能量之源光与光合作用全

1、第4节能量之源光与光合作用地球上生物能量的最终来源：太阳能问龜檬衬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。H 1 这种方法的好处是？不同颜色的 讨 光照对植物的光合作用会有影响吗? 论2 .能否用绿光灯管来补充光源? 为什么？太阳光中有能量' 我们制造出太阳能电 池板可以捕获其中的 能量并转化为电能。绿色植物也能捕 获并转化太阳光中的 能量，那么，绿叶中 逼过i十么物质金结初 捕获并转化光能呢？正苗行作造养白不行作无造养因为有能捕获光能的色素1、捕获光能的色老绿叶中的色素有哪些、其 颜色各怎样？为什么叶绿 素呈绿色？实验：绿叶中色素的 提取和分离、实验原理1 叶绿体

2、中的色素能溶解在有机丄!1!溶剂无水乙醇中，所以用无水 乙醇可提取叶绿体中色素。2 根据色素在层析液中溶解度不 同，进而随层析液在滤纸上的 扩散速度不同，可用层析液将 不同的色素分离。实验绿矗中色素的提取和分离操作步骤：1提取色素2、制备滤纸条3、画滤液细线4、分离色素5、观察与记录方法与步骤：1 提取色素：称 取5g左右的绿叶，剪 碎，放入研钵中。加 少许的二氧化硅（充 分研磨）和碳酸钙（中和细胞中的有机 与10ml无水乙醇。在 研钵中快速研磨。将 研磨液进行过滤。酸，防止色素被破坏）II!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两个角，并在距这端lcm处用铅笔画一 条

3、细的横线o3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。（画线一定 要细直、齐）4.分离绿叶中的色 素 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（防止色 素溶解到层析液中 而得不到清晰的色 素带）牆叶绿体中色素的卿置 1滤腮臓2.层析輔面实验结果:叶黄素 叶绿素3 叶绿素b绿叶中的色素类胡萝卜素:;（含量约1/4）、叶绿素二（含量约3/4）、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）2.色素对光吸收的特点叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱 叶绿素：主要吸收红光和蓝紫光

4、 类胡萝卜素：主要吸收蓝紫光问龜檬衬有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的并且在白天也开灯。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?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O2能否用绿光灯管来补充光源？为什么?不能；因为叶绿素基本上不吸收绿光吸收蓝紫光 和红光吸收蓝紫光问题：这些捕获光能的色素存在 于细胞中的什么部位？二、叶绿体的结构A1817年，两位法国科学家首次从 植物中分离岀叶绿素，当时并不清楚 叶绿乗在植物细胞中的分布情况。»1865年，德国植物学家萨克斯研 究叶绿素在光合作用中的功能时，发 现叶绿素并非普遍分布在植物的整个 细胞中，而是集中

5、在一个更小的结构 里，后来人们称之为叶绿体。外膜 内膜4基基粒9i饕二j*- <7®:务<58zSO /IsM叶绿体结构模式图而每个基粒都含有两 个以上的类囊体，多 者可达100个以上。各基粒间通过膜状结 构相连。叶绿体内有 如此多的基粒和类囊 体，极大地扩大了受 兆面积。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。吸收晃能的四 种色素就分布在类 囊体的薄膜上。资料分析：叶绿体的功能极 细 光 束有气暗兀 全 光 照1现象：装片中好氧细菌向叶绿体被 光束照射到的部位集中。结论： 被无束照射到的部位叶绿 体是光合作用的场所2现象：装片中好氧细

6、菌分布在叶绿 体所有受光部位的周围。结论：氧是由叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的场所。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。没有叶绿体的生物都无法进行光合作 用吗？I三、光合作用的探究历程77世他裕玄滎特约82.5kg五年后只浇水桔卷:水今是枚汤 建造0身的凍料。普里斯特利1771年丿A B CD有人重复了普利斯特利的实验，得到 相反的结果，认为植物跟动物一样能使 空气变污浊。这一结论引起人们的注意。/光化I年饨国矣邑 梅耶储存在什 么物质中？m咲，育至輪英梏豪斯做了磁$次植物史新空九的实验，籍皋农观

7、：普利斯特利的实验只有在阳芜蜃射下才能成功；植物体只有绿叶才能喪新空抵。直«17854，安况了空气 的位战，人们才明號猱叶庭芜 下教出的是。2，处牧的是CC>2。"6咲,德植物修家萨克斯的实脸:让一张叶片一半曝光一半遮光黑暗处理昼夜用碘蒸气处理这片叶1 发现曝光的一半呈深 蓝色，遮光的一半则 没有颜色变化。邈逢 挪叶在无节制豊法播。光合作用释放的。2来自CO?还是战01941年美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）C02 ()2c18o2结*仑无含作用产*輪。2隶囱4H20c光合作用产生的有机物又是怎样合成的？最后由美国科学家卡尔文利用14C做试验研 究：用14C标记的1

8、902,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 CO?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三、光合作用 光合作用的概念指绿色植物通过叶绿体，利用光 能，把二氧化碳和水转化成储存 着能量的有机物，并且释放出氧 气的过程。光合作用的实质 合成有机物，储存能量思考与讨论：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？原料一C()2和禺0;场所一叶绿体;产物一糖类和。2；条件一光酶;光合作用的反应式是:co2 + H20 光能_(CH20) + 02叶绿体光合作用的过程1、光合作用化学反应式：CO2 + H2

9、S鶴 (CH2O)+ *02 叶绿体罗2、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?类囊体膜（5场所：叶绿体内的类囊体薄膜上 条件：光、色素、酶光反虚阶段进入叶 绿体基H：质，参 与暗反 应 供暗反应 使用物质变化光能水的光解：H2O 一兀牝，H + O2ATP的合成：ADP+Pi +能量（光能）色-ATP能量变化光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中豎反应阶段场所：叶绿体的基质中 条件：H、ATP、酶酶物质变化CO?的固匕 CO2+C52C3C3 的还原：2 ，(CH2O)H、ATP ADP+Pi 糖类能量弯化ATP中活

10、跃的化学能转变为糖类等 冃匕乂也有机物中稳定的化学能 _co2g叶绿体基质C鴛的多种酶 ,H五碳化合物c5 MMe三碳化合物2C3光合作用总过程:光反应暗反应光合作用的第一阶段，光合作用的第二阶段,必须有光才能进行有没有光都可以进行光反应和暗反应的比较暗反应场所条件物质变化叶绿体类囊体薄膜上光色素、酶水的光解ATP的生成叶绿体基质中 多种酶C02的固定C3的还原光反应能量变化联系ATP屮活跃的化学能光能f ATP中活跃的化学能有机物中稳定的 化学能光反应为暗反应准斜蘇剂H和原料和产物的对应关系:5。帀I Ofrom from fromO2fromco2h2oco2h2o能量的转移途径:光能AT

11、P中活跌的化学能碳的转移途径:CO2A (CH2O)中稳定A 的化学能f (CH2O)自养生物1光能自养生物以光为能源，以CO2和比0 （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。2.化能自养生物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。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。场所比较光合作用、呼吸作用光合作用 叶绿体有氧呼吸细胞质基质、线粒体条件光、色素、酶、比0和CO： 。2、酶、H2Ov c6h12o6物质变化无机物T有机物有机物T无机物能量变化实质.ATP中活

12、 跃化学能 一糖类等有机物中稳 定化学能合成有机物，储存 能量光能c6h12o6§有机物稳亠- 定的化学能就蠶 和热竈分解有机物，释放 能量联系光合作用为呼吸作用提供物质（有机物、。2）； 呼吸作用为光合作用提供原料（CO?）五、光合作用原理的应用q a增加农作物产量的几点做法=1、增加光照时间和光照强度;2、适当提高C02的浓度（温室大棚）3、白天适当增加温度'夜间适当降低温 度；4、合理施肥'提供必要的矿物质元素;5、合理灌溉'提供适当水分。6、农作物合理密植（间种、套种），增大光合作用面积1 叶绿体中的色素所吸收的光能，用于水的光解 和形成ATP ；形成

13、的屮 和ATP 提供给暗反应。2光合作用的实质是：把CO?和 也0 转变 为有机瓠把呢能给变成化学能，贮藏右有 机物中。3在光合作用中，葡萄糖是在 暗反应中形成 的，氧气是在光反应 中形成的.ATP是在 光反应 中形成的.C02是在暗反应固定的。下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题: 图中A是色素，B是 。2,它来自于 水 的分解。 图中C是H1它被传递到叶绿体的基质部位.用于用作还原剂，还原C3 o色素吸收 图中D是边，玉蒋祐中合成D所需的能量来自的苑能 图中GC§化合物.F是C3化合物J是糖类 图中的H表示光反应H为I提供珂和ATP1.在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗

14、掉 的是（B ）A、H B、C5化合物Cv ATP D、C02 2、与光合作用光反应有关的是（A ）®H20ATPADP叫A. B. C. D.3、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的CO?条件 To如果将环境中CO?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 CA. 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4、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（D）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5、光合作用过程中，产生ADP和消耗ADP的 部位在叶绿体中依次为（B ）外膜内膜A.C.基质 类囊体膜B. D.6、光合作用过程的正确顺序是D)二氧化碳的固定氧气的释放叶绿素吸收光能 水的光解三碳化合物被还原A.B. C. D. 7、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是B )A三碳化合物 B五碳化合物nn注里,将黑藻放入含有吨的水中，过一段时间后，分析吨放射性标记, s /j-/ r>、8、在光照充足的环境 一I最先（D ）A、在植物体内的葡