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1、一一 捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构1、捕获光能的色素、捕获光能的色素色素色素叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素叶绿素叶绿素主要吸收主要吸收红光红光和和蓝紫光蓝紫光吸收可见吸收可见的太阳光的太阳光类胡萝卜素类胡萝卜素主主要吸收要吸收蓝紫光蓝紫光（蓝绿色）（蓝绿色）（黄绿色）（黄绿色）（橙黄色）（橙黄色）（黄色）（黄色）含量约占含量约占3/4含量约占含量约占1/42、捕获光能的结构、捕获光能的结构叶绿体叶绿体（1）分布）分布主要分布在绿色植物的叶肉细胞主要分布在绿色植物的叶肉细胞（2）形态）形态一般呈扁平的椭球形或球形一般呈扁平的椭
2、球形或球形（3）结构）结构外膜外膜内膜内膜（4）功能）功能光合作用的场所光合作用的场所基粒基粒由两个以上的类囊体组由两个以上的类囊体组成，含成，含色素色素和和酶酶基质基质含多种光合作含多种光合作用所必需的用所必需的酶酶透明透明，有利于光线的透过有利于光线的透过1.下列关于下列关于“绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离”的实验描述的实验描述中，不属于实验要求的是中，不属于实验要求的是 A.提取高等植物叶绿素的色素提取高等植物叶绿素的色素 B.用纸层析法分离色素用纸层析法分离色素C.了解各种色素的吸收光谱了解各种色素的吸收光谱 D.验证叶绿体中所含色素的种类验证叶绿体中所含色素的种类2.用
3、纸层析法分离叶绿体的色素，色素带最宽的是用纸层析法分离叶绿体的色素，色素带最宽的是 A.叶黄素叶黄素 B.胡萝卜素胡萝卜素 C. 叶绿素叶绿素b D.叶绿素叶绿素a 巩固练习巩固练习 CD3.下列关于叶绿体的亚显微结构的叙述中，不正确的是下列关于叶绿体的亚显微结构的叙述中，不正确的是 A.1和和2均有选择透过性均有选择透过性 B.暗反应是在暗反应是在4中进行的中进行的C.光反应是在光反应是在3上进行的上进行的 D.与光合作用有关的酶均分布在与光合作用有关的酶均分布在3上上 D4.分别在分别在A、B、C三个研钵中加三个研钵中加2g剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试
4、剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色溶液，即：深绿色、所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。黄绿色（或褐色）、几乎无色。试回答：试回答：（1）A处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是 ，原因是，原因是 。（2）B处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是 ，原因是，原因是 。（3）C处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是 ，原因是，原因是 。答案：（答案：（1）黄绿色）黄绿色 部分叶绿素受到破坏部分叶绿素受到破坏 （2）几乎无色）几乎无色 叶绿叶绿素不溶于水（素不溶于水（3）深绿色）深绿色 大量叶绿素溶于乙醇中大量叶绿素溶于乙醇中二二 光合作用的
5、原理和应用光合作用的原理和应用1 1、光合作用的概念、光合作用的概念 绿色植物通过绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把，把二氧化碳二氧化碳和和水水转化成储存着能量的转化成储存着能量的有机物有机物，并且释放出并且释放出氧气氧气的过程的过程2 2、光合作用探索历程、光合作用探索历程20002000多年前多年前 亚里士多德亚里士多德 认为认为“植物是由土壤汁构成植物是由土壤汁构成”，即植物生长所需物质全部来自土壤。即植物生长所需物质全部来自土壤。思考：思考： 他为何能提出这样的问题？土壤究竟他为何能提出这样的问题？土壤究竟为植物的生长提供了什么？为植物的生长提供了什么？ 16421642
6、年年 海尔蒙特海尔蒙特思考：思考：1.1.分析实验前后柳苗和干土的重量有何变化？分析实验前后柳苗和干土的重量有何变化？ 2.2.海尔蒙特通过此实验得出柳苗的增重只是来自于水，海尔蒙特通过此实验得出柳苗的增重只是来自于水，你认为他忽视了哪些因素？你认为他忽视了哪些因素？忽视了空气、光照等因素忽视了空气、光照等因素海尔蒙特实验示意图海尔蒙特实验示意图柳树增重柳树增重柳树增重柳树增重74.4kg74.4kg74.4kg74.4kg，土壤只减少，土壤只减少，土壤只减少，土壤只减少0.1kg0.1kg0.1kg0.1kg17711771年年 普利斯特利普利斯特利思考：思考：1.1.请同学们试着描述请同学
7、们试着描述该实验过程，并思考实验遵该实验过程，并思考实验遵循了什么原则？循了什么原则？ 实验中巧妙的进行了对实验中巧妙的进行了对照，植物的有无体现了单一照，植物的有无体现了单一变量。变量。2.2.当时其他科学家也都为普利斯特利的实验当时其他科学家也都为普利斯特利的实验吸引，并重复他的实验，奇怪的是实验有时吸引，并重复他的实验，奇怪的是实验有时获得了成功，有时却失败，这是为什么呢？获得了成功，有时却失败，这是为什么呢？ 科学家们实验中可能忽视了光照、植物本身、科学家们实验中可能忽视了光照、植物本身、透明玻璃罩等对实验的影响透明玻璃罩等对实验的影响17791779年年 英格豪斯英格豪斯 英格豪斯花
8、了三个月的时间，用带叶的枝条作了英格豪斯花了三个月的时间，用带叶的枝条作了500次以上的实验，发现植物次以上的实验，发现植物在光照下在光照下才能（释放气体）更才能（释放气体）更新空气。新空气。 资料资料1：在以后的：在以后的20多年中，多年中，在许多科学家的努力下，在许多科学家的努力下，特别是经过化学家们的努特别是经过化学家们的努力，研究得出空气成分以力，研究得出空气成分以后，得知英格豪斯提出植后，得知英格豪斯提出植物可以更新实空气，实际物可以更新实空气，实际是产生了氧气的原因。是产生了氧气的原因。思考：英根豪斯当时为什么只得出植物在光下更新思考：英根豪斯当时为什么只得出植物在光下更新空气，而
9、没有得出产生了氧气？空气，而没有得出产生了氧气？受当时科学技术发展的制约（还未能搞清楚空气的成分）受当时科学技术发展的制约（还未能搞清楚空气的成分）光照光照 产生气体产生气体暗处暗处 不产生气体不产生气体英格豪斯实验示意图英格豪斯实验示意图18641864年年 萨克斯萨克斯思考：思考：1.1864年萨克斯欲探究光合作用的产物中有淀粉。年萨克斯欲探究光合作用的产物中有淀粉。现提供一盆正常生长的绿色植物，黑纸片，酒精、碘液现提供一盆正常生长的绿色植物，黑纸片，酒精、碘液等材料，小组讨论后，请帮助他设计该实验，叙述其实等材料，小组讨论后，请帮助他设计该实验，叙述其实验过程。验过程。2.请与萨克斯的实
10、验（实请与萨克斯的实验（实验过程如右图验过程如右图) )比较，找比较，找出你实验中的不足，并出你实验中的不足，并完善你的实验设计方案。完善你的实验设计方案。暗处理几小时暗处理几小时酒精脱色酒精脱色滴加碘液滴加碘液一一半半遮遮光光 一一半半曝曝光光萨克斯实验示意图萨克斯实验示意图(1)(1)植物先进行暗处理几小时，目的是什么植物先进行暗处理几小时，目的是什么? ?(2)(2)酒精脱色是脱掉绿叶中什么成分酒精脱色是脱掉绿叶中什么成分? ? (3)(3)碘液染色的目的是什么碘液染色的目的是什么? ? (4)该实验是如何遵循对照原则的？得出什么结论该实验是如何遵循对照原则的？得出什么结论?消耗掉营养物
11、质消耗掉营养物质,避免对实验干扰避免对实验干扰色素色素检测是否有淀粉产生检测是否有淀粉产生叶片一半遮光，一半曝光；叶片一半遮光，一半曝光；结论：植物在光下产生淀粉。结论：植物在光下产生淀粉。1.好氧细菌容易聚集在好氧细菌容易聚集在O2多的部位，由此得出产生多的部位，由此得出产生O2部位是什么？光合作用场所在哪里？部位是什么？光合作用场所在哪里？18801880年年 恩格尔曼恩格尔曼叶绿体叶绿体2.小组讨论：恩格尔曼在实验的选材上、光照处理小组讨论：恩格尔曼在实验的选材上、光照处理等方面有哪些巧妙之处？等方面有哪些巧妙之处？(1)(1)选材方面，选用水绵为实验材料。水绵叶绿体选材方面，选用水绵为
12、实验材料。水绵叶绿体呈带状呈带状, , 大而明显大而明显, ,便于观察。选用好氧细菌检测，便于观察。选用好氧细菌检测，能够准确判断出水绵细胞中释放氧的部位。能够准确判断出水绵细胞中释放氧的部位。(2)(2)选选用了极细光束照射，黑暗用了极细光束照射，黑暗( (局部光照局部光照) )和曝光对比和曝光对比实验。实验。3.某兴趣小组用透过三棱镜的光线照射水绵临时装某兴趣小组用透过三棱镜的光线照射水绵临时装片，惊奇发现大量好氧细菌聚集在红光和蓝光区域，片，惊奇发现大量好氧细菌聚集在红光和蓝光区域，从这一结果中你能推导出什么结论？从这一结果中你能推导出什么结论？叶绿体主要吸收红光和蓝光，用于光合作用，放
13、出叶绿体主要吸收红光和蓝光，用于光合作用，放出O21.1.光合作用原料、场所、条件、产物各是什么光合作用原料、场所、条件、产物各是什么？试写出反应方程式：？试写出反应方程式：2. 氧气来自于水还是二氧化碳？氧气来自于水还是二氧化碳？CO2+H2O光能光能叶绿体叶绿体(CH2O)+O2COCO2 2和和H H2 2O O 、叶绿体、光、（、叶绿体、光、（CHCH2 2O O）和）和O O2 2思考与讨论思考与讨论19391939年，鲁宾和卡门年，鲁宾和卡门 右图为鲁宾和卡门利用同右图为鲁宾和卡门利用同位素标记法进行的实验示意位素标记法进行的实验示意图。图中图。图中A物质与物质与B物质相对物质相对
14、分子质量的比是（分子质量的比是（ ）A.1：2 B. 8：9 C. 2：1 D.9：8BACO2H218O光照射下的光照射下的小球藻悬液小球藻悬液C18O2H2OD阅读课本阅读课本P102，同位素标记法研究光合作用中物质转同位素标记法研究光合作用中物质转移途径完成下列习题，并感悟同位素标记法在科学移途径完成下列习题，并感悟同位素标记法在科学研究中的应用研究中的应用 1946年，卡尔文的实验年，卡尔文的实验纸层析分离技术纸层析分离技术放射自显影技术放射自显影技术同位素示踪法同位素示踪法 探明了二氧化碳的碳在光合作用中转化成探明了二氧化碳的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途径称为卡尔文循
15、环。有机物中碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。卡尔文于卡尔文于19611961年获得诺贝尔化学奖。年获得诺贝尔化学奖。 分析人类对光合作用的探究分析人类对光合作用的探究历程，你有哪些感悟？历程，你有哪些感悟？畅所欲言畅所欲言成成 功功 的的 启启 示示1.1.适宜的实验材料适宜的实验材料2.2.巧妙的实验设计巧妙的实验设计4.4.严谨的科学态度严谨的科学态度5.5.善于应用新科技善于应用新科技3.3.精湛的思维技艺精湛的思维技艺6.6.献身科学的精神献身科学的精神5.1864年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时，然后把此叶片一半遮光，一半曝光。
16、经过一段时时，然后把此叶片一半遮光，一半曝光。经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，成功地证明了光合作用中间后，用碘蒸气处理叶片，成功地证明了光合作用中产生了淀粉。此实验中产生了淀粉。此实验中A.没有对照实验没有对照实验 B.B. 不需要对照实验不需要对照实验C. 曝光处为对照实验曝光处为对照实验 D. 遮光处为对照实验遮光处为对照实验D光合作用探究历程一览表光合作用探究历程一览表植物可以植物可以更新空气更新空气只有只有在光照下在光照下植物可以更新空气植物可以更新空气植物在光合作用时植物在光合作用时把光能转变成把光能转变成了化学能了化学能储存起来储存起来绿色叶片光合作用绿色叶片光合作用产生淀粉产生
17、淀粉氧氧由叶绿体释放出来。由叶绿体释放出来。叶绿体叶绿体是是光合作用的场所光合作用的场所光合作用释放的光合作用释放的氧来自水氧来自水光合产物中有机物的光合产物中有机物的碳来自碳来自COCO2 2 CO2 2 + H2 2O* （CH2 2O)+O2 2*光能光能光能光能叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体3.3.光合作用化学反应式：光合作用化学反应式：4.4.光合作用过程光合作用过程光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段叶绿体叶绿体中的色中的色素素光合作用的过程光合作用的过程光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段光能光能co22c3H2O水在光下分解水在光下分解C5ATPADP+Pi酶酶供能供能H供氢
18、供氢O2 固固 定定还还 原原多种酶多种酶参加催化参加催化(CH2O)酶酶光反应阶段与暗反应阶段的比较光反应阶段与暗反应阶段的比较类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体的基质中叶绿体的基质中需需光、色素和酶光、色素和酶不需不需光、色素光、色素;需需多种酶多种酶光能光能转变为转变为ATP中中活泼活泼的化学能的化学能ATP中中活泼的化学能活泼的化学能转化为糖转化为糖类等有机物中类等有机物中稳定的化学能稳定的化学能水的光解：水的光解：2H2O 光光 4H+O2光光ADP+Pi ATP酶酶CO2的固定：的固定：CO2+C5 2C3C3的还原：的还原：2C3 （CH2O） H，ATP酶ATP ADP+Pi酶
19、酶物质物质上把上把CO2和和H2O转变成转变成以糖类为主的有机物以糖类为主的有机物能量能量上把光能转变成有机物上把光能转变成有机物中的化学能中的化学能最基本的物质代谢和能量代谢最基本的物质代谢和能量代谢5.光合作用的实质光合作用的实质6.光合作用原理的应用光合作用原理的应用（1 1）影响光合作用的因素）影响光合作用的因素光照、光照、COCO2 2、温度、水、矿质元素等、温度、水、矿质元素等（2 2）提高农作物光合作用强度的措施）提高农作物光合作用强度的措施1. 1.适当提高光照强度、延长光照时间适当提高光照强度、延长光照时间3.3.适当提高适当提高COCO2 2浓度浓度4.4.适当提高温度适当
20、提高温度5.5.适当增加植物体内的含水量适当增加植物体内的含水量6.6.适当增加矿质元素的含量适当增加矿质元素的含量2.2.合理密植合理密植自养生物：自养生物：能够直接把从外界环境能够直接把从外界环境摄摄取的无机物转变成为自身的组成物质取的无机物转变成为自身的组成物质，并储存了能量的一类生物并储存了能量的一类生物 7.化能合成作用化能合成作用异养生物：异养生物：不能直接利用无机物制成有不能直接利用无机物制成有机物机物，只能把从外界，只能把从外界摄取的现成的有机摄取的现成的有机物物转变成自身的组成物质，并储存了能转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物量的一类生物 能够利用体外环境中的能够利
21、用体外环境中的某些无机物氧化某些无机物氧化时所释放的能量时所释放的能量来制造有机物的合成作用来制造有机物的合成作用 硝化细菌、硫细菌、铁细菌硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌等少数种类的细菌化能合成作用化能合成作用2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+ +能量能量硝化细菌硝化细菌6CO6CO2 2+6H+6H2 2O 2CO 2C6 6H H1212O O6 6+ 6O+ 6O2 2能量能量你的想法你的想法1.从人类对光合作用探究历程来看，生物学从人类
22、对光合作用探究历程来看，生物学的发展与物理学和化学有什么联系的发展与物理学和化学有什么联系?与技术与技术手段的进步有什么关系？手段的进步有什么关系？2.分析人类对光合作用的探究历程，你还有分析人类对光合作用的探究历程，你还有哪些感悟？请与同学交流。哪些感悟？请与同学交流。3.请课后登陆相关网站查询在光合作用探究请课后登陆相关网站查询在光合作用探究的历程中还有哪些科学家作出了贡献，打印的历程中还有哪些科学家作出了贡献，打印出来与同学们交流。出来与同学们交流。叶绿体叶绿体光能光能p厂房厂房p动动力力p原原料料p产产物物有机物和氧有机物和氧COCO2 2+H+H2 2O O光光 合合 作作 用用 的
23、的 概概 念念6光合作用过程中，光反应为暗反应提供了光合作用过程中，光反应为暗反应提供了 A.ADP、H B.ATP、O2 C.ATP、H D.ATP、CO27.下列物质中，暗反应阶段所必需的是下列物质中，暗反应阶段所必需的是 A叶绿素叶绿素 BATP CADP DO2CB9.光合作用过程中，能量的传递过程是光合作用过程中，能量的传递过程是A.光能光能水水(CH2O) B.光能光能二氧化碳二氧化碳(CH2O)C.光能光能C3(CH2O) D.光能光能ATP(CH2O)11.对某植株做如下处理：（甲）持续光照对某植株做如下处理：（甲）持续光照10min（乙）（乙）光照光照5s后再黑暗处理后再黑暗
24、处理5s连续交替进行连续交替进行20min 。若其他条件。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植株所制造的有机物总量不变，则在甲、乙两种情况下植株所制造的有机物总量是是A.甲多于乙甲多于乙 B.甲少于乙甲少于乙 C.甲贺乙相等甲贺乙相等 D.无法确定无法确定BD不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出了红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出出了红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。水层对光波中的红、橙部分吸黄色的光。水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收，即到达收显著多于对蓝
25、、绿部分的吸收，即到达深水层的光线是相对富含短波长的光，所深水层的光线是相对富含短波长的光，所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方分布于海水深的地方注意注意:光反应和暗反应是一个整光反应和暗反应是一个整体体,二者紧密联系二者紧密联系,缺一不可缺一不可。光。光反应是暗反应的基础，光反应阶反应是暗反应的基础，光反应阶段为暗反应阶段提供能量段为暗反应阶段提供能量（ATP）和还原剂）和还原剂H，暗反应，暗反应阶段产生的阶段产生的ADP和和Pi为光反应阶为光反应阶段合成段合成ATP提供原料。提供原料。
