【高中生物】光合作用與能量轉(zhuǎn)化課件+高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

光合作用與能量轉(zhuǎn)化有些蔬菜大棚用紅色或藍(lán)色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，有的溫室內(nèi)懸掛發(fā)紅色或藍(lán)色的燈管。1.用這種方法有什么好處？這樣做對(duì)光合作用有影響嗎？2.為什么是用紅色或藍(lán)色的呢？用綠色的可以嗎？捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)二光合作用的原理和應(yīng)用一二ＮＥＸＴＮＥＸＴ捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)綠葉中色素的提取和分離捕獲光能的色素綠葉中的色素

結(jié)構(gòu)葉綠體

功能色素葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a（藍(lán)綠色，含量最多）葉綠素b（黃綠色）葉黃素（黃色）胡蘿卜素（橙黃色，含量最少）⒈色素的種類、顏色和含量：葉綠素溶液葉綠素主要吸收紅橙光和藍(lán)紫光類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光吸收可見光，用于光合作用⒉色素的功能：色素的吸收光譜圖

400500600700nm10050吸收光能百分比葉綠素類胡蘿卜素可見光區(qū)綠葉中的色素及功能：色素本身的顏色種類葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素藍(lán)綠色黃綠色橙黃色黃色選吸收光能紅橙光藍(lán)紫光藍(lán)紫光back光合作用的場(chǎng)所——葉綠體色素葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b葉黃素胡蘿卜素吸收可見的太陽光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)紫光葉綠體的結(jié)構(gòu)

葉綠體是綠色植物特有的結(jié)構(gòu)，是進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器⑴形態(tài)：高等植物葉綠體呈橢圓球形⑵數(shù)量：每個(gè)葉肉細(xì)胞中含20個(gè)~100個(gè)不等。⑶結(jié)構(gòu)雙層膜：控制物質(zhì)進(jìn)出基質(zhì)：光合作用所需的酶基粒：每個(gè)基粒由幾十個(gè)片層結(jié)構(gòu)重疊而成。分布著各種色素和酶。酶分布:基粒、基質(zhì)中色素分布:囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上高等植物的葉綠體呈橢球形，在不同的光照條件下，葉綠體可以運(yùn)動(dòng)，即改變橢球體的方向以既能接受較多的光照又不至于被強(qiáng)光灼傷：在強(qiáng)光下葉綠體橢球體的側(cè)面朝向光源以減少受光面積而免受強(qiáng)光照；弱光下葉綠體橢球體的正面朝向光源以增大受光面積而獲得較多的光照。葉綠體的外形運(yùn)動(dòng)：弱光強(qiáng)光資料分析葉綠體的作用僅僅是吸收光能嗎？恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)方法有什么巧妙之處？光照下黑暗中極細(xì)光束照射好氧細(xì)菌德國科學(xué)家恩吉爾曼的實(shí)驗(yàn)討論：恩吉爾曼的實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上有什么巧妙之處？1880年德國科學(xué)家恩吉爾曼的水綿實(shí)驗(yàn)圖甲圖乙圖甲：極細(xì)的單束光照，好氧細(xì)菌集中在葉綠體被光照射到的部位圖乙：均勻光照，好氧細(xì)菌均勻分布在葉綠體所有受光照的部位結(jié)論：證明氧氣是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物光合作用的場(chǎng)所。一是選用水綿用為實(shí)驗(yàn)材料，便于觀察和分析研究；二是將臨時(shí)裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中，排除環(huán)境中光線和氧的影響；三是選用極細(xì)的光束照射，并且用好氧細(xì)菌進(jìn)行檢測(cè)，從而能夠準(zhǔn)確地判斷出水綿細(xì)胞中釋放氧的部位；四是進(jìn)行黑暗和曝光的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，從而明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是由光照引起的。討論：恩吉爾曼的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是什么？得出此結(jié)論的理由是什么？結(jié)論：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(chǎng)所。因?yàn)楹醚跫?xì)菌只集中在葉綠體受光部位的周圍。恩吉爾曼的實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上的巧妙之處是：回眸光合作用的的探究歷程1771年，英國普利斯特利（J.Priestly)1779年，荷蘭英格毫斯（J.Ingen-housz)1845年，德國梅耶（R.Mayer)1864年，德國薩克斯（J.VonSachs)1939年，美國魯賓(S.Ruben)和卡門(M.Kamen)1948年，美國卡爾文（M.Calvin)普里斯特利的實(shí)驗(yàn)光合作用的發(fā)現(xiàn)討論：

結(jié)合所學(xué)的化學(xué)及生物學(xué)知識(shí)，談?wù)劥藢?shí)驗(yàn)中蠟燭不滅，老鼠不死的原因。結(jié)論：

植物可以更新空氣。

暗處理幾小時(shí)光照2d碘蒸氣處理照光部位變藍(lán)遮光部位不變藍(lán)1864年德國科學(xué)家薩克斯實(shí)驗(yàn)結(jié)論：證明植物葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。還能說明？植物進(jìn)行光合作用需要光。1782年，瑞士的森尼別用化學(xué)分析證明CO2也是必須的1817年，兩位法國科學(xué)家從綠葉中分離出一種與光合作用有關(guān)的物質(zhì)，把它稱為葉綠素1864年，薩克斯發(fā)現(xiàn)只有在光照下，葉綠體中的淀粉粒才會(huì)增大，從而指出光合作用有O2和有機(jī)物生成（一）、光合作用的研究歷史光葉綠體nCO2+H2O(CHO)n+O21939年，希爾從磨碎的葉綠體中提取葉綠體，并加入鐵離子，光照后放出大量的O2，從而證明了光合作用中O2來自于參加反應(yīng)的水（一）、光合作用的研究歷史1945年，卡爾文用示蹤同位素技術(shù)，經(jīng)十多年推論出從CO2生成有機(jī)物的各種中間步驟，確立了CO2的循環(huán)途徑，并于1961年獲得了諾貝爾獎(jiǎng)光合作用的概念及反應(yīng)式:光合作用：是綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水合成為儲(chǔ)存能量的有機(jī)物（通常指葡萄糖），并且釋放出氧氣的過程。光合作用的反應(yīng)式：6CO2+12H2O光能葉綠體C6H12O6+6O2+6H2O釋放的氧氣來源于參加反應(yīng)的水反應(yīng)式兩邊的水能否約分？6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2原料產(chǎn)物條件場(chǎng)所實(shí)質(zhì)概念CO2和H2OC6H12O6、O2、H2O光葉綠體物質(zhì)變化：把無機(jī)物合成有機(jī)物能量變化：將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能綠色植物通過葉綠體，利用光能，把CO2和H2O合成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，并釋放出O2的過程光能葉綠體過程光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段ADP+Pi+光酶色素ATP{CO2+C52C3酶2C3+[H](CH2O)+C5酶ATPADP+Pi光能葉綠體中的色素2C3CO2固定C5多種酶參加催化(CH2O)還原供氫酶H2O12O2水在光下分解[H]酶ADP+PiATP供能{2H2OO2+[H]光、酶色素（2）、ATP的形成

部位條件物質(zhì)變化能量變化基粒片層結(jié)構(gòu)的薄膜上光、色素、酶（1）、水分解成為[H]和O2光能→ATP中活潑的化學(xué)能1、光反應(yīng)2、暗反應(yīng)多種酶

部位條件物質(zhì)變化能量變化葉綠體基質(zhì)中（1）、CO2的固定（2）、CO2的還原ATP中活潑的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能3、光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系聯(lián)系區(qū)別光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP、和[H]，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供合成ATP的原料ADP、Pi部位條件產(chǎn)物光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量變化光反應(yīng)暗反應(yīng)聯(lián)系基粒片層結(jié)構(gòu)薄膜葉綠體基質(zhì)中光、色素、酶、水、ADP、Pi[H]、ATP、酶、CO2、C5水的光解：H2O光

2[H]+1/2O2↑ATP的生成：酶ADP+Pi+能量ATPCO2的固定：CO2+C5-→2C3C3的還原:C3----→C6H12O6+C5+H2O、

ATP酶[H]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。光合作用的實(shí)質(zhì)⒈從物質(zhì)角度：⒉從能量角度：無機(jī)物（CO2

、H2O）→有機(jī)物（CH2O）

ATP中(CH2O）中光能→電能→活躍的化學(xué)能→穩(wěn)定的化學(xué)能

代謝類型：（光能）自養(yǎng)型討論：光合作用有何意義？CO2O2光合作用的意義有機(jī)物制造的“綠色工廠”；將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的“巨型能量轉(zhuǎn)換站”；維持氧和二氧化碳含量穩(wěn)定的“自動(dòng)空氣凈化器”。促進(jìn)了生物的進(jìn)化?？傊?，從物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)變的過程來看，光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝?！懻摚?/p>

影響光合作用的因素有哪些？1、光照強(qiáng)度、光照時(shí)間、光波長；2、溫度；3、CO2濃度；4、水份；5、肥料（礦質(zhì)元素）。影響光合作用的因素光照、溫度、CO2、水1、光照對(duì)光合作用的影響（1）光照強(qiáng)弱光照減弱，光合作用速度喊慢，光照增強(qiáng)，光合作用逐步增強(qiáng)，但增加到一定強(qiáng)度，光合作用速度則不再增強(qiáng)（2）波長的影響紅光下最強(qiáng)，藍(lán)光、紫光其次，綠光最差2、溫度通過影響酶的活性，來影響光合作用的速度3、CO2光合速率隨CO2濃度減少而降低，隨CO2濃度增加而增強(qiáng)，若濃度再增加，光合速率則不會(huì)再增加影響光合作用的因素練習(xí)1、下列關(guān)于光反應(yīng)和暗反應(yīng)的敘述中，正確的一項(xiàng)是（）

A、光反應(yīng)和暗反應(yīng)都能生成ATPB、光反應(yīng)屬于能量代謝，暗反應(yīng)屬于物質(zhì)代謝

C、光反應(yīng)需要光，暗反應(yīng)在有光條件下也能進(jìn)行

D、光反應(yīng)的產(chǎn)物O2、[H]、ATP是暗反應(yīng)所必需的C2、生長于較弱光照條件下的植物，當(dāng)提高CO2濃度時(shí)，其光合作用速度并未隨之增強(qiáng)，主要因素可能是（）

A、光照強(qiáng)度不夠，影響光反應(yīng)進(jìn)行

B、溫度影響酶的活性

C、呼吸作用受到抑制

D、暗反應(yīng)影響了光反應(yīng)A3、光合作用可以分為

和

兩個(gè)階段，在

階段，葉綠體分子利用所吸收的光能將

分解成

和

，其中的以分子狀態(tài)釋放出來，

是活潑的還原劑，同時(shí)光能轉(zhuǎn)變成

，并儲(chǔ)存在高能化合物

中。光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)H2O[H]O2O2[H]活潑的化學(xué)能ATP4、當(dāng)單細(xì)胞綠藻置于25°及適宜的光照條件下培養(yǎng)請(qǐng)回答：（1）、當(dāng)CO2濃度突然降至極低水平時(shí)，發(fā)現(xiàn)五碳化合物突然上升，這是因?yàn)?/p>

缺少時(shí)，五碳化合物不能形成

。（2）、如果降低CO2的同時(shí)，停止光照，則葡萄糖的合成速度下降，這是因?yàn)榘捣磻?yīng)所需的

供應(yīng)不足，使

不能合成六碳化合物。CO2三碳化合物[H]、ATP三碳化合物填空：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)。3.在光合作用中，葡萄糖等有機(jī)物是在中形成的，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[H]ATPCO2H2O光能化學(xué)能暗反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)練習(xí)鞏固2.光合作用的實(shí)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。形成ATP4、光合作用過程中，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是（

）A、[H]和ATP