水能不能互相抵消？生成物6H2O中的H來(lái)自反應(yīng)物12H2O,O來(lái)自反應(yīng)物6CO2CO2+H2O*

(CH2O)+O2*葉綠體光光合作用的反應(yīng)式：第30頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三影響光合作用的因素：2、CO2濃度3、溫度(主要影響光合酶的活性)4、礦質(zhì)元素5、水1、光照強(qiáng)度第31頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三光照強(qiáng)度的增長(zhǎng)光合作用速率CO2濃度保持不變第32頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（三）光合作用原理的應(yīng)用主要是從控制提高光合作用的效率的條件來(lái)應(yīng)用的①適當(dāng)提高光照強(qiáng)度、延長(zhǎng)光照時(shí)間、補(bǔ)充有效光質(zhì)如陰天可以使用人工光照作為補(bǔ)充等②適當(dāng)提高CO2濃度如施用農(nóng)家肥、在溫室內(nèi)施用干冰等③適當(dāng)控制溫度陽(yáng)光充足時(shí)，將溫室溫度調(diào)節(jié)到25—30℃④適當(dāng)增加礦質(zhì)元素的含量如合理施肥⑤適當(dāng)增加植物體內(nèi)的水含量如合理灌溉第33頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（四）化能合成作用1.異養(yǎng)生物：人、動(dòng)物、真菌、支原體、病毒、部分細(xì)菌2.自養(yǎng)生物：植物、部分細(xì)菌(如硝化細(xì)菌)3.自然界中少數(shù)種類的細(xì)菌，雖然細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有色素，不能進(jìn)行光合作用，但是能夠體外環(huán)境中某些無(wú)機(jī)物釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物，這種合成作用，叫做化能合成作用。2NH3+3O2→→→→2HNO2+2H2O+能量(化學(xué)能)硝化細(xì)菌2HNO2+3O2→→→→2HNO3+能量(化學(xué)能)硝化細(xì)菌6CO2+6H2O→→→→C6H12O6+6O2能量第34頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1.測(cè)定植物光合作用的速率，最簡(jiǎn)單有效的方法是測(cè)定:()A.植物體內(nèi)葡萄糖的氧化量B.植物體內(nèi)葉綠體的含量C.二氧化碳的消耗量D.植物體內(nèi)水的消耗量2.如果做一個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)定藻類植物是否完成光反應(yīng),最好是檢測(cè)其:()A.葡萄糖的形成B.淀粉的形成C.氧氣的釋放D.CO2的吸收量3.在光合作用的暗反應(yīng)中，與CO2的固定有關(guān)的物質(zhì)是（）A.H2OB.[H]C.ATPD.C54.綠色植物通過(guò)光合作用，產(chǎn)生了10mol的葡萄糖，同時(shí)釋放出多少mol的O2（）A.10molB.30molC.60molD.120molCCDC第35頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三作業(yè):將某一綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在一定條件下不給光照，CO2的含量每小時(shí)增加25mg，給予充足光照后，容器內(nèi)CO2的含量每小時(shí)減少36mg，若上述光照條件下光合作用每小時(shí)能產(chǎn)生葡萄糖45mg，請(qǐng)回答：（1）在光照時(shí)，該植物每小時(shí)葡萄糖凈生產(chǎn)量是__

mg。(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)（3）若一晝夜中先光照4小時(shí)，接著放置在黑暗情況下20小時(shí)，該植物體內(nèi)有機(jī)物含量變化是（填增加或減少）

。（4）若要使這株植物有更多的有機(jī)物積累，你認(rèn)為可采取的措施是:

。7.5減少①延長(zhǎng)光照時(shí)間；②降低夜間溫度；③增加CO2濃度。第36頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三練習(xí)P106基礎(chǔ)題1.（1）√；（2）×。2.B。

3.D。

4.C。

5.D。

6.B。7.光合作用中光反應(yīng)階段的能量來(lái)源是光能，暗反應(yīng)階段的能量來(lái)源是ATP。8.白天若突然中斷二氧化碳的供應(yīng)，葉綠體內(nèi)首先積累起來(lái)的物質(zhì)是五碳化合物。拓展題1.（1）根據(jù)圖中的曲線表明，7～10時(shí)光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，這是因?yàn)樵谝欢囟群投趸脊?yīng)充足的情況下，光合作用的強(qiáng)度是隨著光照加強(qiáng)而增強(qiáng)的。（2）在12時(shí)左右光合作用強(qiáng)度明顯減弱，是因?yàn)榇藭r(shí)溫度很高，蒸騰作用很強(qiáng)，氣孔大量關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)減少，導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度明顯減弱。（3）14～17時(shí)光合作用強(qiáng)度不斷下降的原因，是因?yàn)榇藭r(shí)光照強(qiáng)度不斷減弱。第37頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三自我檢測(cè)的答案和提示P108一、概念檢測(cè)判斷題1.√。

2.×。

3.√。選擇題1.D。

2.D。畫(huà)概念圖第38頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三“呼吸”和“呼吸作用”有什么區(qū)別？“呼吸”是指生物體或細(xì)胞吸入氧氣和呼出二氧化碳的過(guò)程，而“呼吸作用”是指細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物分解釋放能量的過(guò)程。

“呼吸”是“呼吸作用”的前提和基礎(chǔ)，沒(méi)有呼吸過(guò)程吸入的氧氣，就不能進(jìn)行呼吸作用；而“呼吸作用”是“呼吸”的繼續(xù)。第39頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三單細(xì)胞動(dòng)物的呼吸現(xiàn)象和呼吸作用O2細(xì)胞內(nèi)O2+糖類+水+CO2能量CO2呼吸作用（本質(zhì)）呼吸（現(xiàn)象）第40頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三細(xì)胞內(nèi)+糖類+水CO2能量呼吸作用（本質(zhì)）高等動(dòng)物的呼吸現(xiàn)象和呼吸作用O2O2呼吸（現(xiàn)象）呼吸器官血液循環(huán)血液循環(huán)呼吸器官CO2氣體運(yùn)輸+第41頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、知識(shí)遷移提示：松土是我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一項(xiàng)傳統(tǒng)的耕作措施。松土可以增加土壤的透氣性，能促進(jìn)土壤中枯枝落葉、動(dòng)物遺體和糞便等有機(jī)物的分解，從而有利于農(nóng)作物生長(zhǎng)。但是，松土容易造成水土流失，可能成為沙塵暴的一種誘發(fā)因素?？茖W(xué)研究表明，產(chǎn)生沙塵的地表物質(zhì)以直徑為0.005~0.06mm的粉塵為主，這些粉塵主要來(lái)自農(nóng)田。由于松土促進(jìn)了土壤微生物的有氧呼吸，增加了二氧化碳的分解和排放，從而使溫室效應(yīng)和全球氣候變暖問(wèn)題變得更加嚴(yán)重。此外，松土還增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本。為此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)當(dāng)提倡免耕法。免耕法又叫保護(hù)性耕作法，是指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中平時(shí)不用或盡量少用松土措施（能保證種子發(fā)芽出土即可），收獲時(shí)只收割麥穗或稻穗等部位，而將經(jīng)過(guò)處理后的農(nóng)作物秸稈和殘茬保留在