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文檔簡(jiǎn)介
第二節(jié)光合作用
——光能的捕獲和轉(zhuǎn)換第三章《細(xì)胞中能量的轉(zhuǎn)換和利用》1.綠色植物儲(chǔ)存在有機(jī)物中的能量來(lái)自于哪里?太陽(yáng)光2.太陽(yáng)光通過(guò)什么方式合成有機(jī)物的?光合作用一、解開(kāi)植物光合作用之謎古希臘亞里士多德認(rèn)為:根吸收土壤中的養(yǎng)分,土壤減少的重量=植物增加的重量
植物為什么會(huì)生長(zhǎng)?解開(kāi)植物光合作用之謎五年后柳樹(shù)增重74.47kg土壤減少0.06kg1642年(比利時(shí))海爾蒙特實(shí)驗(yàn)他認(rèn)為植物生長(zhǎng)所需要的養(yǎng)料主要來(lái)自水,而不是土壤。解開(kāi)植物光合作用之謎
海爾蒙特的柳樹(shù)實(shí)驗(yàn)的不足在哪里呢?答:沒(méi)有考慮到空氣的影響。解開(kāi)植物光合作用之謎結(jié)論:植物可以更新空氣。但他并不知道植物更新了空氣中的哪種成分。1771年(英)普利斯特萊(利)的實(shí)驗(yàn)解開(kāi)植物光合作用之謎
他發(fā)現(xiàn):普利斯特萊的實(shí)驗(yàn)只有在陽(yáng)光照射下才能成功;植物體只有綠葉才能更新空氣。1779年(荷蘭)英根豪斯的實(shí)驗(yàn)碘液檢測(cè)見(jiàn)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(guò)程暗處理在暗處放置1-2天光照光照幾個(gè)小時(shí)(饑餓處理)清水漂洗清水漂洗黑暗處理一晝夜結(jié)果:曝光的一半呈深藍(lán)色,遮光的一半則沒(méi)有顏色變化。一半曝光,一半遮光1864年(德)薩克斯的實(shí)驗(yàn)解開(kāi)植物光合作用之謎碘液處理結(jié)論:光合作用的產(chǎn)物是淀粉,需要光。1.天竺葵放黑暗處一晝夜的目的?黑暗處理(饑餓處理)目的:消耗原有的淀粉2.該實(shí)驗(yàn)中有無(wú)對(duì)照?有,一半曝光、一半遮光3.把葉片放入酒精中隔水加熱目的?脫色處理,加熱殺死細(xì)胞,色素溶解在酒精中解開(kāi)植物光合作用之謎
水綿的葉綠體呈帶狀好氧性細(xì)菌19世紀(jì)80年代(德)恩吉爾曼的實(shí)驗(yàn)
水綿臨時(shí)裝片在黑暗、沒(méi)有空氣的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
極細(xì)光束解開(kāi)光合作用之謎結(jié)果:好氧性細(xì)菌集中在葉綠體上被光束照亮的部位氧是由葉綠體釋放出來(lái)的。結(jié)論:黑暗中光照下解開(kāi)光合作用之謎恩吉爾曼實(shí)驗(yàn)的巧妙之處在哪里?所選的實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)條件
人們已經(jīng)知道光合作用的原料有H2O和CO2。那么,光合作用釋放的O2到底來(lái)自水還是來(lái)自CO2?解開(kāi)光合作用之謎18O2CO2第一組H218O第二組C18O21940年(美)魯賓和卡門(mén)實(shí)驗(yàn)(同位素標(biāo)記法)結(jié)論:光合作用產(chǎn)生的O2來(lái)自于H2O。O2H2O小球藻溶液解開(kāi)光合作用之謎
光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物又是怎樣合成的?解開(kāi)光合作用之謎1948年(美)卡爾文的實(shí)驗(yàn)(同位素標(biāo)記法)
用14CO2供小球藻進(jìn)行光合作用,探明了CO2中的碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的碳的途徑,稱(chēng)為卡爾文循環(huán)。解開(kāi)光合作用之謎CO2+H2O(CH2O)+O2葉綠體光能原料、條件、場(chǎng)所、產(chǎn)物糖類(lèi)光合作用的總反應(yīng)式二、捕獲光能的色素
光合作用與細(xì)胞中的色素有關(guān)。白化苗因不能進(jìn)行光合作用會(huì)死亡葉綠體中有哪些色素呢?葉綠體中色素的提取和分離
實(shí)驗(yàn)原理提取:色素能溶解在有機(jī)溶劑中如無(wú)水乙醇、丙酮中分離:色素在層析液中溶解度不同,使四種色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的速度不同而分離提取色素制備濾紙條畫(huà)濾液細(xì)線紙層析法分離色素觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)過(guò)程綠葉中色素的提取和分離下列試劑的作用分別是什么?CaCO3:SiO2:無(wú)水乙醇(或丙酮):層析液:防止研磨中色素被破壞使研磨更充分提取色素分離色素注意:濾紙上的濾液細(xì)線不能觸到層析液。胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b葉綠體中主要的色素有幾種?最寬(最多)綠葉中色素的提取和分離最窄(最少)色素結(jié)論:色素具有選擇吸收光能的作用分光儀紅橙黃綠藍(lán)靛紫捕獲光能的色素吸收紅光和藍(lán)紫光(藍(lán)綠色)葉綠素a(黃綠色)葉綠素b(橙黃色)胡蘿卜素葉黃素(黃色)葉綠素(約占3/4)類(lèi)胡蘿卜素(約占1/4)吸收藍(lán)紫光色素的種類(lèi)和作用反應(yīng)條件:反應(yīng)場(chǎng)所:反應(yīng)物:生成物:能量變化:光能等葉綠體CO2,H2O有機(jī)物,O2光能→化學(xué)能CO2+H2*O光能葉綠體(CH2O)+*O2三、光合作用的過(guò)程1、光反應(yīng)階段2、暗反應(yīng)階段光合作用的過(guò)程
請(qǐng)閱讀課文有關(guān)光合作用過(guò)程的內(nèi)容,思考:1、光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段在所需條件、進(jìn)行場(chǎng)所、物質(zhì)變化、能量轉(zhuǎn)換方面的區(qū)別;2、兩個(gè)階段有何聯(lián)系?有光在葉綠體類(lèi)囊體的薄膜上進(jìn)行物質(zhì)變化:H2O[H]+O2光ADP+Pi+能量ATP酶能量變化:光能→ATP中活躍的化學(xué)能
②ATP的合成:①水的光解:條件:場(chǎng)所:光反應(yīng)階段有光和無(wú)光都可以葉綠體基質(zhì)物質(zhì)變化:CO2+C52C3二氧化碳的固定:三碳化合物被還原:ATP中活躍化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能能量變化:場(chǎng)所:條件:酶2C3酶ATP、[H]
(CH2O)
+C5暗反應(yīng)階段光反應(yīng)階段與暗反應(yīng)階段的比較項(xiàng)目光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段區(qū)別場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量轉(zhuǎn)化葉綠體類(lèi)囊體的薄膜上葉綠體的基質(zhì)中需光有光無(wú)光都可以光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為糖類(lèi)等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能水的光解ATP的合成聯(lián)系1、光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ),光反應(yīng)為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供[H]和ATP2、暗反應(yīng)為光反應(yīng)的進(jìn)行提供合成ATP的原料ADP和PiCO2的固定C3的還原光合作用的過(guò)程葉綠體中的色素光能供氫酶供能還原多種酶參加催化(CH2O)ADP+Pi酶ATP2C3C5固定CO2光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段H2OO2[H]水在光下分解場(chǎng)所:葉綠體的類(lèi)囊體薄膜葉綠體基質(zhì)H2OBACDE+PiFGCO2J光①圖中B是—,它來(lái)自于——的分解。②圖中C是——,它被傳遞到葉綠體的——
部位,用于——。③圖中D是——,在葉綠體中合成D所需的能量來(lái)自——
④圖中的H表示——,H為I提供——⑤當(dāng)突然停止光照時(shí),F(xiàn)——,G——。(填增加或減少)HIO2水[H]基質(zhì)還原C3ATP色素吸收的光能增加減少光反應(yīng)[H]、ATP討論:條件變化時(shí),各種物質(zhì)合成量的動(dòng)態(tài)變化。條件C3C5[H]和ATP(CH2O)合成量停止光照CO2供應(yīng)不變光照不變停止CO2供應(yīng)增加減少減少減少減少增加增加減少1.綠色植物在暗處不能放出氧氣是因?yàn)閇
]
A.CO2的固定受阻
B.三碳化合物的還原需要光
C.水的分解不能進(jìn)行
D.五碳化合物的再生困難C2.關(guān)于暗反應(yīng)的敘述錯(cuò)誤的是(
)A.必須接受光反應(yīng)產(chǎn)生的氫和ATPB.將完成CO2的固定及三碳化合物的還原C.暗反應(yīng)的主要產(chǎn)物是葡萄糖D.暗反應(yīng)不需要光,只能在暗處進(jìn)行
D
3、下列能正確表示光合作用整個(gè)過(guò)程中能量變化的是A、光能→ATP活潑的化學(xué)能→葡萄糖穩(wěn)定的化學(xué)能B、光能→葡萄糖穩(wěn)定的化學(xué)能→ATP活潑的化學(xué)能C、光能→ATP活潑的化學(xué)能D、光能→葡萄糖穩(wěn)定的化學(xué)能A4.某科學(xué)家用含碳的同位素14C的二氧化碳追蹤光合作用中碳原子在下列分子中的轉(zhuǎn)移,最可能的途徑是
A.二氧化碳→葉綠素→ADPB.二氧化碳→葉綠素→ATPC.二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖
D.二氧化碳→酒精→葡萄糖C5、離體的葉綠體在光照下進(jìn)行穩(wěn)定的光合作用時(shí),如果突然中斷CO2氣體的供應(yīng),短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3化合物與C5化合物相對(duì)含量的變化是()
A、C3化合物增加、C5化合物減少
B、C3化合物增加、C5化合物減少
C、C3化合物減少、C5化合物增加
D、C3化合物減少、C5化合物減少C6.光合作用過(guò)程中,水的分解及三碳化合物形成葡萄糖所需能量分別來(lái)自[
]A.呼吸作用產(chǎn)生的ATP和光能B.都是呼吸作用產(chǎn)生的ATPC.光能和光反應(yīng)產(chǎn)生的ATPD.都是光反應(yīng)產(chǎn)生的ATPC(1)影響光合作用的因素外因:光照強(qiáng)度、CO2
、溫度、水、礦質(zhì)元素等(2)提高農(nóng)作物光合作用強(qiáng)度的措施1、適當(dāng)提高光照強(qiáng)度、延長(zhǎng)光照時(shí)間
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