[名校联盟]辽宁省大连市十四中高中生物 能量之源——光与光合

1、第第4 4节节一一 捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构1、捕获光能的色素、捕获光能的色素色素色素叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素叶绿素叶绿素主要吸收主要吸收红光红光和和蓝紫光蓝紫光吸收可见吸收可见的太阳光的太阳光类胡萝卜素类胡萝卜素主主要吸收要吸收蓝紫光蓝紫光（蓝绿色）（蓝绿色）（黄绿色）（黄绿色）（橙黄色）（橙黄色）（黄色）（黄色）含量约占含量约占3/4含量约占含量约占1/42、捕获光能的结构、捕获光能的结构叶绿体叶绿体（1）分布）分布主要分布在绿色植物的叶肉细胞主要分布在绿色植物的叶肉细胞（2）形态）形态一般呈扁平的椭球形或球形

2、一般呈扁平的椭球形或球形（3）结构）结构外膜外膜内膜内膜（4）功能）功能光合作用的场所光合作用的场所基粒基粒 由两个以上的类囊体组成，由两个以上的类囊体组成，含含色素色素和和酶酶基质基质含多种光合作用含多种光合作用所必需的所必需的酶酶透明透明，有利于光线的透过，有利于光线的透过二二 光合作用的原理和应用光合作用的原理和应用1 1、光合作用的概念、光合作用的概念指绿色植物通过指绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把把二氧化碳二氧化碳和和水水转化成储存着能量转化成储存着能量的的有机物有机物，并且释放出，并且释放出氧气氧气的过程的过程2 2、光合作用探索历程、光合作用探索历程经典实验经典实

3、验年代年代科学家科学家结论结论17711771普利斯特利普利斯特利植物可以更新空气植物可以更新空气17791779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下植物可以更新空气植物可以更新空气18451845R.R.梅耶梅耶植物在光合作用时植物在光合作用时把光能转变成把光能转变成了化学能了化学能储存起来储存起来18641864萨克斯萨克斯绿色叶片光合作用绿色叶片光合作用产生淀粉产生淀粉18801880恩格尔曼恩格尔曼氧氧由叶绿体释放出来。由叶绿体释放出来。叶绿体叶绿体是是光合作用的场所光合作用的场所19391939鲁宾鲁宾 卡门卡门光合作用释放的光合作用释放的氧来自水氧来自水。2020世纪世纪404

4、0代代卡尔文卡尔文光合产物中有机物的光合产物中有机物的碳来自碳来自COCO2 23 3、光合作用化学反应式：、光合作用化学反应式：4 4、光合作用过程、光合作用过程光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段叶绿体叶绿体中的色中的色素素光合作用的过程光合作用的过程光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段光能光能co22c3H2O水在光下分解水在光下分解C5ATPADP+Pi酶酶供能供能H供氢供氢O2 固固 定定还还 原原多种酶多种酶参加催化参加催化(CH2O)氨基酸氨基酸,脂肪脂肪酶酶光反应阶段与暗反应阶段的比较光反应阶段与暗反应阶段的比较项目项目光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段区区别别场

5、所场所条件条件物质物质变化变化能量能量转化转化类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体的基质中叶绿体的基质中需需光、色素和酶光、色素和酶不需不需光、色素光、色素;需需多种酶多种酶光能光能转变为转变为ATP中中活泼活泼的化学能的化学能ATP中中活泼的化学能活泼的化学能转化为糖转化为糖类等有机物中类等有机物中稳定的化学能稳定的化学能水的光解：水的光解：2H2O 光光 4H+O2光光ADP+Pi ATP酶酶CO2的固定：的固定：CO2+C5 2C3C3的还原：的还原：2C3 （CH2O） H，ATP酶ATP ADP+Pi酶酶联联 系系1、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供、光反应是暗反应的基础

6、，光反应为暗反应的进行提供H和和ATP2、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供合成合成ATP的原料的原料ADP和和Pi3、两者、两者相互独立又同时进行相互独立又同时进行，相互制约又密切联系相互制约又密切联系物质物质上把上把CO2和和H2O转变成转变成以糖类为主的有机物以糖类为主的有机物能量能量上把光能转变成有机物上把光能转变成有机物中的化学能中的化学能最基本的物质代谢和能量代谢最基本的物质代谢和能量代谢5、光合作用的实质光合作用的实质6、光合作用原理的应用光合作用原理的应用（1 1）影响光合作用的因素）影响光合作用的因素光照、光照、CO

7、CO2 2、温度、水、矿质元素等、温度、水、矿质元素等（2 2）提高农作物光合作用强度的措施）提高农作物光合作用强度的措施1 1、适当提高光照强度、延长光照时间、适当提高光照强度、延长光照时间3 3、适当提高、适当提高COCO2 2浓度浓度4 4、适当提高温度、适当提高温度5 5、适当增加植物体内的含水量、适当增加植物体内的含水量6 6、适当增加矿质元素的含量、适当增加矿质元素的含量2 2、合理密植、合理密植自养生物：自养生物：能够直接把从外界环境能够直接把从外界环境摄取的无机物转摄取的无机物转变成为自身的组成物质变成为自身的组成物质，并储存了能量的一类生物，并储存了能量的一类生物 7、化能合

8、成作用化能合成作用异养生物：异养生物：不能直接利用无机物制成有机物不能直接利用无机物制成有机物，只能，只能把从外界把从外界摄取的现成的有机物摄取的现成的有机物转变成自身的组成物转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物质，并储存了能量的一类生物 能够利用体外环境中的能够利用体外环境中的某些无机物氧化某些无机物氧化时所释放的能量时所释放的能量来制造有机物的合成作用来制造有机物的合成作用 例如：例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌等少数种类的细菌7、化能合成作用化能合成作用2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能

9、量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO2HNO3 3+ +能量能量硝化细菌硝化细菌6CO6CO2 2+6H+6H2 2O 2CO 2C6 6H H1212O O6 6+ 6O+ 6O2 2能量能量不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出了红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出出了红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。水层对光波中的红、橙部分吸黄色的光。水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收，即到达收显著多于对蓝、绿部分的吸收，即到达深水层的光线是

10、相对富含短波长的光，所深水层的光线是相对富含短波长的光，所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方分布于海水深的地方注意注意:光反应和暗反应是一个整光反应和暗反应是一个整体体,二者紧密联系二者紧密联系,缺一不可缺一不可。光。光反应是暗反应的基础，光反应阶反应是暗反应的基础，光反应阶段为暗反应阶段提供能量（段为暗反应阶段提供能量（ATP）和还原剂和还原剂H，暗反应阶段产生，暗反应阶段产生的的ADP和和Pi为光反应阶段合成为光反应阶段合成ATP提供原料。提供原料。据统计：据统计：1 1、地球表面的绿色植物每年大约制造了、地球表面的绿色植物每年大约制造了44004400亿吨有机物。亿吨有机物。 2 2、地球表面的绿色植物每年储存的能量约、地球表面的绿色植物每年储存的能量约为为7.117.1110101818KJKJ，这个数字大约相当于，这个数