第四節(jié)能量之源光與光合作用演示文稿

第四節(jié)能量之源光與光合作用演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有63頁\編輯于星期五（優(yōu)選）第四節(jié)能量之源光與光合作用現(xiàn)在是2頁\一共有63頁\編輯于星期五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?yàn)橛心懿东@光能的色素一、捕獲光能的色素現(xiàn)在是3頁\一共有63頁\編輯于星期五1、綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中。2、綠葉中的色素都可以溶解在層析液中，而且不同的色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高度隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的快，反之則慢。實(shí)驗(yàn)—綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)：葉綠體中色素的提取和分離現(xiàn)在是4頁\一共有63頁\編輯于星期五（一）提取色素：1.研磨材料:5g鮮葉藥品SiO2——使研磨充分CaCO3

——防止色素破壞無水酒精（或丙酮）——溶解色素原理：色素能溶解在酒精等有機(jī)溶劑中，所以可用無水酒精提取色素。綠葉中色素的提取和分離現(xiàn)在是5頁\一共有63頁\編輯于星期五2.過濾：獲取綠色濾液現(xiàn)在是6頁\一共有63頁\編輯于星期五

色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，從而分離色素?！飻U(kuò)散速度與色素在層析中的溶解度的關(guān)系：溶解度大，擴(kuò)散速度快溶解度小，擴(kuò)散速度慢（二）分離色素原理：現(xiàn)在是7頁\一共有63頁\編輯于星期五1.準(zhǔn)備濾紙條鉛筆線畫鉛筆細(xì)線濾液細(xì)線畫濾液細(xì)線★要求：細(xì)而齊重復(fù)2—3次現(xiàn)在是8頁\一共有63頁\編輯于星期五2.分離色素：插濾紙條層析液培養(yǎng)皿★層析液不能沒及濾液線胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b現(xiàn)在是9頁\一共有63頁\編輯于星期五實(shí)驗(yàn)結(jié)果：綠葉中色素的分離現(xiàn)在是10頁\一共有63頁\編輯于星期五★色素的種類葉綠素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）1/43/4現(xiàn)在是11頁\一共有63頁\編輯于星期五光合色素與光能的捕獲不同種色素對(duì)光的吸收是否相同呢？現(xiàn)在是12頁\一共有63頁\編輯于星期五葉綠體中的色素提取液色素的功能：四種色素對(duì)光的吸收葉綠素主要吸收___________類胡蘿卜素主要吸收________藍(lán)紫光藍(lán)紫光、紅光現(xiàn)在是13頁\一共有63頁\編輯于星期五

類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光

葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅光

現(xiàn)在是14頁\一共有63頁\編輯于星期五為什么有些植物的葉片在不同時(shí)期顏色不同呢？為什么有些植物葉片不是綠色的?現(xiàn)在是15頁\一共有63頁\編輯于星期五分析：為什么植物春夏葉子翠綠，而深秋則葉片金黃呢？

由于葉綠素的含量大大超過類胡羅卜素，而使類胡羅卜素的顏色被掩蓋，只顯示出葉綠素的綠色由于葉綠素比類胡羅卜素易受到低溫的破壞，秋季低溫使葉綠素大量破壞，而使類胡羅卜素的顏色顯示出來現(xiàn)在是16頁\一共有63頁\編輯于星期五問題探討：1、用這種方法可以提高光合作用強(qiáng)度。

因?yàn)槿~綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅光，所以不同顏色的光照對(duì)植物的光合作用會(huì)有影響。2、因?yàn)槿~綠素對(duì)綠色光吸收最少。（把綠光反射出來了，所以，我們看到的葉片是綠色的。）現(xiàn)在是17頁\一共有63頁\編輯于星期五色素的功能葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素葉綠體色素紅光和藍(lán)紫光藍(lán)紫光葉綠體色素具有吸收光能、傳遞光能、轉(zhuǎn)化光能的作用這些捕獲光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位呢？現(xiàn)在是18頁\一共有63頁\編輯于星期五1817年兩位法國科學(xué)家首次從植物中分離出葉綠素，當(dāng)時(shí)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(shí)，發(fā)現(xiàn)葉綠素并非普遍分布在植物的整個(gè)細(xì)胞中，而是集中在一個(gè)個(gè)更小的結(jié)構(gòu)里，后來人們稱之為葉綠體?，F(xiàn)在是19頁\一共有63頁\編輯于星期五葉片中的葉肉細(xì)胞綠葉

葉肉細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖

葉綠體亞顯微

結(jié)構(gòu)模式圖二、葉綠體的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是20頁\一共有63頁\編輯于星期五色素酶

分布：主要分布在綠色植物的葉肉細(xì)胞

形態(tài)：一般呈扁平的橢球形或球形

功能：光合作用的場所。

結(jié)構(gòu)：外膜內(nèi)膜基粒由一個(gè)個(gè)的類囊體堆疊而成，類囊體薄膜上含色素和酶基質(zhì)含多種光合作用所必需的酶透明，有利于光線的透過葉綠體的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是21頁\一共有63頁\編輯于星期五三、光合作用的探究歷程現(xiàn)在是22頁\一共有63頁\編輯于星期五如：2000多年前亞里士多德

認(rèn)為“植物是由土壤汁構(gòu)成”，即植物生長所需物質(zhì)全部來自土壤。思考：

他為何能提出這樣的問題？土壤究竟為植物的生長提供了什么？（一）18世紀(jì)中期以前現(xiàn)在是23頁\一共有63頁\編輯于星期五五年后（二）1627年比利時(shí)科學(xué)家海爾蒙特開始時(shí)柳樹的質(zhì)量2.27kg干土的質(zhì)量90kg+74.43kg－0.1kg結(jié)論：植物生長所需要的養(yǎng)料主要來自水,而不是土壤。76.7kg89.9kg5a后實(shí)驗(yàn)前后的差值現(xiàn)在是24頁\一共有63頁\編輯于星期五結(jié)論：植物可以更新污濁的空氣。（三）1771年英國的科學(xué)家普利斯特利甲乙普利斯特利（J.Pristly）通過植物和動(dòng)物之間進(jìn)行氣體交換的實(shí)驗(yàn)，第一次成功地應(yīng)用化學(xué)方法研究植物的生長。現(xiàn)在是25頁\一共有63頁\編輯于星期五（四）1779年荷蘭的科學(xué)家英格豪斯500多次植物更新空氣的實(shí)驗(yàn)，又有何新發(fā)現(xiàn)？結(jié)論：植物體只有在光下才能更新污濁的空氣。甲乙1785年，發(fā)現(xiàn)了空氣的組成。明確：綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳?，F(xiàn)在是26頁\一共有63頁\編輯于星期五（五）1864年德國的植物學(xué)家薩克斯薩克斯，J.vonSachs(1832～1897)暗處理幾小時(shí)酒精脫色滴加碘液一半遮光一半曝光薩克斯實(shí)驗(yàn)示意圖現(xiàn)在是27頁\一共有63頁\編輯于星期五碘蒸氣處理見光部分遮光部分

遮光處理酒精脫色酒精水薩克斯實(shí)驗(yàn)過程結(jié)論:

綠葉在光合作用時(shí)產(chǎn)生了淀粉暗處理暗處放置幾小時(shí)光照光照幾個(gè)小時(shí)（饑餓處理）清水漂洗清水漂洗現(xiàn)在是28頁\一共有63頁\編輯于星期五（六）1880年美國科學(xué)家恩格爾曼結(jié)論：光合作用產(chǎn)生氧；葉綠體是光合作用的場所?，F(xiàn)在是29頁\一共有63頁\編輯于星期五現(xiàn)在是30頁\一共有63頁\編輯于星期五（七）1940年美國科學(xué)家魯賓和卡門BACO2H218O

光照射下的小球藻懸液C18O2H2O18O2O2結(jié)論：光合作用產(chǎn)生的氧全部來自水。現(xiàn)在是31頁\一共有63頁\編輯于星期五

返回魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)在是32頁\一共有63頁\編輯于星期五卡爾文及其同事用來研究光合藻類CO2固定的儀器裝置

他用14C標(biāo)記的CO2追蹤了光合作用過程中碳元素的行蹤，從而進(jìn)一步揭示了光合作用中復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。卡爾文循環(huán)（八）1948年美國的科學(xué)家卡爾文等現(xiàn)在是33頁\一共有63頁\編輯于星期五小結(jié)：光合作用的探究歷程

普利斯特利發(fā)現(xiàn)：

薩克斯的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：

恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)：

魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)：植物可以更新空氣（二氧化碳，氧氣）光合作用產(chǎn)生了淀粉光合作用的場所是葉綠體光合作用釋放的氧全部來自水

凡.海爾蒙特發(fā)現(xiàn)：

揚(yáng).英根豪斯的實(shí)驗(yàn):植物生長所需養(yǎng)料主要來自水植物只有在陽光下才能更新空氣卡爾文等人的實(shí)驗(yàn)：CO2中碳的轉(zhuǎn)移途徑：卡爾文循環(huán)現(xiàn)在是34頁\一共有63頁\編輯于星期五1.光合作用原料、場所、條件、產(chǎn)物各是什么？2.給光合作用下定義。

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(chǔ)存能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。（P.101）

CO2和H2O、葉綠體、光、（CH2O）和O2現(xiàn)在是35頁\一共有63頁\編輯于星期五葉片中的葉肉細(xì)胞綠葉回顧

葉肉細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖

葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖光合作用在葉綠體中進(jìn)行現(xiàn)在是36頁\一共有63頁\編輯于星期五

基質(zhì)?光合作用葉綠體是進(jìn)行的場所。 外膜 內(nèi)膜類囊體膜基粒①②④.③⑤1.下列標(biāo)號(hào)各代表： ①

②

③

④

⑤2.在

上分布有光合作用所需的色素。在

中分布有光合作用所需的酶。③④⑤③④現(xiàn)在是37頁\一共有63頁\編輯于星期五光合作用H20C0202糖類(CH20)等有機(jī)物是能源物質(zhì)光葉綠體現(xiàn)在是38頁\一共有63頁\編輯于星期五四、光合作用的過程光合作用的過程分幾個(gè)階段?據(jù)什么分?各階段進(jìn)行的場所在哪?為何？每個(gè)階段進(jìn)行的條件是什么?各階段的產(chǎn)物有哪些?能量如何轉(zhuǎn)化？請(qǐng)閱讀課文：P.103-104現(xiàn)在是39頁\一共有63頁\編輯于星期五光合作用的過程LIGHTREACTION光反應(yīng)階段DARKREACTION暗反應(yīng)階段有光才能進(jìn)行有光無光都能進(jìn)行劃分依據(jù):反應(yīng)過程是否需要光能現(xiàn)在是40頁\一共有63頁\編輯于星期五H2O類囊體膜酶Pi

＋ADPATP光反應(yīng)階段光、色素、酶、H2O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酶光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能貯存在ATP中[H]場所：條件：物質(zhì)變化能量變化氫進(jìn)入葉綠體基質(zhì)，參與暗反應(yīng)供暗反應(yīng)使用ATP光現(xiàn)在是41頁\一共有63頁\編輯于星期五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)現(xiàn)在是42頁\一共有63頁\編輯于星期五暗反應(yīng)階段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的還原：ATP[H]、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、CO2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]現(xiàn)在是43頁\一共有63頁\編輯于星期五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)多種酶糖類H2O類囊體膜酶Pi

＋ADPATP[H]光反應(yīng)過程暗反應(yīng)過程現(xiàn)在是44頁\一共有63頁\編輯于星期五現(xiàn)在是45頁\一共有63頁\編輯于星期五

光合作用的過程過程光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段CO2+C52C3酶2C3(CH2O)+C5酶2C3CO2固定C5多種酶催化(CH2O)還原12O2ATP酶ADP+Pi葉綠體中的色素分子光能H2O水在光下分解供能酶NADPHNADP+供能供氫2H2O

光解4e+4H++O2ADP+Pi+電能酶ATP酶NADP++2e+H+NADPHATPADP+PiNADPHNADP+現(xiàn)在是46頁\一共有63頁\編輯于星期五光反應(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)系葉綠體類囊體薄膜上

葉綠體基質(zhì)中光、色素和酶多種酶水的光解

2H2O→4[H]+O2光光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的比較

有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能活躍化學(xué)能（ATP、NADPH）形成ATP

ADP+Pi+能量

ATP

酶活躍化學(xué)能（ATP、NADPH）光能電能CO2的固定CO2+C5→2C3

酶C3的還原C3(CH2O)+H2O

酶

ATP、[H]C5的再生2C3

酶2C5形成NADPH

NADP++[H]

NADPH光酶現(xiàn)在是47頁\一共有63頁\編輯于星期五光反應(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)系葉綠體類囊體薄膜上

葉綠體基質(zhì)中光、色素和酶多種酶、ATP、NADPH水的光解

2H2O→4[H]+O2光光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的比較

有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能活躍化學(xué)能（ATP、NADPH）形成ATP

ADP+Pi+能量

ATP

酶活躍化學(xué)能（ATP、NADPH）光能電能CO2的固定CO2+C5→2C3

酶C3的還原C3(CH2O)+H2O

酶

ATP、[H]C5的再生2C3

酶2C5形成NADPH

NADP++[H]

NADPH光酶光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供還原劑NADPH和能量ATP暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADP、Pi、NADP+為光反應(yīng)補(bǔ)充原料現(xiàn)在是48頁\一共有63頁\編輯于星期五CO2+H2O(CH2O)+O2光能葉綠體

光合作用的總反應(yīng)式6CO2+12H2OC6H1206+6H20+602光能葉綠體現(xiàn)在是49頁\一共有63頁\編輯于星期五光合作用過程圖解溫度pH強(qiáng)度頻率澆水Mg2+施肥空氣中的濃度五、影響光合作用的因素現(xiàn)在是50頁\一共有63頁\編輯于星期五→光反應(yīng)光照強(qiáng)度（1）光照強(qiáng)度的影響光合速率0光強(qiáng)光強(qiáng)CO2吸收CO2釋放A0BC→NADPH、ATP→暗反應(yīng)

C3還原（CH20）←現(xiàn)在是51頁\一共有63頁\編輯于星期五光照強(qiáng)度的影響規(guī)律A點(diǎn)：AB段：B點(diǎn)：BC段：C點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放C02量代表此時(shí)的呼吸強(qiáng)度

隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用逐漸增強(qiáng)，C02的釋放量逐漸減少（因一部分用于光合作用）

光補(bǔ)償點(diǎn),此時(shí)細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用速率=細(xì)胞呼吸速率

隨光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用不斷增強(qiáng)

光飽和點(diǎn),光照強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí)，光合作用不再增強(qiáng)

凈現(xiàn)在是52頁\一共有63頁\編輯于星期五光照強(qiáng)度的影響規(guī)律凈真正光合速率＝凈光合速率+呼吸速率

現(xiàn)在是53頁\一共有63頁\編輯于星期五→光反應(yīng)光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度的影響規(guī)律光合速率0光強(qiáng)光強(qiáng)CO2吸收CO2釋放A0BC光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)→NADPH、ATP→暗反應(yīng)

C3還原（CH20）←現(xiàn)在是54頁\一共有63頁\編輯于星期五→光反應(yīng)光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度的影響規(guī)律光合速率0光強(qiáng)光強(qiáng)CO2吸收CO2釋放A0BC陽生植物陰生植物光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)→NADPH、ATP→暗反應(yīng)

C3還原（CH20）←現(xiàn)在是55頁\一共有63頁\編輯于星期五→光反應(yīng)光照強(qiáng)度據(jù)光照強(qiáng)度可制定的農(nóng)作物增產(chǎn)措施應(yīng)用：→NADPH、ATP→暗反應(yīng)

C3還原（CH20）←(1)白天：適當(dāng)增強(qiáng)光照(2)陰雨天：適當(dāng)補(bǔ)光(5)種植時(shí)：★合理密植(4)間作套種時(shí)農(nóng)作物的種類

搭配，林帶樹種的配置(3)冬季溫室栽培避免高溫

現(xiàn)在是56頁\一共有63頁\編輯于星期五→C3的生成CO2濃度→暗反應(yīng)C3還原→（CH20）光合速率0CO2濃度AB（2）CO2濃度的影響A點(diǎn)：AB段：B點(diǎn)：進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度在一定范圍內(nèi)，隨C02濃度的提高，植物的光合速率加快

表示C02的飽和點(diǎn)，CO2超過該濃度，光合速率達(dá)到最大不再提高?，F(xiàn)