高中生物第五章细胞的能量供应和利用第4节能量之源——光与光合作用课件新人教版必修1.ppt

第4节能量之源光与光合作用,一捕获光能的色素和结构,第一课时,问题探讨,为什么植物的叶片大多是绿色的，但有时叶片也会发黄？,因为绿叶中所含的色素主要是叶绿素，但也有其它的一些色素。,试验回顾及问题探讨,绿叶中的色素有哪些、其颜色各怎样？为什么叶绿素呈绿色？,一、捕获光能的色素,方法与步骤：称取5g左右的鲜叶，剪碎，放入研钵中。加少许的石英砂（充分研磨）和碳酸钙(防止色素被破坏)与10ml无水乙醇（溶解色素）。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。,2.制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成滤纸条，将滤纸条的一端剪去一个角，并在距这端1cm处用铅笔画一条细的横线。,3.画滤液细线：用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线。等滤液干后再画一两次。,4.分离绿叶中的色素：将适量的层析液倒入烧杯中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口。注意：不能让滤液细线接触层析液,实验结果：,吸收可见光，用于光合作用,2.色素的功能：,色素的吸收光谱图,叶绿素：吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素：吸收蓝紫光,叶绿素,类胡萝卜素,叶绿素a,叶绿素b,胡萝卜素,叶黄素,蓝绿色,黄绿色,橙黄色,黄色,占3/4,吸收蓝紫光和红光,吸收蓝紫光,与光合作用有关的这些色素都存在于叶绿体中类囊体的薄膜上,问题探讨,有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的灯管，并且在白天也开灯。,讨论,1.这种方法的好处是？不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗？,2.能否用绿光灯管来补充光源？为什么？,可以提高光合作用强度；不同颜色的光会影响植物的光合作用。,不能；因为叶绿素基本上不吸收绿光,外膜,内膜,基粒,基质,每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上。,而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。,二、叶绿体的结构,结论:,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必需的酶。,巩固练习,蓝绿色,黄绿色,橙黄色,黄色,较慢,较快,最慢,最快,蓝紫光和红光,蓝紫光,2.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，光能的吸收发生在叶绿体的（）A.内膜上B.基质中C.类囊体的薄膜上D.各部位上,C,巩固练习,3.用纸层析法能够将叶绿体的四种色素分开的原因是（）A.四种色素随层析液在滤纸上扩散速度不同B.四种色素随滤液在滤纸上扩散速度不同C.四种色素随滤液在滤纸条上渗透速度不同D.四种色素随层析液在滤纸条上渗透速度不同,A,4.在叶绿体提取和分离试验中，特别要注意不能让层析液没及滤液细线，原因是（）A.滤纸条上的集中色素不能扩散B.色素沿滤纸条的扩散速度太慢，色素分离不明显C.层析液妨碍色素的溶解D.色素被层析液溶解不能向上扩散,D,巩固练习,5.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是（）A.叶绿体的色素都分布在囊状结构的膜上B.叶绿体的色素分别在外膜和内膜上C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中D.光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上,A,6.把绿叶的色素溶液放在自然光源和三棱镜之间，从镜的另一侧观察连续光谱中变暗的主要区域是（）A.红光和蓝紫光区B.黄光和蓝紫光区C.绿光和红光区D.黄光和绿光区,A,7.为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是（）A.光照，有空气，临时装片中无碳酸氢钠稀溶液B.光照，无空气，临时装片中有碳酸氢钠稀溶液C.黑暗，有空气，临时装片中无碳酸氢钠稀溶液D.黑暗，无空气，临时装片中有碳酸氢钠稀溶液,B,8.下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验原理的叙述，正确的是（）A.加入少许二氧化硅可防止在研磨时叶绿体中的色素受到破坏B.用无水乙醇将叶绿体中的色素进行分离C.滤纸条上的最上面色素带呈黄绿色D.溶解度越高的色素随层析液在滤纸上扩散越快,D,二光合作用的原理和应用,第二课时,俗话说：“万物生长靠太阳”，为什么呢？我们来看一组数据：地球表面上的绿色植物每年大约制造4400亿吨有机物；地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为7111018kJ，这个数字大约相当于240000个三门峡水电站所发出的电力。,光合作用探究历程,场所,作用原理,实战演练,太阳能,？,太阳的光能又是通过什么途径进入植物体内的呢,绿色植物储存在有机物中的能量来自哪呢？,1、1771年：英普里斯特利的实验2、1864年：德萨克斯的实验3、1880年：美恩吉尔曼的实验4、20世纪30年代：美鲁宾和卡门的实验,一、光合作用探究历程,绿色植物在光照下产生了氧气,1、蜡烛燃烧和小白鼠呼吸需要的是什么气体？2、这个实验说明什么问题？,萨克斯的实验,在暗处放置几小时,碘蒸气,一半曝光，一半遮光,1、为什么对天竺葵先进行暗处理？2、为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？,绿叶在光合作用中产生了淀粉,1、为什么选用水绵做为实验材料？2、为什么选用黑暗并且没有空气的环境？,氧气是叶绿体产生的叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,最后,由美国科学家卡尔文利用C做试验研究：用C标记的CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了CO2中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环。,在1961年获得诺贝尔化学奖,思考与讨论：,1.光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？其化学反应式是？,原料CO2和H2O；产物糖类和O2；,场所叶绿体；条件光酶；,光合作用的反应式是：,CO2+H2O,（CH2O）+O2,4、光合作用化学反应式：,5、光合作用过程,（1）光合作用分为哪几个阶段？分类依据是什么？,（2）每个阶段反应的条件、场所、物质变化、能量变化如何？,二、光合作用的过程,光反应,条件：,水在光下分解,O2,H,光、酶、色素,过程：,场所：,类囊体的薄膜上,物质,能量,光能,暗反应,C5,固定,2c3,场所：,条件：,过程：,叶绿体基质,酶,多种酶参加催化,物质,能量,ATP中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能,色素分子,可见光,C5,2C3,ADP+Pi,ATP,2H2O,O2,4H,多种酶,酶,(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：,光合作用的第一阶段，必须有光才能进行,光合作用的第二阶段，有没有光都可以进行,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,基粒类囊体薄膜上,叶绿体基质中,光、色素、酶、水、ADPPi,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、暗反应为光反应补充消耗掉的ADP和Pi。,光反应,H2O2H+1/2O2,水的光解：,光合磷酸化：,暗反应,总结：,原料和产物的对应关系：,（CH2O）,C,H,O,CO2,CO2,H2O,O2,H2O,能量的转移途径：,碳的转移途径：,光能,ATP中活跃的化学能,(CH2O)中稳定的化学能,CO2,C3,（CH2O）,from,from,from,from,6、光合作用的实质,把二氧化碳和水合成糖类等有机物。,影响光合作用强度的因素？,光照的长短与强弱；光的成分；CO2的浓度；温度的高低、必需矿物质元素（N、P、Mg）、水分等。,1、适当提高CO2的浓度（温室大棚）；2、增加光照时间和光照强度；3、白天适当增加温度，夜间适当降低温度；4、农作物间距合理，选择适当的光源等；5、合理施肥，提供必要的矿物质元素；6、合理灌溉，提供适当水分。,增加农作物产量的几点做法：,三、光合作用原理的应用,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的合成作用,例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌,四、化能合成作用,能够直接把从外界环境摄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,不能直接利用无机物制成有机物，只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物,如：绿色植物，蓝藻、硝化细菌、铁细菌、硫细菌等,如：人、动物、真菌(如蘑菇)、多数的细菌（乳酸菌、大肠杆菌）等,自养生物：,异养生物：,1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于_和_;形成的_和_提供给暗反应。,2.光合作用的实质是：把_和_转变为有机物，把_转变成_,贮藏在有机物中。,3.在光合作用中，葡萄糖是在_中形成的，氧气是在_中形成的，ATP是在_中形成的，CO2是在_固定的。,水的光解,形成ATP,H,ATP,CO2,H2O,光能,化学能,暗反应,光反应,光反应,暗反应,练一练,4.下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：,图中A是_,B是_,它来自于_的分解。图中C是_，它被传递到叶绿体的_部位，用于_。图中D是_，在叶绿体中合成D所需的能量来自_图中G_,F是_,J是_图中的H表示_，I表示_，H为I提供_,2,水,H,基质,用作还原剂，还原C3,ATP,光能,光反应,H和ATP,色素,C5化合物,C3化合物,糖类,暗反应,5.将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C02条件下。如果将环境中C02含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依次是A.上升；下降；上升B.下降；上升；下降C.下降；上升；上升D.上升；下降；下降,C,6.某科学家用含有C的CO2来追踪光合作用中的C原子，C的转移途径是A、CO2叶绿体ATPB、CO2叶绿素ATPC、CO2乙醇糖类D、CO2三碳化合物糖类,D,7.在光合作用过程中，能量的转移途径是A、光能ATP叶绿素葡萄糖B、光能叶绿素ATP葡萄糖C、光能叶绿素CO2葡萄糖D、光能ATPCO2葡萄糖,B,8.若白天光照充足，下列哪种条件对农作物增产有利A.昼夜恒温25B.白天温度15，夜间温度15C.昼夜恒温15D.白天温度25，夜间温度15,D,9.用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照相同的时间后，罩内O2最少的是A绿色罩B红色罩C蓝色罩D紫色罩,A,10.下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是A、增大O2浓度B、增大CO2浓度C、增强光照D、调节室温,A,1、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（）A、HB、C5化合物C、ATPD、CO2,B,2、与光合作用光反应有关的是（）H2OATPADPCO2A.B.C.D.,A,当堂检测,4、光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶