第三節(jié) 光合作用

第三節(jié)光合作用第1頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

光合作用的概念葉綠體光能H2OCO2O2

+（儲(chǔ)存能量）有機(jī)物+原料產(chǎn)物條件場(chǎng)所

光合作用是綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水合成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，并且釋放氧的過(guò)程。第2頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月討論題濾紙上的濾液細(xì)線，為什么不能觸到層析液？

因?yàn)樯貢?huì)溶解在層析液中，實(shí)驗(yàn)就會(huì)失敗。第3頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

提取和分離葉綠體中色素的關(guān)鍵是什么？

提?。喝~片要新鮮、濃綠研磨要迅速、充分；濾液收集后，要及時(shí)用棉塞將試管口塞緊，以免濾液揮發(fā)。

第4頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月分離葉綠體中色素的關(guān)鍵：濾液細(xì)線不僅細(xì)、直，而且含有比較多的色素（可以畫(huà)二到三次）；濾紙上的濾液細(xì)線不能觸到層析液。第5頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月氧是由葉綠體釋放出來(lái)的,光合作用的發(fā)現(xiàn)

1.1771年，普里斯特利-----綠葉光合作用產(chǎn)生淀粉3.1880年，恩格爾曼-----光合作用釋放的氧來(lái)自水植物可以更新空氣2.1864年，薩克斯-----葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所

4.魯賓和卡門(mén)-----第6頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月葉綠體中的色素葉綠素（?）類胡蘿卜素（?）葉綠素a葉綠素b

胡蘿卜素葉黃素主要吸收藍(lán)紫光和紅橙光主要吸收藍(lán)紫光3:12:1藍(lán)綠色黃綠色橙黃色黃色溶解于有機(jī)溶劑葉綠體中的色素第7頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光合作用的過(guò)程反應(yīng)式：過(guò)程光反應(yīng)暗反應(yīng)實(shí)質(zhì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化：能量轉(zhuǎn)化：條件：場(chǎng)所：過(guò)程必須有光葉綠體內(nèi)的囊狀結(jié)構(gòu)水的光解形成ATP條件：過(guò)程

場(chǎng)所：有無(wú)光均可進(jìn)行葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中CO2的還原CO2的固定第8頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月供氫葉綠體中的色素光能HO2O2[H]ADP+PiATP酶酶2C3C5還原多種酶催化(CHO)2供能光反應(yīng)暗反應(yīng)CO2光合作用過(guò)程圖解光下分解固定第9頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（CH2O）CO2+H2O光能葉綠體+O2反應(yīng)式第10頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月①②③④1克菠菜的類囊體的總面積可達(dá)60平方米第11頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月水的光解

[H]H2O光、酶葉綠體中的色素O2+第12頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月形成ATP

ATPADPPi+葉綠體中的色素光、酶第13頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第14頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CO22H2O++（CH2O）

O2H2O葉綠體光能+總反應(yīng)式第15頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

CO2的固定CO2C5+2C3酶第16頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（CH2O）CO2的還原C3C5++[H]酶ATP第17頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第18頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第19頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月德國(guó)科學(xué)家薩克斯在1864年做的實(shí)驗(yàn)：將盆栽天竺葵放到黑暗處一晝夜，然后讓一個(gè)葉片一半曝光，另一半遮光。過(guò)一段時(shí)間后，把這個(gè)葉片放入盛有酒精的小燒杯里，隔水加熱，除去葉片含有的葉綠素，再滴加碘酒，發(fā)現(xiàn)遮光部分無(wú)顏色變化，曝光一半則呈深藍(lán)色。這一實(shí)驗(yàn)成功地證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。

同學(xué)們思考三個(gè)問(wèn)題：為什么對(duì)天竺葵先進(jìn)行暗處理？為什么讓葉片的一半曝光，另一半遮光呢？1．暗處理是為了將葉片內(nèi)原有的淀粉運(yùn)走耗盡。2．部分遮光部分曝光，是為了進(jìn)行對(duì)照。第20頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第21頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光合作用的重要意義

1.為幾乎所有生物的生存提供了物質(zhì)來(lái)源和能量來(lái)源。2.維持大氣中氧和二氧化碳含量的相對(duì)穩(wěn)定。3.對(duì)生物進(jìn)化有重要意義。第22頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光能的合理利用1.延長(zhǎng)光合作用時(shí)間：2.增加光合作用面積：每年種植和收獲2次或多次。合理密植第23頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)習(xí)題一、填充題1.在光合作用中，糖類是在

階階段形成的，氧是在

階段形成的，ATP是在

階段形成的。暗反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)第24頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、選擇題1.某科學(xué)家用含有14C的二氧化碳來(lái)追蹤光合作用中的碳原子，這種碳原子的轉(zhuǎn)移途徑是：[]（A）二氧化碳葉綠體ADP；（B）二氧化碳葉綠體ATP；（C）二氧化碳乙醇糖類；（D）二氧化碳三碳化合物糖類。D第25頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2.下圖是利用小球藻進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)的示意圖。圖中A物質(zhì)和B物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量的比是：[]C18O2光照射下的小球藻懸液H218OAH2OCO2B（A）1：2；（B）8：9；（C）2：1；（D）9：8。B第26頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、光合作用過(guò)程中，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是[]A、[H]和ATP；B、[H]和O2；C、O2和ATP；D、[H]和H2O。AA3、在光合作用中，需消耗ATP的是A、三碳化合物的還原；B、CO2的固定；C、水在光下分解；D、葉綠素吸收光能。[]第27頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.在光照充足的環(huán)境里，將黑藻放入含有18O的水中，過(guò)一段時(shí)間后，分析18O放射性標(biāo)記，最先[]A、在植物體內(nèi)的葡萄糖中發(fā)現(xiàn)B、在植物體內(nèi)的淀粉中發(fā)現(xiàn)C、在植物體內(nèi)的淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)中均可發(fā)現(xiàn)

D、在植物體周圍的空氣中發(fā)現(xiàn)D第28頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月A、光能ATP葡萄糖

B、光能

葉綠素葡萄糖

C、光能CO2

葡萄糖D、光能葡萄糖淀粉

6、在光合作用過(guò)程中，能量的轉(zhuǎn)移途徑是[]A第29頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7、光照增強(qiáng)，光合作用增強(qiáng)。但夏季的中午卻又因葉表面氣孔關(guān)閉而使光合作用減弱。這是由于[]

A、水分產(chǎn)生的[H]數(shù)量不足

B、葉綠體利用的光能合成的ATP不足

C、空氣中CO2量相對(duì)增多，而起抑制作用

D、暗反應(yīng)中三碳化合物產(chǎn)生的量太少D第30頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8、下列措施中，不會(huì)提高溫室蔬菜產(chǎn)量的是[]A、增大O2濃度

B、增大CO2濃度C、增強(qiáng)光照D、調(diào)節(jié)室溫A第31頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1.7~10時(shí)的光照不斷增強(qiáng)，所以光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)。

2.12時(shí)左右的溫度很高，蒸騰作用很強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)減少，所以光合作用強(qiáng)度明顯減弱。

3.14~17時(shí)的光照不斷減弱，所以光合作用強(qiáng)度不斷減弱。三、根據(jù)夏季晴朗的白天某種綠色植物葉片光合作用強(qiáng)度的曲線圖分析回答：第32頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

光合作用

對(duì)比項(xiàng)目暗反應(yīng)階段過(guò)程光反應(yīng)階段所需條件

必須有光能才能進(jìn)行沒(méi)有光能也可以進(jìn)行四、填表題設(shè)計(jì)表格，列表對(duì)比光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段在所需條件、場(chǎng)所、物質(zhì)變化和能量變化四個(gè)方面的主要區(qū)別。第33頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月物質(zhì)變化能量變化

水分子分解成氧和氫

[H]；形成ATP

光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能并且儲(chǔ)存在ATP中CO2被固定；C3被氫還原，最終形成糖類等有機(jī)物；ATP轉(zhuǎn)化成ADP和Pi。ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為糖類等有機(jī)物中儲(chǔ)存的化學(xué)能。場(chǎng)所

葉綠體內(nèi)的類囊體上葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中第34頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

7、下圖是一個(gè)研究光合作用過(guò)程的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前溶液中加入ADP，磷酸鹽、葉綠體等，實(shí)驗(yàn)時(shí)按圖示控制進(jìn)行，并不斷測(cè)定有機(jī)物合成率，用此數(shù)據(jù)繪成曲線。請(qǐng)你用已學(xué)的光合作用知識(shí)，解釋曲線形成的原因。

AB

有機(jī)物合成率CD光照、無(wú)CO2黑暗、有CO2時(shí)間（1）AB（2）BC段（3）CD段因?yàn)闆](méi)有CO2，只進(jìn)行光反應(yīng)，所以無(wú)有機(jī)物積累因?yàn)锳B段為暗反應(yīng)提供了ATP和[H]，加之CO2供給，暗反應(yīng)能夠進(jìn)行，有機(jī)物合成率上升因無(wú)光不能進(jìn)行光反應(yīng)，隨著光反應(yīng)產(chǎn)物的消耗，暗反應(yīng)逐漸減弱，有機(jī)物合成率逐漸降低第35頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

實(shí)驗(yàn)八葉綠體中色素的提取和分離方法步驟：1.提取綠色葉片中的色素2.制備濾紙條：3.畫(huà)濾液細(xì)線：4.分離葉綠體中的色素：5.觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果：第36頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月提取綠色葉片中的色素（1）稱取5g綠色葉片，剪碎，放入研缽中。（2）向研缽中加入少許SiO2和CaCO3，再加5mL丙酮，進(jìn)行迅速充分的研磨。（3）過(guò)濾：將色素濾液收集到小試管中，及時(shí)用棉塞封口。第37頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月制備濾紙條

將濾紙剪成長(zhǎng)6cm（讓濾紙高出燒杯1cm，高出部分做直角彎折），寬1cm的濾紙條，并在一端剪去兩角，在距這一端1cm處用鉛筆畫(huà)一條細(xì)的橫線。第38頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月畫(huà)濾液細(xì)線

用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫(huà)出一條細(xì)而直的濾液細(xì)線。待濾液干后，再畫(huà)兩三次（3mm寬效果最佳）。第39頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月分離葉綠體中的色素將3mL層析液到入燒杯中，插入濾紙條（有濾液細(xì)線的一端朝下）用培養(yǎng)皿蓋蓋上燒杯。注意：不能讓濾紙上的濾液細(xì)線觸到層析液。

第40頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果幾分鐘后，取出濾紙條。待濾紙條干燥后，觀察濾紙條上色素帶有幾條，每條色素帶呈什么顏色。濾紙條上的色素帶有四條,由上到下分別是:葉黃素葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素第41頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月恩格爾曼實(shí)驗(yàn)示意圖第42頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1880年，德國(guó)的科學(xué)家恩吉爾曼也進(jìn)行了一個(gè)光合作用的實(shí)驗(yàn)。他選用的實(shí)驗(yàn)材料是水綿。水綿很明顯的特點(diǎn)是：葉綠體呈帶狀，螺旋排列在細(xì)胞里。先將載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在沒(méi)有空氣并且黑暗的環(huán)境里，先用極細(xì)光束來(lái)照射水綿在顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，好氧細(xì)菌只集中在葉綠體被光束照射到部分附近。如果將上述臨時(shí)裝片完全暴露在光下，好氧細(xì)菌則集中在葉綠體所有受光部位周圍。提問(wèn)：好氧細(xì)菌集中于葉綠體所有受光部位的周圍，這說(shuō)明了什么問(wèn)題呢？答：氧是由葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。第43頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第44頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1．選用水綿作為實(shí)驗(yàn)材料，是因?yàn)樗d不僅有細(xì)而長(zhǎng)的帶狀葉綠體，而且螺旋分布于細(xì)胞中，便于進(jìn)行觀察和分析研究。2．先選用黑暗并且沒(méi)有空氣的環(huán)境，是為了排除實(shí)驗(yàn)前環(huán)境中光線和氧的影響，確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。3．先選極細(xì)光束，用好氧細(xì)菌檢測(cè)，能準(zhǔn)確判斷水綿細(xì)胞中釋放氧的部位；而后用完全曝光的水綿與之做對(duì)照，從而證明了實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是光照引起的，并且氧是由葉綠體釋放出來(lái)的。恩吉爾曼巧妙應(yīng)用好氧細(xì)菌對(duì)氧作出的應(yīng)激性反應(yīng)，恩吉爾曼的實(shí)驗(yàn)巧妙地證明了光合作用的場(chǎng)所是葉綠體。交流討論：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們注意以下幾個(gè)問(wèn)題：為什么選用水綿做為實(shí)驗(yàn)材料？為什么選用黑暗并且沒(méi)有空氣的環(huán)境？為什么先用極細(xì)光束照射水綿，而后又讓水綿完全曝露在光下？第45頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第46頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

20世紀(jì)30年代，美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門(mén)，利用同位素標(biāo)記去成功地進(jìn)行了另一個(gè)光合作用的實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是為了弄清楚在光合作用中產(chǎn)生的氧到底是來(lái)自水還是二氧化碳？同學(xué)們考慮一下，應(yīng)標(biāo)記哪一種元素？如何設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>

用氧的同