光合作用-第1课时

1、第五节第五节 光合作用光合作用第一课时第一课时 光合作用概述光合作用概述 光合色素光合色素自养生物与异养生物自养生物与异养生物1 1、自养生物、自养生物植物、藻类、蓝藻、光合细菌植物、藻类、蓝藻、光合细菌（进行（进行光合作用光合作用）某些细菌：如某些细菌：如硝化细菌、铁细菌硝化细菌、铁细菌等（进行等（进行化能合成作化能合成作用用）能够以二氧化碳和水为原料，制造有机物，为能够以二氧化碳和水为原料，制造有机物，为其生长、发育和繁殖提供能量和物质的生物。其生长、发育和繁殖提供能量和物质的生物。根据生物能否将无机物合成有机物来分根据生物能否将无机物合成有机物来分: :2 2、异养生物、异养生物直接或间

2、接依靠自养生物的光合产物生活的生物。直接或间接依靠自养生物的光合产物生活的生物。人、动物、真菌和大部分细菌人、动物、真菌和大部分细菌2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量能量 2HNO2+O2 2HNO3+能量能量6CO2+6H2O C6H12O6+6O2硝化细菌硝化细菌硝化细菌硝化细菌硝化细菌能够利用氧化硝化细菌能够利用氧化NH3所释放的化学能将所释放的化学能将CO2和和H2O合成为糖类，供自身利用。合成为糖类，供自身利用。硝化细菌的化能合成作用硝化细菌的化能合成作用问题一：是不是所有的植物都可以进行光问题一：是不是所有的植物都可以进行光合作用呢？合作用呢？问题二：是不是植物的所有部位

3、都可以进问题二：是不是植物的所有部位都可以进行光合作用呢？行光合作用呢？不是，如菟丝子，它是寄生生活，不能不是，如菟丝子，它是寄生生活，不能进行光合作用。进行光合作用。不是，主要是植物的绿色叶片（叶肉细胞）不是，主要是植物的绿色叶片（叶肉细胞）无论是需氧呼吸还是厌氧呼吸，都以无论是需氧呼吸还是厌氧呼吸，都以糖类糖类作为底物。作为底物。糖是从哪里来的呢？糖是从哪里来的呢？生物界的糖绝大部分最终来源于生物界的糖绝大部分最终来源于光合作用光合作用。什么是光合作用？什么是光合作用？一、光合作用概述一、光合作用概述反应物反应物产物场所条件条件概念：光合作用是指绿色植物通过概念：光合作用是指绿色植物通过叶

4、绿体叶绿体，利用，利用光光能能，把，把二氧化碳二氧化碳和和水水转化成转化成糖类糖类等有机物，并且释等有机物，并且释放出放出氧气氧气的过程。的过程。6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能光能叶绿体叶绿体实质：合成有机物实质：合成有机物, ,储存能量储存能量光光 合合 作作 用用细细 胞胞 呼呼 吸吸原料原料COCO2 2、H H2 2O OO O2 2、葡萄糖等有机物、葡萄糖等有机物产物产物O O2 2、葡萄糖等有机物、葡萄糖等有机物COCO2 2、H H2 2O O等等能量能量转换转换发生发生部位部位有叶绿体的细胞，有叶绿体的细胞，叶绿体叶绿体活细胞，线粒体、活细胞，线粒体、

5、细胞溶胶细胞溶胶发生发生条件条件光能转化为化学能光能转化为化学能化学能转移到化学能转移到ATPATP中中光照下才可发生光照下才可发生光下、暗处都可发生光下、暗处都可发生吸能反应吸能反应放能反应放能反应光合作用与细胞呼吸的区别光合作用与细胞呼吸的区别鲁宾和卡门实验鲁宾和卡门实验（同位素标记法）（同位素标记法）H H2 2O OH H2 21818O O绿藻绿藻绿藻绿藻C C1818O O2 2COCO2 2O O2 21818O O2 2这个实验说明了什么？这个实验说明了什么？反应式怎么写？反应式怎么写？6CO6CO2 2+12H+12H2 21818O CO C6 6H H1212O O6 6

6、+6+61818O O2 2+6H+6H2 2O O光合作用产生的氧气全部来自于水。光合作用产生的氧气全部来自于水。6C6C1818O O2 2+12H+12H2 2O CO C6 6H H12121818O O6 6+6O+6O2 2+6H+6H2 21818O OCOCO2 2中的氧去了哪里？中的氧去了哪里？基质基质基粒基粒酶酶色素色素外膜外膜内膜内膜类囊体类囊体光合作用的场所：叶绿体光合作用的场所：叶绿体基粒上有许多类囊体，含有光合作用的色素，基粒上有许多类囊体，含有光合作用的色素，称光合膜。称光合膜。原理：原理： 绿叶中的色素不溶于水，易溶于有机溶剂。绿叶中的色素不溶于水，易溶于有机溶

7、剂。如无水乙醇、丙酮、石油醚等。如无水乙醇、丙酮、石油醚等。绿叶中的色素不止一种，它们都溶于层析绿叶中的色素不止一种，它们都溶于层析液中，且溶解度不同，在滤纸上扩散速度不液中，且溶解度不同，在滤纸上扩散速度不同（溶解度大，扩散速度快）同（溶解度大，扩散速度快）提取原理提取原理分离原理分离原理二、光合色素的提取与分离二、光合色素的提取与分离材料用具材料用具 新鲜的绿色叶片，新鲜的绿色叶片，干燥的定性滤纸干燥的定性滤纸,95%,95%乙醇，层析液，乙醇，层析液，二氧化硅，碳酸钙，二氧化硅，碳酸钙，研钵，小玻璃漏斗，尼龙布，毛细研钵，小玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，试管，药匙，量筒，天平。吸管，

8、剪刀，试管，药匙，量筒，天平。实验过程实验过程1 1、提取色素、提取色素：取适量新鲜菠菜叶，加取适量新鲜菠菜叶，加95%95%乙醇乙醇，再加少许二氧化硅和碳酸钙，再加少许二氧化硅和碳酸钙，迅迅速研磨速研磨成匀浆。成匀浆。二氧化硅作用：二氧化硅作用：碳酸钙作用：碳酸钙作用：研磨充分研磨充分防止色素被破坏防止色素被破坏2 2、过滤、过滤 在一小玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布，将在一小玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液研磨液迅速倒入迅速倒入漏斗中。收集滤液到一个漏斗中。收集滤液到一个试管中，及时用棉塞将试管中塞紧（试管中，及时用棉塞将试管中塞紧（防止防止挥发、色素分子被氧化挥发、色素分子被氧化）。

9、）。色素的提取实验色素的提取实验3 3、制备滤纸条、制备滤纸条：剪去两角（防止两边滤液扩：剪去两角（防止两边滤液扩散速度太快），画铅笔线散速度太快），画铅笔线4 4、点样：、点样：用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔画的横线均用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔画的横线均匀画出一条细而直的滤液细线。待滤液干后再匀画出一条细而直的滤液细线。待滤液干后再画一次，共画画一次，共画3434次。次。重复画几次是使后来的色素带清晰重复画几次是使后来的色素带清晰画滤液细线：细、直、齐，重复几次画滤液细线：细、直、齐，重复几次5 5、层析、层析层析液不能触及滤液细线。层析液不能触及滤液细线。层析液沿着干燥的滤纸由下而上扩

10、散，层析液沿着干燥的滤纸由下而上扩散，当扩散到细线时，色素便溶解在层析液当扩散到细线时，色素便溶解在层析液中，并随着层析液一起向上扩散，而不中，并随着层析液一起向上扩散，而不同的色素溶解不同，扩散速度也不同，同的色素溶解不同，扩散速度也不同，所以将不同色素分离开。所以将不同色素分离开。胡萝卜素胡萝卜素( (橙黄色橙黄色) )叶黄素（叶黄素（黄色黄色）叶绿素叶绿素a a（蓝绿色蓝绿色）叶绿素叶绿素b b（黄绿色黄绿色）实验：光合色素的提取与分离实验结果分析实验：光合色素的提取与分离实验结果分析色素种类色素种类 色素颜色色素颜色 色素含量色素含量 溶解度溶解度 扩散速度扩散速度胡萝卜素胡萝卜素叶黄

11、素叶黄素叶绿素叶绿素a 叶绿素叶绿素b橙黄色橙黄色黄色黄色蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿色最少最少较少较少最多最多较多较多最高最高较高较高较低较低最低最低最快最快较快较快较慢较慢最慢最慢实验：光合色素的提取与分离实验结果分析实验：光合色素的提取与分离实验结果分析三、叶绿素和其他色素三、叶绿素和其他色素叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素b b叶黄素叶黄素( (蓝绿色）蓝绿色）（黄绿色）（黄绿色）（橙黄色）（橙黄色）（黄色）（黄色）（占（占3/43/4）（占（占1/41/4）色素色素胡萝卜素胡萝卜素叶绿素叶绿素a a叶绿体是否对所有的光都能吸收？叶绿体是否对所有的光都能吸收？类囊体上类囊体上功能

12、：功能：吸收、传递、转换光能吸收、传递、转换光能上上下下叶绿体中的色素主要吸收叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光红光和蓝紫光太阳光太阳光太阳光太阳光波长波长/nm/nm对不同波长光的吸收值对不同波长光的吸收值吸收光谱吸收光谱各种色素对各种色素对光的吸收情光的吸收情况不同，可况不同，可根据色素的根据色素的吸收光谱来吸收光谱来分析绿叶中分析绿叶中色素的种类。色素的种类。叶绿素叶绿素a a叶绿素叶绿素b b类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。蓝紫光。 为什么绝大多数植物叶片是绿色的为什么绝大多数植物叶片是绿色的? ?

13、 为什么有些植物叶片在不同时期颜色不同呢？为什么有些植物叶片在不同时期颜色不同呢？思考思考: :由于叶绿素的含量由于叶绿素的含量大大超过类胡罗卜大大超过类胡罗卜素，而使类胡罗卜素，而使类胡罗卜素的颜色被掩盖，素的颜色被掩盖，只显示出叶绿素的只显示出叶绿素的绿色绿色由于叶绿素比类胡由于叶绿素比类胡罗卜素易受到低温罗卜素易受到低温的破坏，秋季低温的破坏，秋季低温使叶绿素大量破坏，使叶绿素大量破坏，而使类胡罗卜素的而使类胡罗卜素的颜色显示出来颜色显示出来【例题【例题】如图是叶片中两类色素的吸收光谱，试判如图是叶片中两类色素的吸收光谱，试判定定A A和和B B分别为何种色素（分别为何种色素（ ）A.A

14、.叶绿素叶绿素a a、叶绿素、叶绿素b b B.B.类胡萝卜素、叶绿素类胡萝卜素、叶绿素C.C.叶黄素、叶绿素叶黄素、叶绿素a aD.D.叶绿素、类胡萝卜素叶绿素、类胡萝卜素D D（nmnm）叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素b b叶黄素叶黄素光合光合色素色素胡萝卜素胡萝卜素叶绿素叶绿素a a ( (蓝绿色）蓝绿色）（黄绿色）（黄绿色）（橙黄色）（橙黄色）（黄色）（黄色）吸收蓝紫光吸收蓝紫光吸收蓝紫光和红光吸收蓝紫光和红光光合光合作用作用概念概念1.1.在在“色素的提取与分离色素的提取与分离”实验中得到的色素带颜色实验中得到的色素带颜色较淡，分析其原因可能是（较淡，分析其原因可能是（

15、 ） 加入的丙酮太多加入的丙酮太多 用用9595的的乙醇代替丙酮乙醇代替丙酮 层析液没及滤液细线层析液没及滤液细线 研磨时没有加入研磨时没有加入CaCOCaCO3 3 研磨时没有加入研磨时没有加入SiOSiO2 2 取的叶片叶脉过多，叶肉细胞过少取的叶片叶脉过多，叶肉细胞过少A.A. B. B. C.C. D. D.C C巩固练习巩固练习2.2.在圆形滤纸的中央滴上叶绿体的色素滤液进行色在圆形滤纸的中央滴上叶绿体的色素滤液进行色素分离，可看到近似同心环状的四个色素圈，排列素分离，可看到近似同心环状的四个色素圈，排列在最外圈的一个呈（在最外圈的一个呈（ ）A.A.蓝绿色蓝绿色 B.B.黄绿色黄绿

16、色 C.C.黄色黄色 D.D.橙黄色橙黄色 3.3.阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱，阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱，如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于于( )( )A.A.绿光区绿光区 B.B.红光区和绿光区红光区和绿光区 C.C.蓝紫光区和绿光区蓝紫光区和绿光区 D.D.红光区和蓝紫光区红光区和蓝紫光区D DD D4. 4. 某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射、光

17、吸收测定和色素层析条带分叶片进行了红光照射、光吸收测定和色素层析条带分析（从上至下）实验，与正常叶片相比，实验结果析（从上至下）实验，与正常叶片相比，实验结果是是( )( )A.A.光吸收差异显著，色素带缺第光吸收差异显著，色素带缺第2 2条条B.B.光吸收差异不显著，色素带缺第光吸收差异不显著，色素带缺第2 2条条C.C.光吸收差异显著，色素带缺第光吸收差异显著，色素带缺第3 3条条D.D.光吸收差异不显著，色素带缺第光吸收差异不显著，色素带缺第3 3条条B B5.5.同位素标记法是研究物质来源、去路的一种方法，如同位素标记法是研究物质来源、去路的一种方法，如分泌蛋白的合成与分泌的研究就是采

18、用此法，据此回答分泌蛋白的合成与分泌的研究就是采用此法，据此回答下列有关植物代谢的问题：下列有关植物代谢的问题：(1)(1)将用同位素将用同位素1818O O标记的标记的O O2 2充入一密封的充入一密封的容器内，容器内放入一盆绿色植物容器内，容器内放入一盆绿色植物( (如图如图) )，在有光照情况下分析在有光照情况下分析1818O O的物质转移途径：的物质转移途径：_。在无光照情况下，。在无光照情况下，1818O O最终出最终出现在现在_物质中。物质中。(2)(2)第第(1)(1)小题中，若有光条件下，用小题中，若有光条件下，用2 2H H2 2O O浇灌植物，它将进入浇灌植物，它将进入_(_(细胞器细胞器) )参参与新陈代谢。有关方程式为：与新陈代谢。有关方程式为：_( (不