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1、第四节 能量之源 -光与光合作用,因为韭菜有能捕获光能的色素,提取和分离叶绿体中的色素,2.分离原理：,色素能溶解在丙酮或酒精等有机溶剂中，所以可用无水酒精提取色素。,1.提取原理：,色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。,扩散速度与色素在层析中的溶解度的关系：,溶解度大，扩散速度快 溶解度小，扩散速度慢,实验原理：,溶解色素,过滤,制备滤纸条,画滤液细线,1.实验过程和相关注意事项,研磨,层析液分离,使色素研磨充分,防止色素被破坏,过滤效果更好,使层析液同步到达滤液细线,防止色素带重叠、积累更多的色素,防止色素溶解于层析液中,注：层析液不能没及滤液线,3、分离色素,蓝绿色,黄绿色,
2、橙黄色,黄色,叶绿素a,叶绿素b,胡萝卜素,叶黄素,（最快、含量最少）,（含量最多）,（最慢）,2、色素的吸收光谱,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,叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱,主要吸收蓝紫光,主要吸收蓝紫光和红光,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,叶绿素,类胡萝卜素,色素位于叶绿体中,2、叶绿体的结构,类囊体的薄膜上,色素的分布：,3、叶绿体的功能,好氧菌,实验材料,水绵,叶绿体是植物进行光合作用的场所， 且放出氧气,结论:,1在圆形滤纸的中央，滴叶绿体的色素滤
3、液进行色素分离，看到近似同心的四圈色素环，排在最外圈的色素是 A橙黄色的胡萝卜素 B黄色的叶黄素 C蓝绿素的叶绿素a D黄绿色的叶绿素b,即时检测,2分别在I、II、III三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色、几乎无色。 则I、II、III三个研钵中的溶液颜色分别是 A几乎无色、黄绿色、深绿色 B深绿色、几乎无色、黄绿色 C黄绿色、深绿色、几乎无色 D黄绿色、几乎无色、深绿色,A,D,水分是植物建造自身的原料,植物可以更新空气,只有在光照下只有绿叶才可以更新空气,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
4、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,植物可以更新空气,结论:,一半曝光，一半遮光,在暗处放置几小的叶片,绿色叶片在光合作用中产生了淀粉,碘蒸气处理,萨克斯实验,结论:,H2O C18O2,H218O CO2,O2 O2 O2,O2 O2 O2,O2 O2 O2,O2 O2 O2,O2 O2 O2 O2,18O2 18O2 18O2,18O2 18O2 18O2,18O2 18O2 18O2,结论:光合作用释放的氧全部来自水,20世纪30年代，（美）鲁宾和卡门的同位素标记实验：,光反应阶段,光、色素、酶,叶绿体
5、内的类囊体薄膜上,水的光解：,（还原剂）,ATP的合成：,光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中,场所：,条件：,物质变化,能量变化,请同学找出光反应和暗反应的相关内容？ 并在小黑板上写出反应阶段式子用箭头表示,H2O,类囊体膜,酶,光反应阶段,进入叶绿体基质，参与暗反应,供暗反应使用,暗反应阶段,CO2的固定：,C3的还原：,叶绿体的基质中,H 、ATP、酶,场所：,条件：,物质变化,能量变化,暗反应阶段,CO2,五碳化合物 C5,CO2的固定,三碳化合物 2C3,叶绿体基质 多种酶,糖类,H,卡尔文循环,色素分子,可见光,C5,2C3,ADP+Pi,ATP,2H2O,O2,4H,多种酶,酶,
6、(CH2O),CO2,吸收,光解,能,固定,还原,酶,光反应,暗反应,光合作用总过程：,光反应与和暗反应有那些主要区别？可以从哪些方面来看呢？ 有何联系？,反应 场所,条件,物质 变化,能量 变化,合作探究1,区别：,联系：,1、光反应产生的H、 ATP，用于了暗反应C3 的还原并提供能量,2、暗反应产生的ADP+Pi，用于光反应ATP的合成,光能变成活跃的化学能 （ATP、NADPH中）,活跃的化学能（ATP、NADPH ）变成稳定的化学能（糖类）,光反应产生的H，在暗反应中用于还原C3,光反应生成的ATP ，在暗反应中C3还原成糖类提供能量,水的光解 2H2O4H+O2 合成ATP ADP
7、+Pi ATP,光,酶 光能,CO2的固定 CO2+C5 2C3 C3还原 12C3 C6H12O6+6C5,酶,酶 ATP H,过程:光反应阶段和暗反应阶段的比较,1、光下的植物突然停止光照后，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 ,合作探究2,影响光合作用强度的因素？,(色素、酶）,Mg、N等矿质元素； 酶的活性受温度等影响。,光照强度、光质、光照时间；,CO2的浓度,合作探究3,夏季中午， 气孔关闭,探究光照强弱对
8、光合作用强度的影响,叶片浮在水面上,叶片沉入水底,叶片上浮,光照越强，上浮叶片越多,请找出呼吸作用（有氧呼吸）和光合作用的区别和联系？,反应 场所,条件,物质 变化,能量 变化,合作探究,区别：,联系：,请找出呼吸作用（有氧呼吸）和光合作用的区别和联系？,区别：,1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叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应 B叶绿体的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 2在光合作用过程中 不属于暗反应的是（ ） ACO2与五碳化合物结合 B三碳化合物接受ATP释放的能量
9、CH2O的氢传递NADP+ DNADPH的氢传递给三碳化合物,D,C,3、在正常条件下进行光合作用的某植物，当突然改变某条件后，即可发现叶肉细胞内C5含量突然上升，则改变的条件是（ ） A停止光照 升高CO2浓度 C 降低CO2浓度 D停止光照并降低CO2浓度,C,4（2006上海）图表示将某植物放在不同浓度CO2环境条件下，其光合速率受光照强度影响的变化曲线。b点与a点相比较，b点时叶肉细胞中C3的含量，以及b点与c 点相比较，b点时叶肉细胞中C3的含量变化情况是（ ） A低、高 B低、基本一致 C高、高 D高、基本一致,A,6（2004广东）在光合作用的暗反应中发生的反应过程有（多选）（
10、） A CO2的固定、O2的释放 B CO2的固定、糖的生成 C H2O的分解、O2的释放 D CO2的固定和C3化合物的还原 7（2006江苏）光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，下列参与暗反应必需的物质是（ ） A H2O、CO2、ADP B CO2、NADPH、ATP C H2O、CO2、ATP D NADPH、H2 O 、ADP,BD,B,8生长旺盛的叶片，剪成5毫米见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理（见图及图注），这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是（ ）,C,10（佛山4月）气孔关闭会导致光合作用效率下降，其表现在（ ） A水光解产生H的量不足 B光反应中产生的ATP数量
11、减少 C暗反应过程中还原剂的数量不足 D暗反应过程中产生的三碳化合物数量减少 11（西安3月）如果将一株绿色植物栽培在含H218O的完全培养液中，给予充足的光照，经过较长时间后，18O可能存在于下列哪一组物质中( ) 周围空气的氧气中 暗反应过程中产生的ADP中 周围空气水分子中 A只有是正确的 B只有是正确的 C除之外都正确 D都正确,D,D,H2O+ CO2（CH2O）+ O2,光,叶绿体,比较光合作用中光反应和暗反应的主要区别,光合作用 的过程,对比项目,光反应阶段,暗反应阶段,所需条件,场所,物质变化,能量变化,光、酶、色素,酶、不需光,叶绿体类囊体膜上,叶绿体基质中,水的光解,ATP
12、的生成,CO2的固定,C3的还原,光能转变为化学能储存在ATP中,ATP中的化学能转化为糖类等有机物中储存的化学能,光反应和暗反应之间的联系：,光反应是暗反应的基础，为暗反应提供H和ATP。光反应停止，暗反应也随即终止。同时，如果暗反应受阻，光反应也会因产物积累而不能正常进行。,光反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？,再次思考,光反应只在白天进行，夜间不进行 暗反应在白天和夜间都进行,1、光合作用中光反应阶段为暗反应阶段提供了（ ） AO2和C3化合物 B叶绿体色素 CH20和O2 DH和ATP,D,练一练,2、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（ ） A、
13、H B、五碳化合物 C、ATP D、二氧化碳,B,3、 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 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,整个光合作用过程中的物质变化和能量变化分别是什么？,物质变化：,把简单的无机物转变为复杂的有机物,能量变化：,把光能转变成储存在有机物中的化学能,研究光合作用的过程有什么意义呢？,增加农作物的产量 提高光合作用的强度,（三）光合作用原理的应用,如：,控制光照的强度,控制温度的高低,适当增加作物环境中CO
14、2的浓度,（1）温度：温度可以通过影响暗反应的酶促反应来影响光合作用；在一定范围内随温度的提高，光合作用加强；温度过高时也会影响酶的活性，使光合作用强度减弱。 （2）光照强度：光是光合作用的能量来源。在一定的光照强度范围内，光合作用强度随光照强度的加强高而加强。但超过这个范围，会使气孔关闭，使光合作用的二氧化碳供应量减少，降低光合作用强度 （3）二氧化碳的浓度：是光合作用的原料。一般来说，在一定的范围内，植物光合作用的强度随CO2浓度的增加而增加，但超过一定的范围，光合作用不再加强。,影响光合作用的环境因素：,探究“环境因素（如光照强弱）对光合作用强度的影响”,探究实验,原理： 1、空气中二氧
15、化碳的浓度，土壤中水分的多少，光照的长短与强弱、光的成分以及温度的高低等，都是影响光合作用强度的外界因素。 2、光合作用的强度可以通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量地表示。,步骤： 取叶圆片用真空渗入法，排除叶内细胞间隙的空气，充以水分使叶片下沉。植物照光后，由于光合作用放出的氧气在水中的溶解度很小，而积累于细胞间隙，叶圆片即由下沉转为上浮。 根据不同条件下，相同时间内叶圆片上浮数目的多少，即能比较光合作用的强弱。,若要探究光质（红橙光，蓝紫光，绿光）对植物光合作用的影响，可设计如下实验步骤： 取图示装置三套，分别放在温度适宜的暗室内， 分别用相同功率的红橙色，蓝紫色，绿色三只灯泡在与实验装置距离相同的地方照射一段时间， 观察并比较试管上方产生气体的多少，得出结论。,（4）水：是光合作用的反应物。 （5）矿质元素（如N
