能量之源光和光合作用课件

1、第 4 节 能量之源光和光合作用1、提取色素称取5g左右的鲜叶，剪碎，放入研钵中。加少许的石英砂（充分研磨）和碳酸钙 (防止色素被破坏)与10ml无水乙醇（提取色素）。在研钵中快速研磨。用单层尼龙布将研磨液进行过滤。2、制备滤纸条 3、画滤液细线4、纸上层析层析液液面培养皿滤液细线滤纸条上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？(蓝绿色)(黄绿色)(橙黄色)(黄色)叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）扩散速度含量溶解度最快较快较慢最慢最少较少最多较多最高较高较低最低叶绿素由C、H、O、N、Mg构成叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱叶绿素a和叶绿素b主

2、要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。红光有利于糖类的合成，蓝光有利于蛋白质、脂肪的合成。基粒外膜内膜基质类囊体(有色素和酶)(内囊体堆叠，含有酶)双层膜；类囊体堆叠成基粒增大膜面积；基质中也有酶，还有少量的DNA和RNA内囊体薄膜上含有吸收、传递、转化光能的色素叶绿体存在于叶肉细胞、茎幼嫩组织、保卫细胞使用：水绵好氧细菌水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察恩格尔曼实验1880年，(美）资料分析：叶绿体的功能没有空气黑暗 极 细 光 束 完 全 光 照氧气是叶绿体释放出来的。叶绿体是光合作用的场所。光合作用需要光能结论:恩吉尔曼实验1、为什么水绵是合适的实验材料？2、他是如何控制实

3、验条件的？水绵具有细而长的叶绿体，便于观察A、选用黑暗、无空气的环境：排除环境中光线和氧气的影响B、选用极细的光束，并用好氧细菌检测，准确判断释放O2的部位讨论：此实验在设计上有什么巧妙之处？分以下几个问题：C、进行黑暗（局部光照）与曝光的对照实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。1.英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是？2.荷兰科学家英格豪斯的实验结果是什么？德国科学家梅耶得出了什么结论？ 植物可以更新空气，但没有发现光的作用。英格豪斯：植物更新空气需要光，并且只有绿叶才有这个功能梅耶：光能转变为化学能储存起来了。3.德国植物学家萨克斯的实验过程及结果证明了什么？光照（一半暴光，一半遮

4、光） 绿叶肌饿处理碘蒸气处理光合作用的产物有淀粉的生成4.鲁宾和卡门的同位素标记法的探究实验过程及所证明什么问题？光合作用释放的氧气来自于水的分解年代科学家结论1664海尔蒙特水分是植物建造自身的原料1771普利斯特利植物可以更新空气1779英格豪斯只有在光照下只有绿叶才可以更新空气1845R.梅耶植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来1864萨克斯绿色叶片光合作用产生淀粉1880恩格尔曼氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所。1939鲁宾 卡门光合作用释放的氧来自水。20世纪40代卡尔文光合产物中有机物的碳来自CO2反应条件：反应场所：反应物：生成物：能量变化：光能等叶绿体CO2，

5、H2O有机物，O2光能化学能CO2+H2*O光能叶绿体(CH2O) +*O2光合作用总反应式？光合作用的概念、实质 绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存着能量的有机物，并且释放出O2的过程。1、光合作用的概念2、光合作用的实质合成有机物，储存能量阅读课本P100-101页叶绿体的探索历程并思考以下4个问题光能 ATP中活跃化学能 有机物中化学能光反应暗反应划分依据:反应过程是否需要光能光反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？有光才能反应有光、无光都能反应H2O类囊体膜酶Pi ADPATP光反应阶段光、色素、酶、水叶绿体的类囊体薄膜上水的光解：H2O

6、H + O2光能（还原剂）ATP的合成：ADPPi 能量（光能） ATP酶H场所：条件：物质变化能量变化进入叶绿体基质，参与暗反应供暗反应使用光能 ATP中活跃的化学能暗反应阶段叶绿体的基质中CO2的固定：CO2C5 2C3酶C3的还原：ATPH 、ADP+Pi2C3 CH2O)+H2O+C5酶糖类H 、ATP、酶、CO2场所：条件：物质变化能量变化CO2 五碳化合物 C5 CO2的固定三碳化合物 2C3叶绿体基质多种酶糖类+H2OATPH ATP中活跃的化学能糖类等有机物中稳定的化学能 联系比较光反应、暗反应光反应阶段暗反应阶段条件场所物质变化能量变化光、色素、酶、H2OCO2、多种酶、H、

7、ATP叶绿体类囊体薄膜上叶绿体基质中水的光解；ATP的生成CO2的固定； C3的还原ATP中活 跃化学能光能ATP中活 跃化学能有机物中稳定化学能光反应是暗反应的基础，为暗反应提供H和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。H2O2H + 1/2O2+Pi+光能ATP酶ADP水的光解：ATP的合成： 暗反应总结光反应12H2O + 6CO2 C6H12O6+6H2O +6O2光能叶绿体特别说明：光合作用的产物除糖类和氧外，还有氨基酸、脂肪等有机物总结光反应CO2的固定：CO2 + C5 2C3酶 CO2的还原： CO2+H2O （CH2O)+O2光能叶绿体ATPH 、ADP+Pi2C3 CH2

8、O)+H2O+C5酶糖类原料和产物的对应关系：（CH2O）CHOCO2CO2H2OO2H2O能量的转移途径碳的转移途径光能ATP中活跃的化学能(CH2O)中稳定的化学能CO2C3（CH2O）自养生物以光、CO2、H2O等无机物为原料合成糖类等有机物，且有机物中储存着由光能转换来的能量。例如绿色植物、许多微生物。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。 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、硫细菌、Fe细菌。光能自养生物化能自养生物生长时能以简单的无机物作为营养物质，称为自养型生物新陈代谢同化作用（把非己变成

9、自己）异化作用（把自己变成非己）自养型异养型需氧型厌氧型红螺菌的同化作用属于兼性营养型酵母菌的异化作用属于兼性厌氧型光能自养型化能自养型1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于_ 和_;形成的_和_ 提供给暗反应。2.光合作用的实质是：把_和_转变为有机物，把_转变成_,贮藏在有机物中。3.在光合作用中，葡萄糖是在_中形成的，氧气是在_中形成的，ATP是在_中形成的，CO2是在_固定的。水的光解形成ATPHATPCO2H2O光能化学能暗反应光反应光反应暗反应练一练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_,B是_,它来自于_的分解。图中C是_，它被传递到叶绿体的_部位，用于_ 。图中

10、D是_，在叶绿体中合成D所需的能量来自_图中G_,F是_,J是_图中的H表示_， H为I提供_光H2OBACDE+PiFGCO2JHI2水H基质用作还原剂，还原C3ATP色素吸收的光能光反应H和ATP色素C5化合物C3化合物糖类6.某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子，14C的转移途径是（ ） A、CO2 叶绿体 ATP B、CO2 叶绿素 ATP C、CO2 乙醇 糖类 D、CO2 三碳化合物 糖类D5.将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C02条件下。如果将环境中C02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( )A. 上升；

11、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C植物在光照下单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。可通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量地表示。光合作用强度概念影响光合作用强度的因素植物自身因素(植物种类、不同生长阶段、酶的种类和数量、叶面积指数、叶龄)环境因素：光（强度、光质、时间长短）、温度、水分、CO2浓度、矿质元素光合作用原理的应用光合作用速率(光合速率）单位时间、单位叶面积吸收的CO2的量或放出O2的量，称为光合作用速率，简称为光合速率一般测定光合速率的结果实际上是光合作用减去呼吸作用的差数，称为表观光合速率或净光合速率。即表观（净）光

12、合速率+呼吸速率=总（真正）光合速率。一般通过吸收的CO2的量或放出O2的量来测定。AB光照强度0吸收量mg/dm2hCO2C释放量 CO2光合速率（强度）ABC点以及AB段、BC段各代表的意义，？A:光照强度为0, 只进行细胞呼吸, 释放的CO2量表明呼吸强度 B:光合作用强度呼吸作用强度,呼吸释放的CO2全用于光合作用 C:光合强度最大点，C点以后限制光合作用的不再是光照强度（光饱和点）AB段:随光照增强,光合作用逐渐加强,此段呼吸强度光合强度（呼吸强度）（光补偿点）BC段:随光照增强,光合作用逐渐加强,此段光合强度呼吸强度1、光照强度对光合速率的影响一、光一天的时间光合作用速率O光照强度

13、121410光合作用速率与光照强度、时间的关系夏天一天中日照强度与光合作用速率的关系2、日变化(光照时间)：一般与太阳辐射的进程相符合。 白光 绿光绿色玻璃B哪一株植物生长状况更好? 白光 白光无色玻璃C 白光 红光红色玻璃A3、光质温室大棚一般使用无色透明玻璃最大总光合量/%总光合量净光合量叶面指数呼吸量 影响光合作用的因素光照面积合理利用光能的方法1、套种、复种：延长光合作用时间2、间种、合理密植：增加光合作用面积3、防止营养生长过强,导致叶面互相遮挡,呼吸强于光合, 影响生殖生长应用：控制好光强 、光照时间措施： 大棚种植阴雨天应补充光照，把光强控制在光饱和点，至少要在光补偿点之上； 根

14、据阳生植物和阴生植物对光照的不同要求，控制光照强弱。如间作套种时农作物的种类搭配、林带树种的搭配等。 通过轮作,延长光合作用时间二.温度能 AB段:(在一定范围内)随温度的升高, 光合作用逐渐加强 B点:光合作用中酶的最适温度BC段:酶活性降低,光合速率下降,若温度过高,酶失活停止光合作用生活在寒带地区的植物能否正常进行光合作用？ 。AB段、BC段、B点各代表？一般植物在1035下正常进行光合作用应用措施：（1）大田中适时播种（2）温室栽培植物时，冬天适当增温，夏天适当降温；白天调到最适温度或适当提高温度，晚上适当降温以增加昼夜温差；阴雨天白天适当降温，维持昼夜温差。请判断图中曲线哪条代表的是

15、光合作用、呼吸作用？净光合速率曲线怎样绘制？三、水分水分既是光合作用的原料和产物，又是化学反应的媒介应用措施：合理灌溉。植物夏季为何“午休”？ 水分 水分是植物蒸腾的对象。缺水气孔关闭CO2进入受阻间接影响光合作用光合作用强度O盛夏A 7 10 12 14 18四.CO2a:CO2饱和点。光合速率不再随CO2浓度的增加而增加CO2浓度a0cd光合速率呼吸速率c:呼吸作用强度。只有呼吸，没有光合作用d:CO2补偿点。光合作用吸收的CO2呼吸作用释放的CO2ad段:(在一定范围内)光合速率随CO2浓度的增大而加快光合速率0外界CO2浓度A BA:进行光合作用所需最低外界CO2浓度B:CO2饱和点应用：温室栽培时适当提高CO2的浓度（燃烧液化石油气，使用CO2发生器)措施：多施有机肥或农家肥 大田生产“正其行，通其风”，即为提高CO2浓度、增加产量释放一定量的干冰或施“碳铵” (NH4HCO3)必须指出：增加CO2可以提高光合效率，但是无限制地在全球范围内提高CO2浓度，会产生“温室效应”CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。五.