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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,在蔬菜大棚内为悬挂发红色或蓝色的灯管，并且在白天也开灯.,用这种方法有什么好处？不同颜色的灯光对植物的光合作用有影响吗？,为什么不使用发绿色光的灯管作为补充光源？,1.生命活动的最终能源太阳能是如何转变成化学能用于生命活动的？.,通过植物细胞的光合作用,2.植物的光合作用是以太阳光能作为动力的，植物为什么能捕获光能进行光合作用的？我们来比较健康幼苗与白化苗的生长状况，请分析为什么白化苗的长势比正常幼苗差？,正常幼苗能进行光合作用制造有机养料,白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料,因为有能捕获光能的色素,捕获光能的色素,绿叶中会有哪些种
2、类的色素呢？ 它们分别是什么颜色的？ 各种色素在绿叶的含量相同吗？,实验：绿叶中色素的提取和分离,实验原理：,叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中，如丙酮（无水乙醇）等。所以可以用丙酮（无水乙醇）提取叶绿体中的色素。,实验原理：,叶绿体中的几种色素在层析液中的扩散速度不同，层析液的主要成分是石油醚，石油醚是一种脂溶性很强的有机溶剂，叶绿体中的几种色素在层析液中的溶解度不同：溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得最快；溶解度低的色素扩散得最慢。,实验材料： 菠菜叶片若干，二氧化硅，碳酸钙，丙酮，层析液，滤纸条，天平、棉花，剪刀，铅笔，直尺,丙酮易挥发，并有一定的毒性 层析液易挥发，并有一定的毒性,分别在
3、A、B、C、四个研钵中加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（或褐色）、几乎无色。,注：“”表示加；“”表示不加。 （1）A处理得到的溶液颜色是黄绿色 ，原因是 。 （2）B处理得到的溶液颜色是几乎无色 ，原因是 。 （3）C处理得到的溶液颜色是深绿色 ，原因是 。 (4) D处理得到的溶液颜色是黄绿色 ,原因是 。,：部分叶绿素受到破坏。：叶绿素不溶于水。：大量叶绿素溶于乙醇中。 D：没有充分研磨,方法与步骤,提取色素,方法与步骤,提取色素,称取5g左右的鲜叶，剪碎，放入研钵中。加少许的二氧化硅（充分研磨）和碳酸钙（防止色素被破坏
4、）与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。,方法与步骤,制备滤纸条,方法与步骤,画滤液细线,方法与步骤,分离色素,方法与步骤,观察与记录,色素的种类,叶片为什么往往是绿色的呢？,叶绿体中的色素提取液,实验表明：,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。,这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？,光合作用的完整单位叶绿体,叶绿体,叶绿体的功能,讨论,1、恩格尔曼实验的结论是什么？,2、此实验设计有什么巧妙之处？,3、从资料可以得出什么结论？,O2是由叶绿体产生的 叶绿体是光合作用的场所。光合作用需要光照。,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
5、许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用的酶。,总结叶绿体的功能,二、光合作用的原理和应用,光合作用的探究历程（P101102）,结论：水分是植物建造自身的原料。,17世纪海尔蒙特栽培的柳树实验,结论：植物可以更新空气,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？,1779年，荷兰的英格豪斯,普利斯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。,水,二氧化碳,氧气,光,？,光能,化学能,储存在什么物质中？,德国梅耶,1864年，德国萨克斯实验,让一张叶片一
6、半 曝光一半遮光,绿叶在光下制造淀粉。,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。,光合作用释放的O2来自CO2还是H2O？,结论,第一组,光合作用产生的O2来自于H2O。,H2180,C02,H20,C18O2,第二组,1802,02,美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）,结论,光合作用产生的有机物又是怎样合成的？,美国卡尔文,用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C的去向，称为卡尔文循环。,光合作用的定义,绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并释放出O2的过程。,总结光合作用的反应式,反应物、条件、场所、生
7、成物,CO2H2O （CH2O）O2,光能,叶绿体,糖类,光合作用过程,光反应,暗反应,划分依据:反应过程是否需要光能,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？,有光才能反应,有光、无光都能反应,H2O,类囊体膜,酶,光反应阶段,光、色素、酶,叶绿体内的类囊体薄膜上,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：,能量变化,物质变化,进入叶绿体基质，参与暗反应,供暗反应使用,CO2,五碳化合物 C5,CO2的固定,三碳化合物 2C3,C3的还原,叶绿体基质 多种酶,糖类,卡尔文循环,暗反应阶段,CO2的固定：,C3的还原：
8、,叶绿体的基质中,H 、ATP、酶,场所：,条件：,能量变化,物质变化,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,比较光反应、暗反应,光反应阶段,暗反应阶段,条件,场所,物质变化,能量变化,光、色素、酶,不需光、酶、H、ATP,叶绿体类囊体膜,叶绿体基质中,水的光解； ATP的生成,CO2的固定； C3的还原,ATP中活 跃化学能,光能,ATP中活 跃化学能,有机物中稳 定化学能,光反应是暗反应的基础，为暗反应提供H和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi 。,光合作用的全过程,供氢,供能,还原,多种酶参加催化,（CH2O）,2C3,C5,固定,
9、CO2,光反应过程,暗反应过程,光合作用原理的应用,影响光合作用强度的因素？,CO2的浓度，光照的长短与强弱；光的成分；温度的高低、必需矿物质元素、水分等。,例：适当提高CO2的浓度（温室大棚），增加光照时间和光照强度，农作物间距合理，选择适当的光源等。,有关光合作用强度和呼吸作用强度的计算： 对于绿色植物来说，由于进行光合作用的同时，还在进行呼吸作用。因此，光下测定的值为净光合速率，而实际光合速率净光合速率呼吸速率。一般以光合速率和呼吸速率（即单位时间单位叶面积吸收和放出CO2的量或放出和吸收O2的量）来表示植物光合作用和呼吸作用的强度，并以此间接表示植物合成和分解有机物的量的多少。 （1）
10、光合作用实际产氧量 = 实测的氧气释放量 + 呼吸作用吸耗氧量 （2）光合作用实际二氧化碳消耗量 = 实测的二氧化碳消耗量 + 呼吸作用二氧化碳释放量 （3）光合作用葡萄糖净生产量 = 光合作用实际葡萄糖生产量呼吸作用葡萄糖消耗量,化能合成作用,自养生物,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。,异养生物,只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。,化能合成作用,利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。少数的细菌，如硝化细菌。,光能自养生物,化能自养生物,所需的能量来源不同
11、（光能、化学能）,1、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（ ） A、H B、五碳化合物 C、ATP D、二氧化碳,B,2、 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,3.上图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对CO2的吸收和释放状况的示意图。亲据图回答问题： 1、图中1517段段CO2吸收量逐渐减少是因为 ，以至光反应产生的 和 逐渐减少，从而影响了暗反应 ，使 化合物数量减少，影响了CO2固定。,光照强度逐步减弱,ATP,还原氢,C3的还原,五碳,
