人教版必修1 能量之源——光和光合作用 课件（61张）.pptx

第五章细胞的能量供应和利用,必修1分子和细胞,光合作用是生物化学反应！反应物？生成物？反应式？场所？反应过程？光能转化为化学能？发生条件？,第一节捕获光能的色素和结构,目标1.说出绿叶中色素的种类和作用。2.说出叶绿体的结构和功能。初步说明叶绿体适于进行光合作用的结构特点3.色素提取和分离实验原理方法,核心词叶绿素、叶黄素、胡萝卜素、层析类囊体光谱,1.用这种方法可以提高光合作用强度(产量高）。因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。2.因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。,有无光照？颜色？-色素？,韭黄种植,阅读实验内容关注要点,实验原理,光合色素溶于有机溶剂。酒精和层析液属于有机溶剂。,光合色素溶于有机溶剂。酒精和层析液属于有机溶剂。,也可用纱布过滤。有机溶剂易挥发、有毒性！,二氧化硅助研剂碳酸钙色素保护剂,光合色素提取和分离（视频）,1.滤纸条上有4条不同颜色的色带，从上往下依次为：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。这说明绿叶中的色素有4种，它们在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的快慢也不一样。,2.滤纸上的滤液细线如果触到层析液，细线上的色素就会溶解到层析液中，就不会在滤纸上扩散开来，实验就会失败。,光合色素,叶绿体结构,叶绿体适于光合的结构特点,叶绿体功能水绵,1.恩格尔曼实验的结论是：氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。,实验特点1.实验材料选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好氧细菌可确定释放氧气多的部位；2.没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；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；3.临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果，,第二节光合作用原理和应用,目标1.说明光合作用认识过程的经典实验。2.说出光合作用原理的应用。3.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。4.简述化能合成作用。,核心词光反应和暗反应水光解、co2固定和还原光合强度（速率）,co2+,h2o*,(ch2o)+,o2*,光能,叶绿体,光合作用反应式和反应条件,光合作用探索历程,同位素标记法,小球藻,这几个经典实验都有一个共同特点？分组？实验变量？对照？对比？,卡尔文循环,碳水化合物：糖类,叶绿体和光合作用模型示意图,光合作用反应过程,光反应条件：有光光反应场所：叶绿体基粒类囊体膜,光反应能量变化：光能活跃化学能,光反应物质变化：水光解成h和o2adp+pi+光能atp,暗反应物质变化：co2的固定c3的还原atp水解,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,光合作用反应过程概念图,（叶绿体基粒）,（叶绿体基质）,光合作用的物质和能量变化,原料和产物的对应关系,（ch2o）,c,h,o,co2,co2,h2o,18o2,h218o,碳的转移途径：,14co2,14c3,（14ch2o）,光、色素、酶等,atp、h、多种酶等,类囊体的薄膜上,基质中,水光解成h和o2adp+pi+光能atp,co2的固定co2的还原,光能活跃化学能,活跃化学能稳定化学能,光反应,暗反应,条件,场所,物质变化,能量变化,联系,光反应和暗反应的比较,物质联系：光反应阶段产生的h，在暗反应阶段用于还原c3；能量联系：光反应阶段生成的atp，在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来，帮助c3形成糖类，atp中的化学能则转化为储存在糖类中的化学能。,光反应为暗反映提供atp和nadh，暗反应为光反应补充adp和nadp+,重点再现,光合作用实质和意义,实质：无机物有机物，光能化学能意义：为生物圈提供了物质来源和能量来源。维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。对生物的进化具有重要作用。光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。,探究环境因素对光合作用强度的影响,自变量：光照强度（影响因素-单一）,因变量：上浮叶片数（表示光合强度）,分组对比,无关变量,结论：光照强度越？则光合强度越？,影响光合作用的因素,内因：叶绿素+酶活性等外因：光、温、气、水、“肥”。,=光合速率,单因子和多因子分析,一、单因子影响1.光照强度,(1)a点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的co2量可表示此时细胞呼吸的强度。ab段：随光照强度加强，光合作用强度逐渐加强，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。b点：光合作用强度等于细胞呼吸强度(光补偿点）(光照强度只有在b点以上时，植物才能正常生长)。bc段：光合作用强度大于细胞呼吸强度，光合作用强度不断加强，到c点以上不再加强了（光饱和点），主要受细胞内酶的数量、酶的活性、c3和c5的含量的限制。(2)应用：阴生植物的b点左移，c点较低，如图中虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置等都是这一原理的具体运用。,影响光合作用的环境因素及其在生产上的应用,光合原理在农业生产实践中的应用,二氧化碳发生器,提高产量的实质：促进光合作用，抑制呼吸作用！产量=光合量呼吸量光合强度大于呼吸强度，有机物才能积累（有产量）。,净光合速率（强度）的测定,(1)nahco3溶液作用:烧杯中的nahco3溶液保证了容器内co2浓度的恒定,满足了绿色植物光合作用的需求。(2)植物净光合速率测定指标:植物光合作用释放氧气,使容器内气体压强增大,毛细管内的水滴右移。单位时间内水滴右移的体积即表示净光合速率。(3)条件:整个装置必须在光下,光是植物进行光合作用的条件。,化能合成作用,原理：还原co2所需要的atp和h是通过氧化无机物nh4+、no2-、h2s、so、h2、fe2+等而获得的。,化能自养类型：硝化细菌、铁细菌、硫细菌、氢细菌等,nh3+o2hno2+能量hn02+o2hno3+能量c02+h2o(ch2o)+o2,硝化细菌电镜图,第二小节练习,1.（1）；（2）。2.b。3.d。4.c。,d,a是o2=162，b是18o2=182,b,7.光合作用中光反应阶段的能量来源是光能，暗反应阶段的能量来源是atp。,8.白天若突然中断二氧化碳的供应，叶绿体内首先积累起来的物质是五碳化合物。,（1）根据图中的曲线表明，710时光合作用强度不断增强，这是因为在一定温度和二氧化碳供应充足的情况下，光合作用的强度是随着光照加强而增强的。（2）在12时左右光合作用强度明显减弱，是因为此时温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，二氧化碳供应减少，导致光合作用强度明显减弱。（3）1417时光合作用强度不断下降的原因，是因为此时光照强度不断减弱。,绿色植物光合与呼吸关系,光合作用速率与呼吸作用速率测定1呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗环境中，测定实验容器内co2增加量、o2减少量或有机物减少量。2.净光合速率和真正光合速率(1)净光合速率：常用一定时间内o2释放量、co2吸收量或有机物积累量表示；(2)真正光合速率：常用一定时间内o2产生量、co2固定量或有机物产生量表示。(3)光合速率与呼吸速率的关系：,光合大于呼吸才能生长-有产量,测定植物光合作用装置,光合过程小结,光合色素,影响因素,光照强度大于光补偿点才能生长！,光照强度达到光饱和点，需要适当调高温度或co2浓度！,水绵,真题训练,d镁是合成叶绿素a和叶绿素b的必需元素;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,用于光合作用的光反应过程;叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同;叶绿素不能有效地吸收绿光。,(2016全国卷t4)关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是()a.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中b.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收c.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用d.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的,【解析】选c。a项,叶绿体中的色素能够溶于有机溶剂无水乙醇中,故正确。b项,镁是合成叶绿素的原材料,由根从土壤中吸收,故正确。c项,叶绿体中的色素主要吸收蓝紫光和红光进行光合作用,故错误。d项,叶绿素的合成需要光照,无光环境中叶绿素不能合成,表现为黄化现象,故正确。,.b实验过程中用单层尼龙布过滤研磨液;在滤纸条上划出一条滤液细线后,待干燥后再重复划线23次;研磨叶片时,用无水乙醇或体积分数为95%的乙醇溶解色素。,b错误.夏季晴天光照最强时,由于高温导致气孔关闭,co2吸收减少,小麦光合速率下降,进入叶绿体中的co2必须先经过固定,形成c3后才被h还原,c正确;净光合速率长期为零时,有机物积累量为零,导致幼苗停止生长,d正确。,b,(2016海南高考t10)下列叙述错误的是()a.温度和光照会影响co2的同化速率b.光合作用中o2的产生发生在光反应阶段c.光反应产生的atp和nadph不参与暗反应d.土壤中的硝化细菌可利用co2和h2o合成糖,【解析】选c。光合作用的光反应阶段,需要光照,将水光解产生o2、h(nadph)和atp;在暗反应阶段,co2的固定和c3的还原都需要相关的酶参与,而酶活性受温度的影响,同时h(nadph)和atp可用于c3的还原,则温度和光照会影响co2的同化速率,故a、b选项正确,c选项错误。土壤中的硝化细菌可利用氨氧化分解产生的能量将co2和h2o合成糖,并储存能量,故d选项正确。,(2015安徽理综,2,6分)图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是()a.co2的固定实质上是将atp中的化学能转变为c3中的化学能b.co2可直接被h还原,再经过一系列的变化形成糖类c.被还原的c3在有关酶的催