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1、第四节 能量之源光与光合作用,一、捕获光能的色素和结构,问题探讨,有些蔬菜在棚内悬挂发红色或蓝色光的灯管,并且在白天也开灯。,1、用这种方法有什么好处？不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗？ 2、为什么不使用发绿色光的灯管作补充光源？,可以提高光合作用强度。因为光合作用吸收最多的是红光和蓝紫光。,光合作用对绿光吸收最少。,光合作用需要色素去捕获光能。,（一）实验：绿叶中色素的提取和分离,实验原理：用无水乙醇提取色素 用层析液分离色素 目的要求：绿叶中色素的提取和分离 及色素的种类 材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、 无水乙醇、层析液等,实验步骤：,1.提取绿叶中的色素,SiO2：使碾磨充分
2、 CaCO3：防止色素被破坏 无水乙醇：提取色素,2.制备滤纸条,减去两角的目的： 防止层析液从边缘扩散速度太快。,实验步骤：,3.画滤液细线,实验步骤：,滤液细线的要求： 细、直、齐（使色素处于同一起跑线）； 重复23次（防止色素太少分离现象不明显）。,4.分离绿叶中的色素,实验步骤：,注意: 滤液细线不能触到层析液（防止色素溶解在层析液中） 烧杯要盖上培养皿、试管要塞上棉塞（层析液易挥发且有毒）,捕获光能的色素,类胡萝卜素,叶绿素,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b,(占1/4),(占3/4),5、观察与记录实验结果,实验步骤：,滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？,（橙黄色）
3、,（黄色）,（蓝绿色）,（黄绿色）,四种色素对光的吸收,叶绿素a、b主要吸_ 胡萝卜素和叶黄素主要吸收_,蓝紫光、红光,蓝紫光,叶绿体中的色素提取液,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素,叶绿素,小结：,橙黄色,黄色,蓝绿色,黄绿色,最少,较少,最多,较多,最大,较大,较小,最小,最快,较快,较慢,最慢,蓝紫光,蓝紫光 红光,与光合作用有关的色素存在于哪呢？,（二）叶绿体的结构,结构：,外膜、内膜、基粒、基质,形态：,扁平的椭球形,基粒的类囊体的薄膜上,色素的分布：,（三）叶绿体的功能,总结:叶绿体的功能,叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，分布了许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用
4、的酶。,巩固练习,1、叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面 有关叶绿体的叙述正确的是 （ ） A叶绿体中的色素都分布在囊状结构的膜上 B叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上 C光合作用的酶只分布在叶绿体基质中 D光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上,A,2在一定时间内，同一株绿色植物在哪种光的照射下，放出的氧气最多 （ ） A红光和绿光 B红光和蓝紫光 C蓝紫光和绿光 D蓝紫光和橙光,B,3、把新鲜叶绿素溶液放在光源与分光镜之间，可以看到光谱中吸收最强的是 A 红光部分 B 红橙光与蓝紫光部分 C 绿光部分 D 紫光部分,B,1.下列标号各代表： _ _ 2.在上分布有光合作用所需的 和 ，在
5、中也分布有光合作用所需的 。,基质,酶,外膜,内膜,类囊体,基粒,色素,酶,ATP,糖类,脂肪,糖原,淀粉,太阳光能,复习巩固：,第四节 能量之源光与光合作用,二、光合作用的原理和应用,（一）光合作用的探究历程,五年后,1、1648年，海尔蒙特的柳树实验,柳树增重约82kg 土壤减少约100g,水分是建造植物体的原料,结论：,局限：,忽略空气对植物的影响,有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结果，所以有人认为植物也能使空气变污浊。,植物可以更新空气,2、1771年，英国科学家 普利斯特利,结论：,为什么植物也能使空气变污浊？,3、1779年, 荷兰的科学家 英格豪斯（500多次试验）,普利斯
6、特利的实验只有在阳光照射下才能成功； 植物体只有绿叶才能更新空气。,到1785年，发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的是O2，吸收的是CO2。 即：可以更新空气的是O2 ，使空气变污浊的是CO2,4、1845年，德国科学家 梅耶,光能,化学能,储存在什么物质中？,光合 作用,5、1864年，德国科学家萨克斯,黑暗处理一昼夜,用碘蒸气处理这片叶，发现曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。,让一张叶片一半曝光一半遮光,、,绿叶在光下制造淀粉。,结论：,光合作用释放的O2来自CO2还是H2O？,18O2,O2,6、1941年，美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）,光照射下的小球绿藻悬浮
7、液,光合作用产生的O2来自于H2O。,结论：,光合作用产生的有机物又是怎样合成的？,7、20世纪40年，美国卡尔文,14CO2,小球藻,有机物的14C,（卡尔文循环）,结论：,光合产物中有机物的碳来自CO2,小结：光合作用探究历程,植物可以更新空气,只有在光照下植物可以更新空气,植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来,绿色叶片光合作用产生淀粉,氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所,光合作用释放的氧来自水,光合产物中有机物的碳来自CO2,CO2 + H2 O,光能,叶绿体,（CH2O)+ O2,概念：绿色植物通过 ，利用 ，把 转化成储存着能量的 ，并且释放出 的过程。,叶绿体,光能
8、,二氧化碳和水,有机物,氧气,从反应物、场所、条件、生成物总结光合作用的表达式和概念：,（二）光合作用过程,光反应：,暗反应：,1、根据反应过程是否需要光能分为：,有光才能进行,有光、无光都能进行,色素分子,可见光,C5,2C3,ADP+Pi,ATP,2H2O,O2,4H,多种酶,酶,(CH2O),CO2,吸收,光解,供能,固定,还原,酶,光反应,暗反应,2、光合作用的过程：,实质：,3、光反应与暗反应的区别和联系,类囊体薄膜上,叶绿体的基质,需光,色素和酶,不需光,色素;需酶,稳定的化学能,光能 活跃的化学能,光反应为暗反应提供ATP和H，暗反应为光反应提供ADP和Pi,1、光下的植物突然停
9、止光照后，C5化合物和C3化合物的含量如何变化？,停止光照,光反应停止,2、光下的植物突然停止CO2的供应后，C5化合物和C3化合物的含量如何变化？,H ,ATP,还原受阻,C3 ,C5 ,CO2 ,固定停止,C3 ,C5 ,思考与讨论：,增加,减少,减少或没有,减少或没有,减少,增加,增加,增加,减少,增加,增加,减少或没有,增加,减少,减少,增加,增加,减少,增加,减少,（三）化能合成作用,异养生物(人、动物、真菌、大部分细菌),营养类型,自养生物,光能自养生物(绿色植物),化能自养生物,利用环境中现成的有机物来维持生命活动。,以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存
10、着的能量。,光合作用,以光为能源，以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如：绿色植物。,化能合成作用,利用环境中某些无机物氧化时释放的能量将CO2和H2O（无机物）合成糖类（有机物）。如硝化细菌。,光能自养生物,化能自养生物,能量来源：,能量来源：,光能,化学能,能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用,化能合成作用,例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等细菌。,1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于_ 和_;形成的_和_ 提供给暗反应。,2.光合作用的实质是：把_和_转变为有机物，把_转变成_,贮藏在有机物中。,3.在光合
11、作用中，葡萄糖是在_中形成的，氧气是在_中形成的，ATP是在_中形成的，CO2是在_固定的。,水的光解,形成ATP,H,ATP,CO2,H2O,光能,化学能,暗反应,光反应,光反应,暗反应,基础巩固,4、下图是光合作用过程图解，请分析回答下列问题：,图中A是_,B是_,它来自于_的分解。 图中C是_，它被传递到叶绿体的_部位，用于_ 。 图中D是_，在叶绿体中合成D所需的能量来自_ 图中G_,F是_,J是_。 图中的H表示_， H为I提供_。 当突然停止光照时，F ，G .（增加或减少）,2,水,H,基质,作为还原剂，还原C3,ATP,色素吸收的光能,光反应,H和ATP,色素,C5化合物,C3
12、化合物,糖类,增加,减少,1、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（ ） A、H B、C5化合物 C、ATP D、CO2,B,2、与光合作用光反应有关的是（ ） H2O ATP ADP CO2 A. B. C. D.,A,3、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C02条件下。如果将环境中C02含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依次是 A. 上升；下降；上升 B. 下降；上升；下降 C. 下降；上升；上升 D. 上升；下降；下降,C,4、光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（ ） A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应
13、 B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应 C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应,D,5、光合作用过程中，产生ADP和消耗ADP的 部位在叶绿体中依次为 ( ) 外膜 内膜 基质 类囊体膜 A B C D,B,6、光合作用过程的正确顺序是（ ） 二氧化碳的固定 氧气的释放 叶绿素吸收光能水的光解三碳化合物被还原 A. B. C. D. 7、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（ ） 三碳化合物 五碳化合物 氧气,8、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O的水中，过一段时间后，分析18O放射性标记，最先（ ） A、在植物体内的葡萄糖中发现 B、在植物体
14、内的淀粉中发现 C、在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现 D、在植物体周围的空气中发现,D,9、某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子，14C的转移途径是（ ） A、CO2 叶绿体 ATP B、CO2 叶绿素 ATP C、CO2 乙醇 糖类 D、CO2 三碳化合物 糖类,D,10、在光合作用过程中，能量的转移途径是 A、光能 ATP 叶绿素 葡萄糖 B、光能 叶绿素 ATP 葡萄糖 C、光能 叶绿素 CO2 葡萄糖 D、光能 ATP CO2 葡萄糖,B,（四）影响光合作用强度的因素,1、植物自身因素遗传因素、叶龄、叶面积 2、环境因素对光合作用的影响,1）光照,2）温度,3）二氧化碳浓度,4）水分,5）矿质元素,光合作用是在 的催化下进行的，温度直接影响 ； AB段表示： ； B点表示： ； BC段表示： ；,酶的活性,酶,此温度条件下，光合速率最高,超过最适温度，光合速率随温度升高而下降,1、温度,一定范围内，光合速率随温度升高而升高,应用：,增加昼夜温差，保证有机物的积累,图中A点含义： ； B点含义： ； C点表示： ； 若甲曲
