能量之源--光与光合作用

1、问题探讨问题探讨 为什么植物的叶片大多是绿色为什么植物的叶片大多是绿色的，但有时叶片也会发黄？的，但有时叶片也会发黄？（一）提取色素：（一）提取色素：1.研磨研磨材料材料:5g鲜叶鲜叶药品药品SiO2使研磨充分使研磨充分CaCO3 防止色素被破坏防止色素被破坏无水酒精无水酒精溶解色素溶解色素原理：原理：色素能溶解在丙酮或酒精等有机色素能溶解在丙酮或酒精等有机溶剂中，所以可用无水酒精提取色素。溶剂中，所以可用无水酒精提取色素。一、绿叶中色素的提取和分离一、绿叶中色素的提取和分离2.过滤：获取绿色滤液过滤：获取绿色滤液 色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分

2、离色素。分离色素。扩散速度与色素在层析中的溶解度的关系：扩散速度与色素在层析中的溶解度的关系：溶解度大，扩散速度快溶解度大，扩散速度快溶解度小，扩散速度慢溶解度小，扩散速度慢（二）分离色素（二）分离色素原理：原理：1.准备滤纸条准备滤纸条铅笔线铅笔线画铅笔细线画铅笔细线滤液细线滤液细线画滤液细线画滤液细线要求：要求：细而齐细而齐 重复重复2 23 3次次层析液不能没及滤液线层析液不能没及滤液线2.分离色素：分离色素：插滤纸条插滤纸条层析液层析液培养皿培养皿胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b实验结果：实验结果：讨论讨论：1.1.滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎滤纸条上

3、有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？样？宽窄如何？这说明了什么？2022-5-118二、捕获光能的色素二、捕获光能的色素叶绿素叶绿素 类胡类胡萝卜素萝卜素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b胡萝卜素胡萝卜素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黄 色色吸收蓝紫光吸收蓝紫光和红光和红光吸收蓝紫光吸收蓝紫光吸收光能的百分比吸收光能的百分比形态：形态：扁平的椭球形或球形扁平的椭球形或球形结构：结构： 外包双层膜，内有许多由内囊体堆叠而成外包双层膜，内有许多由内囊体堆叠而成的的基粒基粒，基粒间充满了，基粒间充满了叶绿体基质叶绿体基质。类囊体的。类囊体的薄膜上分布有色素和酶，基

4、质中也含有酶。薄膜上分布有色素和酶，基质中也含有酶。叶叶绿体是进行光合作用的场所。绿体是进行光合作用的场所。三、叶绿体的结构三、叶绿体的结构叶绿体的功能叶绿体的功能恩格尔曼实验恩格尔曼实验该实验说明了什么问题？该实验说明了什么问题？氧气是由叶绿体产生氧气是由叶绿体产生的，叶绿体是进行光的，叶绿体是进行光合作用的场所合作用的场所。概念：概念：光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把光能，把COCO2 2和和H H2 2O O转化成储存能量的有机转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。物，并且释放出氧气的过程。 1.英国的普利斯特利的意义和不足之处分别

5、是？英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是？ 4.德国植物学家萨克斯的实验结果证明了什么？德国植物学家萨克斯的实验结果证明了什么？植物可以更新空气，但没有发现光的作用。植物可以更新空气，但没有发现光的作用。 证明了光合作用的产物有淀粉的生成。证明了光合作用的产物有淀粉的生成。（一）光合作用的探究历程（一）光合作用的探究历程2.荷兰科学家英格豪斯重复普利斯特里的实验荷兰科学家英格豪斯重复普利斯特里的实验3.德国科学家梅耶利用能量守恒定律，指出了德国科学家梅耶利用能量守恒定律，指出了光能的去处。光能的去处。只有绿叶在光下才能更新空气。只有绿叶在光下才能更新空气。转化成化学能储存起来。转化成化学能储

6、存起来。 5.鲁宾和卡门的探究实验的过程及所证明的问鲁宾和卡门的探究实验的过程及所证明的问题是什么？题是什么？ 同位素标记法同位素标记法实验过程实验过程证明的问题证明的问题光合作用释放的氧气来自于水的分解光合作用释放的氧气来自于水的分解光合作用的反应式是：光合作用的反应式是：COCO2 2 + H+ H2 2O O 光能光能叶绿体叶绿体（CHCH2 2O O） + O+ O2 2（二）光合作用的过程（二）光合作用的过程光反应阶段：光反应阶段：类囊体薄膜上，必须有光才能进行。类囊体薄膜上，必须有光才能进行。暗反应阶段：暗反应阶段：叶绿体基质，有光无光都能进行。叶绿体基质，有光无光都能进行。O O

7、2 2HHATPATP暗反应暗反应光反应光反应 酶酶ADP+PiADP+Pi供供供能供能 CO CO2 2C C6 6H H1212O O6 6C C3 3 C C6 6H H1212O O6 6ATP H 酶酶 ADP+Pi+ ADP+Pi+能量能量 ATPATP酶酶 H H2 2O OO O2 2 + H + H 能量能量酶酶COCO2 2的固定的固定COCO2 2 + C+ C5 5 2C 2C3 3水的光解水的光解ATPATP的形成的形成COCO2 2的还原的还原ATPATP的水解的水解光反应与暗反应的比较光反应与暗反应的比较过程过程比较比较 光光 反反 应应暗暗 反反 应应进行部位进

8、行部位进行条件进行条件物质转化物质转化能量转化能量转化联联 系系类囊体薄膜上类囊体薄膜上光、色素、酶光、色素、酶水水 O O2 2 +H+HATPATP的合成的合成COCO2 2的固定和还原的固定和还原ATPATP的水解的水解光能转化为光能转化为ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能ATPATP中活跃的化学能转化中活跃的化学能转化为葡萄糖中稳定化学能为葡萄糖中稳定化学能叶绿体基质中叶绿体基质中多种酶、不受光限制多种酶、不受光限制光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供HH和和ATPATP光合作用的总反应式光合作用的总反应式光合作用的实质光合作用的实质6C6CO O2 2 + 12H + 12H2

9、 2O O 光能光能 叶绿体叶绿体物质代谢物质代谢能量代谢能量代谢COCO2 2 + H + H2 2O CO C6 6H H1212O O6 6 + O + O2 2光能光能有机物中有机物中稳定稳定的化学能的化学能C C6 6H H1212O O6 6 + 6 + 6O O2 2 + 6H + 6H2 2O OATPATP中中活跃活跃的化学能的化学能（三）光合作用原理的应用（三）光合作用原理的应用1 1.控制光照强度和延长光照时间，合理密植控制光照强度和延长光照时间，合理密植2.2.控制温度（增大昼夜温差）控制温度（增大昼夜温差）3.3.增加农作物环境中增加农作物环境中COCO2 2的浓度的

10、浓度增施有机肥料或增施有机肥料或NHNH4 4HCOHCO3 3、大棚内圈养一些小型、大棚内圈养一些小型动物、种植一些食用菌等。动物、种植一些食用菌等。温度通过影响酶的活性影响暗反应来影响光合温度通过影响酶的活性影响暗反应来影响光合作用速率作用速率主要通过影响光反应来影响光合作用主要通过影响光反应来影响光合作用（四）化能合成作用（四）化能合成作用 自然界中的某些细菌，能够利用环境中的某自然界中的某些细菌，能够利用环境中的某些无机物氧化分解时所释放的能量来制造有机些无机物氧化分解时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用称物，这种合成作用称化能合成作用化能合成作用。 2NH2NH3 3 + 3O+

11、 3O2 2 硝化硝化细菌细菌2HNO2HNO2 2 + 2H+ 2H2 2O + O + 能量能量2HNO2HNO2 2 + O+ O2 2硝化硝化细菌细菌2HNO2HNO3 3 + + 能量能量COCO2 2 + H+ H2 2O O硝化细菌硝化细菌（CHCH2 2O O ）+ O+ O2 2生物的代谢类型生物的代谢类型光合作用光合作用化能合成作用化能合成作用类型类型生物：生物：绿色植物、光合细菌；硝化细菌、绿色植物、光合细菌；硝化细菌、 铁细菌、硫细菌等铁细菌、硫细菌等异养型异养型动物和人类；大多数细菌和真菌等。动物和人类；大多数细菌和真菌等。自养型自养型课 堂 练 习1 . 一株绿色植

12、物在单位时间内一株绿色植物在单位时间内,使光合产物最多的使光合产物最多的 光照是光照是 ( ) A.红光红光 B.蓝紫光蓝紫光 C.绿光绿光 D.白光白光D2 . 光合作用过程中光合作用过程中,ATP转变为转变为ADP的地方是叶绿的地方是叶绿 体的体的 ( ) A.外膜上外膜上 B.基质中基质中 C.色素中色素中 D.基粒薄膜上基粒薄膜上B3 . 用含同位素用含同位素18O2的水来浇灌植物的水来浇灌植物,经光照后经光照后, 18O 可发现于可发现于 （ ） A.生成的葡萄糖中生成的葡萄糖中 B.生成的淀粉中生成的淀粉中 C.合成的蛋白质中合成的蛋白质中 D.周围的空气中周围的空气中DA4.4.

13、光反应的主要产物是下列哪一组光反应的主要产物是下列哪一组 ( )( ) A.H A.H、ATPATP、O O2 2 B.H B.H、ADPADP、H H2 2O O C.H C.H2 2、ADPADP、O O2 2 D.H D.H、ADPADP、O O2 25 . 光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段,下列下列 叙述正确的是叙述正确的是 ( ) A.光反应不要酶光反应不要酶 , 暗反应需要多种酶暗反应需要多种酶 B.光反应储存能量光反应储存能量 , 暗反应消耗能量暗反应消耗能量 C.光反应固定光反应固定CO2 , 暗反应还原暗反应还原CO2 D.光反应消耗水

14、光反应消耗水 , 暗反应消耗暗反应消耗ATPDD6 . 6 . 某科学家用含碳的同位素某科学家用含碳的同位素1414C C的的COCO2 2来追踪光合来追踪光合 作用中碳原子在下列分子中的转移作用中碳原子在下列分子中的转移, ,最可能的最可能的 途径是途径是 ( )( ) A. CO A. CO2 2 叶绿素叶绿素 ADP ADP B. CO B. CO2 2 叶绿素叶绿素 ATPATP C. CO C. CO2 2 C C5 5 葡萄糖葡萄糖 D. COD. CO2 2 C C3 3 葡萄糖葡萄糖 7.将植物培养在适宜的光照，温度、和充足的将植物培养在适宜的光照，温度、和充足的CO2条件下：条件下： （1）当）当CO2浓度突然降至极低水平时，发现植浓度突然降至极低水平时，发现植物叶片中的五碳化合物含量突然