第4节能量之源--光与光合作用

1、第4节 能量之源-光与光合作用一、 学习目标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。3.说明光合作用以及对它的认识过程。 4.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。5.说出光合作用原理的应用。 6.简述化能合成作用。二、 教学重点和难点1.教学重点（1）绿叶中色素的种类和作用。 （2）光合作用的发现及研究历史。（3）光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。（4）影响光合作用强度的环境因素。2.教学难点（1）光反应和暗反应的过程。 （2）探究影响光合作用强度的环境因素。三、教学过程： 一、绿叶中色素的提取和分离：原理绿叶中的色素不只一种，它们都能溶解在 中。然而，它

2、们在层析液中的 不同：溶解度 的随层析液在滤纸上扩散得 ；反之则慢。目的1进行绿叶中色素的提取和分离。2探究绿叶中含有几种色素。 步骤操作方法相关解析提取绿叶中的色素取材称取5g绿色叶片，剪碎，放入研钵中。剪碎的目的是节省研磨时间，使研磨充分。研磨向研钵中放入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入10 mL无水乙醇，进行迅速、充分的研磨。（二氧化硅有助于 ，碳酸钙可防止 。）放二氧化硅是有助于研磨得充分；放碳酸钙可防止研磨中色素被破坏；加无水乙醇是各种色素能溶于无水乙醇中被提取出来；迅速研磨是防止无水乙醇挥发影响实验。过滤将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部放一块单层尼龙布）中进行过滤。将滤液收

3、集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严。加棉塞的目的是防止滤液挥发。    色 素 的 分 离制备滤纸条将干燥的定性滤纸剪成长与宽略小于试管长与宽的滤纸条，将滤纸条的一端前去两角，放入试管下端，并在距这一端 处用铅笔画一条细的横线。干燥是除去滤纸中极性水分子，排除水在扩散中的干扰；干燥的滤纸还可以使滤液线划得更细。不用普通滤纸是因为普通滤纸太粗糙，不利于色素分层。剪去两角是使层析液上升均匀，速度适当。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。待滤液干后，再画一两次。线条划得 效果越好，这样可以避免

4、。重复画线是为了 ，分离效果更明显。层析将3mL层析液倒入试管中，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。放滤纸条时，不能让滤液细线触及层析液，否则，将使 以至实验失败。观察与记录 滤纸条上四条色素带从上到下依次是：色素颜色宽度含量胡萝卜素   叶黄素   叶绿素a   叶绿素b     二、叶绿体的结构叶绿体成分色素种类验证【实验】绿叶中色素的提取和分离，详见表5-4-2内容种    类颜 色

5、含 量   3/4     1/4  功能验证将4种色素溶液分别放在阳光和三棱镜之间，从连续光谱中观察不同波长的光被吸收的情况。内容叶绿素主要吸收 ，类胡萝卜素主要吸收 。应用温室或大棚为提高产量和改善品质使用不同颜色的光结构双层膜：外膜、内膜腔充满液态基质有许多基粒：由类囊体堆叠而成， 分布于此，还有多种酶，并极大扩展了 功能进行 的场所【资料分析】三、光合作用的探究历程：时间实验人实验过程结论未解决的问题直到18世纪中期 海尔门特  未考虑到植物从空气中得到什么

6、。1771年(英)普利斯特利蜡烛与绿色植物一起放在密闭玻璃罩内不熄灭；小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内不易死。 未发现光在植物更新空气中的作用。1779年（荷）英格豪斯做了植物更新空气的实验 人们不知道植物吸收和释放的是什么气体。1785年 发现了空气的组成 这一过程中，光能哪里去了？1845年（德）梅耶根据能量转换和守恒定律指出 把光能转换成化学能贮存于什么物质中呢？1864年(德)萨克斯把饥饿处理过的绿色叶片一半曝光，另一半遮光，一段时间后碘蒸气处理，曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半无颜色变化。 光合作用释放的O2来自CO2还是水？&

7、#160;1939年(美)鲁宾和卡门用同位素标记法，用18分别标记H2O和CO2，一组向植物提供H2O和C18O2，另一组提供H218O和CO2。第一组释放出的全是O2，第二组全是18O2。 光合作用产生的有机物是怎样合成的呢？20世纪40年代（美）卡尔文用14CO2供小球藻进行光合作用，追踪检测放射。  四、光合作用过程 ： 定义发生范围（主要是 植物）、场所（ ）、能量来源（ ）、原料（ ）、产物（ ）。反应式 过 程阶段区       别联 系场所条件过程（教材图5-1

8、5）物质变化能量变化光反应为暗反应的进行提供 和 暗反应为光反应的进行提供 和 。光反应和暗反应是两者既有区别又紧密联系，是缺一不可的整体。   水在光下分解：   ATP的形成：   多种酶CO2的固定：   C3的还原： 增强光合作用强度的措施:(1)光照强度对光合作用强度的影响(2)CO2浓度对光合作用的影响 (3)温度(4)矿质元素五、化能合成作用讲述起初，人们认为只有绿色植物才能将二氧化碳转化为有机物，后来发现，即使没有叶绿素的参与，某些微生物也能将二氧化碳转化为有机物，这类微生物称做化能自养型

9、微生物。这类微生物通过氧化如氢气、硫化氢、二价铁离子或亚硝酸盐等无机物，夺取无机物中的电子，通过电子传递链合成ATP和NADPH，再利用ATP和NADPH完成二氧化碳的还原和固定。广泛地分布在土壤和水域环境中的硫化细菌、硝化细菌、氢细菌与铁细菌等都属于这类微生物。例如，氢细菌通过将氢气氧化为水，硫细菌通过将硫化氢氧化为硫酸盐，硝化细菌通过将氨氧化为亚硝酸盐，或将亚硝酸盐氧化为硝酸盐，来驱动二氧化碳的固定，完成有机物的合成。 学 案1对绿色植物光合作用最有效的一组光是 （ ）A、红光和黄绿光 B、黄光和蓝紫光 C、红光和橙光 D、红光和蓝紫光 2在圆形的滤纸中央点上叶绿体的色素滤纸，进行色素分析

10、，会得到近似同心环状的四个色素圈，排在最外圈的色素呈 （ ）A橙黄色 B黄色 C蓝绿色 D黄绿色3绿叶中的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是（ ）。 A. 色素提取液中的不同色素已经分层 B. 阳光的照射使各种色素能彼此分开 C. 色素在层析液中的溶解度不同D. 无水乙醇使色素溶解并且彼此分离的扩散速度不同4关于叶绿体叙述中，正确的是 （ ）A、叶绿体的色素都分布在类囊体的薄膜上 B、叶绿体的色素分布在外膜和内膜上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5 光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是 （ ）A叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反

11、应B叶绿体的类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应C叶绿体的基质中可进行光反应和暗反应 D叶绿体的基质中进行暗反应，不进行光反应6 同一水生植物在不同光照条件下，不影响单位时间内产生起泡数的是 （ ）A.玻璃容器的容积 B.台灯与玻璃容器的距离 C.溶于水中的CO2的量 D.水生植物叶片的数量7光照增强，光合作用增强，但在光照最强的夏季中午，由于气孔关闭，光合作用不但不继续增强，反而下降，主要原因是 （ ）A.水分解产生的氢不足 B.暗反应过程中还原剂数量不足 C.叶绿体利用光能合成ATP数量不足 D.暗反应过程中C3产生的太少8光合作用中,ATP转变为ADP的地方,是在叶绿体的 （ ）A. 外膜上 B. 基质中 C. 色素中 D. 类囊体的薄膜上9某科学家用14C的二氧化碳作标记来追踪光合作用中的碳原子，证明其转移途径是（ ）A. CO2 叶绿素 ATP B. C