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1、俗话说：万物生长靠太阳。为什么这样说呢？第四节 能量之源光与光合作用第一课时2009-12-011湖南省桃江县第四中学 李孟贤1.地球表面上的绿色植物每年大约制造了4400亿吨有机物！2.地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为7.111018KJ，这个数字相当于24万个三峡电站每年所发出的电力。请看下面的数据：2009-12-012湖南省桃江县第四中学 李孟贤能量的最终来源于光能。能量的最终来源于光能。光能转化为化学能被细胞所吸收的过程光能转化为化学能被细胞所吸收的过程称为光合作用称为光合作用。叶绿体中的色素对植物起着非常重要的作用。叶绿体叶绿体中的色素对植物起着非常重要的作用。叶绿体 中含有
2、哪些色素呢中含有哪些色素呢? ?2009-12-013湖南省桃江县第四中学 李孟贤绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离1.1.用无水乙醇溶解色素。用无水乙醇溶解色素。 2.2.用层析液分离色素。（溶解度高低决定色素用层析液分离色素。（溶解度高低决定色素 扩散的快慢）扩散的快慢） 3.3.注意：二氧化硅、碳酸钙的用途注意：二氧化硅、碳酸钙的用途 4.4.实验的步骤实验的步骤: :实验提取绿叶中的色素提取绿叶中的色素制备滤纸条制备滤纸条画滤液细线画滤液细线分离绿叶中的色素分离绿叶中的色素2009-12-014湖南省桃江县第四中学 李孟贤实验结果：讨论：1.滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排
3、序怎样？宽窄如何？这说明了什么？2009-12-015湖南省桃江县第四中学 李孟贤叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素（含量约（含量约3/43/4）（含量约（含量约1/41/4）叶绿素叶绿素a a（蓝绿色）（蓝绿色）叶绿素叶绿素b b（黄绿色）（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶黄素（黄色）绿叶中的色素绿叶中的色素2009-12-016湖南省桃江县第四中学 李孟贤2、色素的吸收光谱叶绿素溶液叶绿素主要吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光类胡萝卜素溶液2009-12-017湖南省桃江县第四中学 李孟贤叶片中的叶肉细胞绿叶叶肉细胞亚显微结构模式图叶绿体亚显微结构模式图捕捉
4、光能的色素存在于细胞中的什 么部位？2009-12-018湖南省桃江县第四中学 李孟贤*91. 1.下列标号各代表：下列标号各代表： _ _ 2. 2.在在上分布有光合作用所需的上分布有光合作用所需的 和和 ， 在在中也分布有光合作用所需的中也分布有光合作用所需的 。基质基质酶酶外膜外膜内膜内膜 类囊体膜类囊体膜基粒基粒色素色素酶酶62009-12-019湖南省桃江县第四中学 李孟贤第二课时2009-12-0110湖南省桃江县第四中学 李孟贤 探究光合作用，科学家们用了200多年的时间，经过无数次的实验。目前，对光合 作用更深层次的探索还在进行。现在我们 就沿着科学家们探寻的足迹，去体验他们
5、认识问题的思维过程和科学探索的乐趣。2009-12-0111湖南省桃江县第四中学 李孟贤美国古代古希腊亚里士多德土壤减少的重量等于植物增加的重量17世纪比利时海尔蒙特植物增重来自水1771年英国普利斯特利植物可以更新空气1779年荷兰英格豪斯植物只有在光下绿色部分可以 更新空气（500多次实验）1785年由于发现了空气的组成绿叶在光下放出氧气1864年德国萨克斯光合作用能产生淀粉1880年恩格尔曼在光下叶绿体放出氧气1939年美国鲁宾和卡门氧气来自于水1940年美国卡尔文CO2的碳转化成有机物中的碳 2009-12-0112湖南省桃江县第四中学 李孟贤古希腊亚里士多德认为：根吸收土壤中的养分，
6、土壤减少的重量=植物增加的重量植物为什么会生长？2009-12-0113湖南省桃江县第四中学 李孟贤17世纪比利时的海尔蒙特实验五年后2009-12-0114湖南省桃江县第四中学 李孟贤开始时时5年后实验实验 前后的差值值柳树树的质质量2.3kg76.7kg干土的质质量90.8kg90.743kg结论：植物增重来自水分+74.7kg0.057kg通过实验，海尔蒙特推翻了亚里士多德的错 误观点，那他的实验结论完全正确吗？从柳树生活环境的角度分析，还应考虑 什么因素？光、空气2009-12-0115湖南省桃江县第四中学 李孟贤1771年，英国的科学家普利斯特利实验2009-12-0116湖南省桃江
7、县第四中学 李孟贤思考：1.该实验装置中玻璃罩有什么作用？ 2.第一组实验中蜡烛熄灭、老鼠的死亡说明了什么？ 加入了植物后的实验说明了什么？ 3.前后实验的对比可以得出什么结论？ 4.普利斯特利的实验看似简单，但后人做时很多时候不能成功，这是为什么呢 ？2009-12-0117湖南省桃江县第四中学 李孟贤1779年，荷兰科学家英格豪斯做了500多次 植物更新空气的实验发现了其中的秘密。1、只有在光下植物才 能更新空气。2、植物体只有绿叶在光 下才能更新空气。2009-12-0118湖南省桃江县第四中学 李孟贤植物究竟更新了空气中的什么成分？直到1785年，由于发现了空气的组成 ，人们才明确：在
8、光下放出的是氧气，吸 收的是二氧化碳2009-12-0119湖南省桃江县第四中学 李孟贤1864年，德国植物学家萨克斯实验天竺葵2009-12-0120湖南省桃江县第四中学 李孟贤在暗处放置2-3天1864年萨克斯的实验暗处理光照酒精 脱色碘蒸汽处理2009-12-0121湖南省桃江县第四中学 李孟贤1864年，萨克斯(德)的实验（置于暗处几小时）（置于暗处几小时）思考：思考：目的是什么？目的是什么？一半遮光一半曝光为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽2009-12-0122湖南省桃江县第四中学 李孟贤2009-12-0123湖南省桃江县第四中学 李孟贤1864年，
9、（德）萨克斯的实验绿色叶片中光合作用中产生了淀粉2009-12-0124湖南省桃江县第四中学 李孟贤1880年，美国科学家恩吉尔曼实验2009-12-0125湖南省桃江县第四中学 李孟贤2009-12-0126湖南省桃江县第四中学 李孟贤思考1:为什么选用水绵做为实验材料？ 2:实验一为什么要在黑暗且没有空气的环境中进行？3:为什么先用极细光束照射水绵？而后又让水绵完全暴露在光下的目的是？4:本实验还有什么巧妙之处？水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察。排除氧气和光的干扰在叶绿体上形成光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验。与在黑暗处形成对照，再次验证实验结果用好氧细菌可以确定释放氧气的多少。
10、2009-12-0127湖南省桃江县第四中学 李孟贤返回光合作用氧气来源的探究（年）2009-12-0128湖南省桃江县第四中学 李孟贤鲁宾和卡门做的同位素标记实验光合作用产生的氧气全部来自于水， 而不是来自CO2这一实验证实了：这一实验证实了：2009-12-0129湖南省桃江县第四中学 李孟贤20世纪40年代，美国的科学家卡尔 文发现了卡尔文循环，探明了二氧 化碳在光合作用中转化成有机物中 碳的途径2009-12-0130湖南省桃江县第四中学 李孟贤叶绿体中的叶绿体中的 色素分子色素分子可见光可见光C C5 52C2C3 3ADP+PiADP+PiATPATP2H2H2 2OOOO2 24
11、H4H 多种酶多种酶酶酶 (CH(CH2 2O)O)n nCOCO2 2吸收吸收光解光解能能固定固定 还原还原酶酶光反应光反应暗暗反应反应光合作用的过程光合作用的过程供氢供氢（在类囊体的薄膜上进行）（在叶绿体的基质中进行）2009-12-0131湖南省桃江县第四中学 李孟贤光反应和暗反应的比较场所条件物质 变化能量 变化光反应暗反应联系基粒片层结构薄膜叶绿体基质中光、色素、酶、水、ADP 、Pi H、ATP、酶、 CO2 、C5水的光解ATP的生成CO2的固定 C3的还原光能ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能1、光反应为暗反应准备了还原剂H和能量ATP； 2、暗反应
12、为光反应补充消耗掉的ADP和Pi。2009-12-0132湖南省桃江县第四中学 李孟贤COCO2 2中中C C的转移途径：的转移途径：H H2 2OO中中H H转移途径：转移途径：C COO2 2C C3 3（C CHH2 2OO）HH2 2OOHH（C CHH2 2OO）2009-12-0133湖南省桃江县第四中学 李孟贤绿色植物通过 吸收 ，将 CO2和H2O合成为 并释放出 ，同 时也将太阳能转化为 储存在 和 其他有机物中，这一过程称为光合作用。2、什么是光合作用？3、总反应式：CO2+H2O 叶绿体光能糖类(CH2O)+O2叶绿体光能 有机物O2 化学能糖类2009-12-0134湖
13、南省桃江县第四中学 李孟贤4 4、光合作用的本质：、光合作用的本质： 物质转化：CO2 + H2O （CH2O）+ O2 能量转化：光能 ATP （CH2O） 活跃的化学能活跃的化学能稳定的化学能稳定的化学能2009-12-0135湖南省桃江县第四中学 李孟贤 1.1.叶绿体四种色素叶绿体四种色素 （1 1）在滤纸中从上到下的顺序：）在滤纸中从上到下的顺序： （2 2）各色素的颜色，主要吸收什么光。）各色素的颜色，主要吸收什么光。 （3 3）色素分布在：类囊体薄膜上）色素分布在：类囊体薄膜上 2.2.光合作用的过程光合作用的过程（1 1）光反应的产物：）光反应的产物：OO2 2、HH、ATPA
14、TP，其中，其中 HHATP ATP提供暗反应所需。提供暗反应所需。解题规律总结解题规律总结2009-12-0136湖南省桃江县第四中学 李孟贤解题规律总结解题规律总结(2)(2)光反应与暗反应关系光反应与暗反应关系: : 光反应要在类囊体膜上光反应要在类囊体膜上有光有光的条件下进行的条件下进行, ,为暗反应为暗反应 提供提供HH和和ATPATP 暗反应在叶绿体基质中暗反应在叶绿体基质中有光或无光有光或无光下都能进行，下都能进行，消耗了光反应的产物消耗了光反应的产物, ,促进光反应的进行促进光反应的进行 3 3、光合作用量变分析公式、光合作用量变分析公式: : (1)(1)如果停止光照：如果停
15、止光照： (2)(2)如果停止二氧化碳：如果停止二氧化碳：ATPATP减少减少,ADP,ADP增多增多,C,C3 3增多增多,C,C5 5减少减少C C5 5增多增多,C,C3 3减少减少,ATP,ATP增多增多,ADP,ADP减少减少2009-12-0137湖南省桃江县第四中学 李孟贤（1 1）叶绿素）叶绿素a a和叶绿素和叶绿素b b的颜色分别是的颜色分别是_和和_。（2 2）叶绿素吸收光能进行光反应，产物是）叶绿素吸收光能进行光反应，产物是_、_和和_（3 3）把）把1414CO2CO2加入含叶绿素的细胞中，加入含叶绿素的细胞中，1414C C的转移途径是的转移途径是_。A.A.二氧化碳二氧
