光合作用與能量轉(zhuǎn)化高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1、提取色素所用的試劑是什么？為什么？2、分離色素所用的試劑是什么？為什么？3、為什么要用新鮮葉片？加入二氧化硅和碳酸鈣的目的分別是什么？4、為什么要用棉塞塞緊盛有濾液的試管口？5、濾紙條為什么要剪去兩角？6、濾紙條上為什么要重復(fù)畫濾液細(xì)線？7、畫濾液細(xì)線時(shí)有什么要求？為什么？8、為什么不能讓濾液細(xì)線觸及層析液？9、這種分離色素的方法叫做什么？（一）綠葉中色素的提取和分離（3）加二氧化硅使研磨更充分，碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞。（4）防止酒精揮發(fā)帶走色素。（7）濾液細(xì)線要細(xì)、直、齊。目的：使色素盡量在同一條直線上，使色素帶整齊。（5）剪角的目的：防止兩側(cè)色素?cái)U(kuò)散快，色素帶不整齊。（6）目的：積累更多色素，使色素分離效果更明顯。（8）濾液細(xì)線不能觸及層析液，以防止色素溶解于層析液中而無法分離。（1）色素不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。所以通常用無水乙醇提取色素，也可用丙酮代替。（2）分離色素用層析液，因?yàn)椴煌卦趯游鲆褐械娜芙舛炔煌?.提取色素方法步驟2.制備濾紙條鉛筆劃線剪去兩角：防止邊緣效應(yīng)，使色素帶整齊3.畫濾液細(xì)線要求：細(xì)、直、齊。濾液干后，重復(fù)1-2次：增加濾液細(xì)線上色素的含量濾液細(xì)線4.分離色素插濾紙條層析液培養(yǎng)皿濾液細(xì)線不能觸及層析液：防止色素溶解在層析液中而不能在濾紙條上擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)結(jié)果葉綠素b（黃綠色）葉綠素a（藍(lán)綠色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）類胡蘿卜素1/4葉綠素3/4①色素帶的條數(shù)能說明色素的種類②色素帶的寬窄能說明色素的含量③色素在濾紙條上擴(kuò)散的快慢能說明色素在層析液中的溶解度葉綠素b葉綠素a葉黃素胡蘿卜素葉綠素溶液（二）色素的功能400500600700波長(zhǎng)/nm葉綠體色素吸收光譜葉綠色a葉綠色b類胡蘿卜素所以說，綠葉中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光：吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能（1）葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光（二）色素的功能（2）色素對(duì)綠光的吸收最少，大量綠光都被反射回來，因此葉片呈綠色（3）色素對(duì)各種波長(zhǎng)的可見光均有吸收，但不吸收非可見光（三）葉綠體的功能：光合作用的場(chǎng)所光合作用的探究歷程1880年恩格爾曼實(shí)驗(yàn)二、光合作用的原理和應(yīng)用（一）光合作用的概念CO2+H2O(CH2O)+O2葉綠體光場(chǎng)所：條件：原料：產(chǎn)物：

光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。葉綠體光CO2+H2O（CH2O）+O2（二）光合作用的原理H2OO2H+ATPADP+Pi水的光解多種酶參加催化還原固定2C3C5CO2C5的再生酶酶NADPHNADP+（CH2O）光反應(yīng)是否只能在有光的條件下才能進(jìn)行？暗反應(yīng)是否只能在黑暗的條件下才能進(jìn)行？判斷：1.光反應(yīng)只能在有光的條件下才能進(jìn)行，暗反應(yīng)只能在黑暗的條件下才能進(jìn)行。2.光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng)，不能用于其他生命活動(dòng)。3.光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧全部來自于水，不能來自于二氧化碳。C18O2+H2O(CH2O)+O2CO2+H218O(CH2O)+18O2光反應(yīng)暗反應(yīng)場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系實(shí)質(zhì)光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較類囊體薄膜表面葉綠體基質(zhì)光、色素、酶NADPH、ATP、酶H2O的光解NADPH的合成ATP的合成CO2的固定C3的合成還原光能轉(zhuǎn)變成NADPH和ATP中的化學(xué)能NADPH和ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能光反應(yīng)是基礎(chǔ)，為暗反應(yīng)提供NADPH和ATP；暗反應(yīng)消耗NADPH和ATP，推動(dòng)光反應(yīng)。合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量（三）光照和CO2濃度變化對(duì)細(xì)胞中C3、C5、[H]和ATP、（CH2O）含量的影響C3C5[H]、ATP（CH2O）CO2不變，光照由弱到強(qiáng)強(qiáng)到弱光照不變，CO2由高到低低到高增多減少增多增多減少增多增多減少增多減少減少減少減少增多減少增多CO2+C5C3（CH2O）+C5[H]、ATP三、影響光合作用的因素O2eCO2fO2bCO2cCO2adO2O2

的吸收量=O2

的釋放量=CO2的吸收量=CO2的釋放量=O2

的消耗量=CO2的消耗量=dbacd

+ea

+f

光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度。

光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度。

光照強(qiáng)度為0，此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，單位時(shí)間內(nèi)釋放的CO2可表示細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。

光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用消耗的CO2量增大，呼吸作用生成CO2的量不變，光合作用大于呼吸作用。1、光照強(qiáng)度A點(diǎn)：AB段：B點(diǎn)：BC段：C點(diǎn)：C1點(diǎn)：（d、c）（d、c、f、e）（f、e）（a、b、f、e）（a、b、f、e）abcdef光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大C1光照強(qiáng)度OCO2吸收CO2釋放BCA光飽和點(diǎn)。BC光照強(qiáng)度OCO2吸收CO2釋放A凈光合速率總光合速率呼吸速率總光合速率=凈光合速率+呼吸速率CO2的消耗量CO2的吸收量呼吸產(chǎn)生的CO2量=+隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)氣孔關(guān)閉，使CO2供應(yīng)量減少，光合作用強(qiáng)度減弱。3、光合作用的日變化氣孔打開，CO2供應(yīng)量增加，光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)。光照強(qiáng)度減弱，光合作用強(qiáng)度減弱時(shí)間2461218BACDEFGHIO只進(jìn)行呼吸作用AB段：BD段：DE段：EF段：FH段：C點(diǎn)和G點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度2、光質(zhì)對(duì)光合作用的影響白光下的光合作用>紅光和藍(lán)紫光下的光合作用>綠光下的光合作用4、CO2濃度對(duì)光合作用的影響CO2濃度過低，光合作用無法進(jìn)行，只進(jìn)行呼吸作用進(jìn)行光合作用需要的最低CO2濃度呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度CO2補(bǔ)償點(diǎn)，呼吸作用強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度ABCO2的吸收量或釋放量CDD1CO2濃度光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大AB段：B點(diǎn)：BC段：C點(diǎn)：CD段：D點(diǎn)：D1點(diǎn)：CO2飽和點(diǎn)（1）正其行，通其風(fēng)（2）施用農(nóng)家肥和有機(jī)肥（3）溫室栽培適當(dāng)補(bǔ)充二氧化碳農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用原理：溫度是通過影響酶的活性而影響光合作用

5、溫度對(duì)光合作用的影響N：是各種酶、NADPH、ATP、生物膜、葉綠素的重要組成成分。P：是葉綠體膜、NADP+和ATP的重要組成成分。Mg：葉綠素的重要組成成分。

6、礦質(zhì)元素對(duì)光合作用的影響四、光合速率的測(cè)定NaOH溶液植物幼苗刻度管著色液滴甲NaHCO3溶液植物幼苗刻度管著色液滴乙NaOH溶液：NaHCO3溶液：①將甲裝置暗處理一段時(shí)間，記錄紅色液滴移動(dòng)距離，計(jì)算呼吸速率。②將乙裝置置于光下一段時(shí)間，記錄紅色液滴移動(dòng)距離，計(jì)算凈光合速率。③總光合速率=呼吸速率+凈光合速率測(cè)呼吸速率時(shí)，吸收CO2測(cè)凈光合速率時(shí)，維持裝置內(nèi)