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1、是生物界获得能量、食物和氧气的根本途径 。,光合作用,生态缸是非常受人们欢迎的一种装饰品。生态缸常设有光源或是放置在光线较好的室内位置。假如放置于黑暗当中，整个生态缸会很快崩溃，生态缸里的水草、鱼等会很快死亡。这是为什么呢？,追根溯源，对于绝大多数生物来说，活细胞所需能量的最终源头是 。 将光能转换成细胞能够利用的化学能的是 。 进行光合作用的细胞，首先要能够 。,太阳能,光合作用,捕获光能,提取 色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可用无水乙醇提取色素。 分离 利用色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上的扩散速度有差别，可以用来分离色素。,一、绿叶中色素的提取和分离,1、实验原理,2、实验步骤
2、,（一）提取绿叶中的色素,材料:5g鲜叶,药品,SiO2有助于研磨充分,CaCO3 防止色素被破坏,无水乙醇溶解色素,（1）研磨,(2)过滤：获取绿色滤液,（二）制备滤纸条,（三）画滤液细线：细、直、齐。 用毛细吸管，吸取少量滤液，沿着铅笔线均匀地画，待滤液干燥后再画23次。,要求：细而齐 重复23次,（四）分离绿叶中的色素,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b,滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？, 层析液不能没及滤液细线,防止色素溶于层析液,橙黄色,黄色,蓝绿色,黄绿色,最少,较少,最多,较多,3、实验结论,绿叶中的色素,类胡萝卜素,叶绿素,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b,
3、(占1/4),(占3/4),（橙黄,（黄色）,（蓝绿色,（黄绿色,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),（橙黄色）,（黄色）,（蓝绿色）,（黄绿色）,二、绿叶中色素的种类和作用,色素对光的吸收,叶绿体中的色素提取液,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,四种色素对光的吸收,为什么植物的叶片呈现绿色？,光照到物体表面后，该物体又将这种颜色的光反射出来，就是我们所见到的颜色。对植物而言，除了部分橙光、黄光和大部分绿光被反射外，其他的基本上都被叶绿素分子等所吸收了，所以植物的叶片呈现绿色。,1. 在光照强度相同的情况下,为绿色植物提供哪
4、种光,对其光合作用最有利,光合作用的产物较多,2.在光照强度相同的情况下,为绿色植物提供哪种光,对其光合作用最有利,光合作用的产物较多,A.红光 B.蓝紫光 C.橙光 D.绿光,C,B,A.红光 B.蓝紫光 C.白光 D.绿光,例题,这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？,绿叶中的色素具有吸收光能、 传递光能、转化光能的作用,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,叶绿体结构模式图,外膜,内膜,基粒,基质,每个基粒都含有两个以上的类囊体，多者可达100个以上。叶绿体内有如此多的基粒和类囊体，极大地扩大了受光面积。,捕获光能的色素分布在_,类囊体的薄膜
5、上,三、叶绿体的结构和功能,叶 绿 体,含色素,位于类囊体薄膜上,含光 合酶,位于类囊体上 （少量）,位于叶绿体基质中 （大量）,1880年，恩格尔曼实验示意图,黑暗处用极细光束照射,暴露在光下,资料分析：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2可以得出什么推论？,叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所需的酶。,总结叶绿体的功能,实验的巧妙之处,1、选用水绵和好氧菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好氧菌可确定释放氧气多的部位。 2、无空气的黑暗环境，排除环境中光和
6、氧气的影响。 3、用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验。临时装片暴露在光下的实验再次验证实验结果，等等。,从资料2可以得出的推论是： 叶绿体是进行光合作用的场所。,1通过纸层析法分离叶绿体色素，结果在滤纸条上出现4条色素带，从上而下依次为：（ ） A胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b B胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b、叶黄素 C叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素 D叶黄素、叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素 2在圆形滤纸的中央点上色素滤液，对叶绿体的色素进行纸层析法分离，会得到近似同心的四个色素环，排列在最里圈的色素呈（ ） A橙黄色 B蓝绿色 C黄绿色 D黄色
7、,课堂训练,A,C,3、在进行绿叶中色素的提取和分离的实验时不让层析液触及滤液细线的原因是（ ） A滤纸上几种色素会扩散不均匀而影响实验结果 B滤纸上的滤液细线会变粗而使色素太分散 C色素会溶解在层析液中而使实验失败 D滤纸上的几种色素会混合起来不分散 4、如图做色素层析分离的正确装置是（ ）,C,D,5、色素分布在叶绿体的什么部位？ 6、与光合作用有关的酶在什么地方？,叶绿体的类囊体薄膜上,类囊体和叶绿体基质中,【巩固1】 如图表示绿叶中色素的提取和分离实验的部分材料和用具，下列叙述错误的是( )。 A图加入研钵内的物质有无水乙醇、SiO2、CaCO3 B将浆糊状研磨液倒入中，漏斗基部应放一
8、块单层尼龙布 C画滤液细线的要求是细、齐、直 D层析结果色素带最宽的是叶绿素b，扩散最快的是叶黄素,D,【巩固2】 如图为叶绿体亚显微结构简图，下列叙述中错误的是( )。 A均为选择透过性膜 B与光合作用有关的色素分布在上 C基粒是由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成 D与光合作用有关的酶只分布在上,D,课前提问,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b,（橙黄色）,（黄色）,（蓝绿色）,（黄绿色）,类胡萝卜素,叶绿素,(主要吸收蓝紫光),(主要吸收蓝紫光和红光),绿叶中的色素具有 、 、 光能的作用，分布在 。,吸收,传递,转化,类囊体的薄膜上,一、捕获光能的色素和结构,二、光合作用的原理和应用,绿
9、色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存着能量的有机物，并释放出O2的过程。,二、光合作用的探究历程（P101102）,一、光合作用的定义,结论：水分是植物建造自身的原料。,1、1642年 比利时 海尔蒙特 实验,2、1771年，英国 普利斯特利 实验,结论：植物可以更新空气,3、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,4、1845年，德国的梅耶,一半曝光，一半遮光,
10、在暗处放置几小的叶片,5、1864年德国萨克斯的实验,结论：绿色叶片光合作用产生淀粉,同位素标记法研究,同位素18O分别标记H2O和CO2,结论：光合作用释放的氧气来自水,6、1939年，鲁宾和卡门,光合作用释放的O2来自CO2还是H2O？,第一组,第二组,7、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。,卡尔文循环：CO2 C3 (CH2O),总结光合作用的反应式,CO2H2O （CH2O）O2,光能,叶绿体,糖类,反应物、条件、场所、生成物,三、光合作用的过程,光反应,暗反应,划分依据:反应过程是否需要光能,叶 绿 体 色 素,H2O
11、,叶 绿 体 色 素,ADP Pi,酶,ATP,光反应,色 素,条件 ：,光、,色素、,酶,场所：,物质变化,水的光解：,ATP的合成：,类囊体薄膜上,光能,1.光反应阶段,能量转变：,ATP中活跃的化学能,产物：,O2、H、ATP,叶 绿 体 色 素,H2O,叶 绿 体 色 素,ADP Pi,酶,ATP,2C3,多种酶 参加催化,（CH2O）,暗反应,光反应,色 素,条件：,有光无光都可，需多种酶,场所：,叶绿体基质,物质变化,CO2的固定：,C3的还原：,ATP中活跃的化学能,2.暗反应阶段,2C3+H (CH2O)+C5,酶,ATP,ADP+Pi,能量转变：,有机物中稳定的化学能,产物：
12、,（CH2O） 、 ADP 、 Pi,类囊体的薄膜上,叶绿体基质,光、色素、酶,多种酶、H、ATP,H2O,CO2,O2、H、ATP,糖类、ADP、Pi,光能ATP中活跃的化学能,ATP中活跃的化学能（CH2O）中稳定的化学能,光反应为暗反应提供H和ATP 暗反应为光反应提供ADP和Pi,光反应与暗反应,光合作用的实质,把二氧化碳和水合成糖类等有机物。,光能 ATP中化学能 有机物中化学能,暗反应,光反应,光合作用,光合作用过程的图解（P103）,供氢,供能,还原,多种酶参加催化,（CH2O）,2C3,C5,固定,CO2,光反应阶段,暗反应阶段,停止光照：,C3 C5 H ATP （CH2O）
13、,C3 C5 H ATP （CH2O）,停止CO2：,停CO2，C3和糖降，其余升,停光照，C3升其余降,1）光照：光照强度、光的波长、光照时间,2）二氧化碳浓度,3）温度,4）水分,5）矿质元素,影响光合作用的环境因素,6）光质,图中A点含义： ； B点含义： ； C点表示： ； 若甲曲线代表阳生植物，则乙曲线代表 植物。,光照强度为0，只进行呼吸作用,光合作用与呼吸作用强度相等，称为光补偿点,光合作用强度不再随光照强度增强而增强，称为光饱和点,阴生,1）光照强度,图中A点表示：,CO2浓度达到植物所需的最大值，光合速率不再上升（CO2 饱和点）,在一定的浓度范围内,光合作用速率随CO2的浓
14、度增大而加快，超过一定浓度光合作用速率趋于稳定。,2）二氧化碳浓度,光合作用是在 的催化下进行的，温度直接影响 ； 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,3）温度,当植物体内水分供应不足时，植物叶片上的气孔就会关闭，以减少水分的散失。气孔关闭，外界空气中的CO2就不能进入叶片内部，C5固定不到CO2就不能形成C3，暗反应受阻，光合作用下降，如植物“午休”现象。,4）水,N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分 P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能 K：促进光合产物向贮藏器官运输 Mg：叶绿素的重
15、要组分,5）矿质营养,6）光质,光合作用原理的应用,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，合理灌溉，增加昼夜温差等。,四、化能合成作用 概念：,自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是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，这种合成作用，叫做化能合成作用，这些细菌也属于自养生物。,如：硝化细菌，不能利用光能，但能将土壤中的NH3氧化成HNO2，进而将HNO2氧化成HNO3,硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能，将CO2和水合成为糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动。,硝化细菌的化能合成作用,2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量 2HNO2+O2 2HNO3+能量,能量,6CO2+6H2O,(CH2O)+6O2,除了硝化细菌外，自然界还有铁细菌、硫细菌属于进行化
