人教版教学能量之源光与光合作市公开课获奖课件

1、能量之源光与光合作用第1页第1页捕获光能色素和结构二光合作用原理和应用一二第2页第2页捕获光能色素和结构 绿叶中色素提取和分离捕获光能色素 绿叶中色素吸取光谱 叶绿体 结构功效第3页第3页（一）提取色素：1.研磨材料:5g鲜叶药物SiO2CaCO3无水酒精原理：色素能溶解在丙酮或酒精等有机溶剂中，因此可用无水酒精提取色素。一、绿叶中色素提取和分离使研磨充足预防色素破坏溶解色素要求：要快速、充足（为何）第4页第4页2.过滤：获取绿色滤液滤纸吗？对着光：背着光：红色绿色第5页第5页 色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。扩散速度与色素在层析中溶解度关系：溶解度大，扩散速度快溶解度小，扩散

2、速度慢（二）分离色素原理：第6页第6页1.准备滤纸条铅笔线画铅笔细线滤液细线画滤液细线要求：细而直 重复23次剪去两角原因？第7页第7页2.分离色素：插滤纸条层析液培养皿层析液不能没及滤液线胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b（为何？）第8页第8页阐明色素种类色素第9页第9页二、色素作用 试验表明：叶绿素主要吸取红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸取蓝紫光。第10页第10页有些蔬菜大棚内悬挂红色或蓝色灯管，并且在白天也开灯。1.用这种办法有什么好处？这样做对光合作用有影响吗？2. 用绿色能够吗？用这种办法能够提升光合作用强度，叶绿素吸取最多是蓝紫光和红光由于叶绿素对绿光吸取至少3.为何叶子呈现绿色？由于叶

3、绿素对绿光吸取至少，绿光被反射出来，因此呈绿色4.温室大棚应选择什么颜色玻璃、塑料薄膜？白色第11页第11页三、光合作用完整单位叶绿体其中基粒是由一个个囊状结构堆叠而成，称为4123类囊体吸取光能色素分布在？类囊体薄膜上思考：叶绿体中色素能吸取光能，是不是叶绿体只能吸取光能？有无其它功效？第12页第12页1880年，美国科学家恩格尔曼黑暗处用极细光束照射暴露在光下资料一第13页第13页水绵+好氧细菌黑暗无空气极细光束照射完全暴露光下试验过程1、氧气是叶绿体释放出来2、叶绿体是绿色植物进行光合作用场合试验结论试验巧妙之处1 选取水绵：含有细而长叶绿体并且其螺旋状分布在细胞中。2 先放在黑暗无空气

4、环境中：排除环境中光和氧气影响。3 极细光束照射、好氧细菌检测：快速准确地判断出释放氧气部位。4 黑暗和极细光照射形成对比：明确指出结果完全是由光照引起。5 设置验证试验：完全暴露在光下，再一次验证了试验结果。好氧细菌集中在叶绿体被光束照射部位好氧细菌分布于叶绿体所有受光部位 第14页第14页资料二在类囊体上和基质中含有各种进行光合作用所必需酶为何说叶绿体是进行光合作用完整单位？叶绿体（含光合色素及相关酶）含光合酶外膜内膜基质基粒（含光合作用酶）第15页第15页多年前亚里士多德(Aristotle)1、问题：植物生长所需物质来自何处？认为：构成植物 体原料是土壤 植物增长重量=土壤减少重量光合

5、作用的探究历程第16页第16页五年后2、1648年比利时海尔蒙特试验柳树增重80kg土壤只减少0.06kg结论：植物增重主要来自水分第17页第17页一段时间后一段时间后3、1771年英国普利斯特利试验第18页第18页普利斯特利试验结论：植物能够更新空气第19页第19页4、1779年，荷兰 英格豪斯试验实验重复了500多次结论：只有在光照下只有绿叶才干够更新空气B组A组第20页第20页 1785年，发觉了空气构成，科学家在明确绿叶在光下放出气体是氧气，吸取是二氧化碳第21页第21页5、 1845年，德国科学家梅耶指出：植物光合作用时，把光能转换成化成化学能储存起来。依据：能量转换和守恒定律第22

6、页第22页二分之一曝光，二分之一遮光在暗处放置几小叶片6、1864年萨克斯试验暗处理光照酒精脱色结论:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉碘蒸汽处理第23页第23页水绵+好氧细菌黑暗无空气极细光束照射完全暴露光下试验过程好氧细菌集中在叶绿体被光束照射部位好氧细菌分布于叶绿体所有受光部位 第24页第24页7、光合作用原料有水和二氧化碳，那么，光合作用释放氧气到底是来自二氧化碳还是来自水呢？伴随技术进步，人们发觉了放射性同位素，利用放射性同位素做示踪原子，为处理氧气是来自水还是二氧化碳提供了技术手段。1939年，美国科学家鲁宾和卡门利用同位素标识法,用18O做示踪原子，对光合作用产物氧气中氧起源进行了探

7、究。第25页第25页 返回1939年鲁宾和卡门试验第26页第26页光合作用产生有机物又是如何合成呢？20世纪40年代，美国科学家卡尔文利用放射性同位素14C标识14CO2做试验研究这一问题。最终探明CO2中碳在光合作用中转化成有机物中碳路径，这一路径称为卡尔文循环。1961年诺贝尔化学奖得主第27页第27页问题讨论 光合作用原料，产物，场合和条件是什么？你能用一个反应式表示出来吗?光能CO2+H2O叶绿体（CH2O）+O2第28页第28页一、光合作用过程光反应暗反应划分依据:反应过程是否需要光能第29页第29页H2O类囊体膜酶Pi ADPATP1.光反应阶段色素光酶叶绿体内类囊体薄膜上水光解：

8、H2O H + O2光能（还原剂）ATP合成：ADPPi 能量（光能） ATP酶条件 ：场合：物质改变：能量改变：光能转变为活跃化学能贮存在ATP中H第30页第30页CO2糖类 五碳化合物 C5 氨基酸脂肪CO2固定三碳化合物 2C3C3还原 基质各种酶H2O类囊体膜酶Pi ADPATPH第31页第31页CO2糖类 五碳化合物 C5 氨基酸脂肪CO2固定三碳化合物 2C3C3还原 基质各种酶HATP2.暗反应阶段CO2固定：CO2C5 2C3酶C3还原：ATPH 、ADP+Pi条件：场合：物质改变：能量改变：叶绿体基质中各种酶、 ATP中活跃化学能转变为糖类等 有机物中稳定化学能2C3 (CH

9、2O)酶糖类H 、ATP第32页第32页光反应暗反应酶酶酶小结色素 酶联 系能量改变 物质改变场合条件光暗 反 应 光 反 应过程项目需要光 色素、酶不需要光 酶类囊体膜上基质中水光解；ATP合成CO2固定；C3还原 ATP中活 跃化学能ATP中活 跃化学能光能有机物中稳定化学能光反应 为 暗反应 提供 H 和ATP，暗反应 为 光反应 提供 ADP 和Pi 。第33页第33页叶绿体中色素光合作用过程光反应阶段暗反应阶段光能co2H2O水在光下分解C5ATPADP+Pi酶供能H供氢O2 固 定还 原各种酶参与催化(CH2O)氨基酸,脂肪酶 正常进行光合作用植物，忽然停止光照后，C3、C5、H

10、、ATP含量如何改变？若忽然停止CO2供应呢？H ATP C5 C3C3 C5H ATP 2C3第34页第34页光合作用概述1.光合作用概念2.光合作用意义把无机物合成有机物，不但是本身营养物质,并且是人和动物食物起源.将光能转换成化学能，贮存在有机物中，提供了生命活动能量起源.维持了大气成份基本稳定绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量有机物，并且释放出氧气过程。第35页第35页 整个光合作用过程中物质 改变和能量改变分别是什么？物质改变：无机物能量改变：光能转变转变光合作用实质：合成有机物，储存能量。有机物糖类等有机物中化学能第36页第36页化能合成作用2NH3+3O

11、2 2HNO2+2H2O+能量 2HNO2+O2 2HNO3+能量 能量CO2+H2O (CH2O)+O2硝化细菌化能合成作用第37页第37页化能合成作用细菌利用体外环境中一些无机物氧化时所释放能量来制造有机物，这种合成作用叫化能合成作用。除了硝化细菌外，自然界尚有铁细菌、硫细菌属于进行化能合成作用自养生物。第38页第38页1、营养物质包括有机物、无机盐、水等2、依据获取有机物方式不同，能够将生物分为： 自养生物（无机物转变成本身有机物）异养生物：将现成有机物转变成本身有机物光能自养生物化能自养生物（绿色植物）（硝化细菌、硫细菌、铁细菌等）第39页第39页光能12H2O+6CO2叶绿体 6O2

12、 +C6H12O6+6H2O光合作用强度表示办法1、单位时间内光合作用产生有机物量2、单位时间内光合作用吸取CO2量3、单位时间内光合作用放出O2量第40页第40页单因子对光合作用速率影响分析1）光照2）温度3）二氧化碳浓度4）水分5）矿质元素光合速率是光合作用强度指标，它是指单位时间内单位面积叶片合成有机物速率。环境原因对光合作用影响植物本身原因:遗传（生物种类）、叶龄等光合速率影响原因第41页第41页AB光照强度0吸取CO2C释放CO2细胞呼吸产生CO2量净光合作用量真正（实际）光合作用量在A点含义：在B点含义：在C点含义：真正（实际）光合速率表观（净）光合速率呼吸速率。 （1）光照强度光

13、照强度为0，此时只进行呼吸作用，释放CO2量为呼吸速率。光合作用速率呼吸作用速率。随光照强度增长，光合作用不再增长。第42页第42页AB光照强度0吸取CO2阳生植物阴生植物应依据植物生活习性因地制宜地种植植物。C 阳生植物 阴生植物释放CO2应用：间作时作物种类搭配应用第43页第43页(2)温度 1、AB段： 2、B点：3、BC段：表示温度达到一定程度，随温度升高，酶逐步失去活性，光合速率也逐步下降。在一定范围内，随温度升高，光合速率加快。表示酶活性最强，该温度为进行光合作用最适温度此时光合速率达到最大值。第44页第44页A、B、C三种温度条件下植物积累有机物最多是哪种温度？应用：适时播种；温

14、室栽培中白天调到光合作用最适温度，晚上适当减少温度。 第45页第45页CO2含量光合作用强度 0A B C（3）CO2AB段：A点：B点：应用：对农田里农作物应合理密植，“正其行，通其风”；对温室作物来说，应增施农家肥料或使用CO2发生器。在一定范围内，随C02浓度增长，植物光合速率加快。表示进行光合作用所需C02最低浓度。超出该浓度，光合速率不再增长。第46页第46页曲线分析：P点时，限制光合速率原因应为横坐标所表示原因，伴随此原因不断加强，光合速率不断提升。当到Q点时，横坐标所表示原因，不再是影响光合速率因子，要想提升光合速率，可采用适当提升图示中其它因子办法。 第47页第47页曲线分析：

15、1、分析比较各图中P、Q点主要影响原因是什么？光强度、温度和二氧化碳浓度对光合作用影响是综合性。通过对曲线分析，你能得出什么结论？多因子影响第48页第48页日改变：在一天中由于光照和温度在发生改变，在一天中光合速率也在发生改变。如图（5）。该图夏天一个晴天。放出CO2量BADCFEHGI吸取CO2量图（5）12：006：0018：00时间第49页第49页放出CO2量BADCFEHGI吸取CO2量图（5）12：006：0018：00时间1、AB段：2、BC段：3、C点：植物在晚上只进行呼吸作用，放出CO2最多。表示放出CO2多于吸取CO2，即呼吸作用不小于光合作用。光合作用吸取CO2等于呼吸作用

16、放出CO2。4、CD段：5、DE段：光照增强光合作用增强，光合作用吸取CO2不小于呼吸作用放出CO2。温度升高，蒸腾作用增强，气孔关闭，CO2供应不足，而影响暗反应速率。在E点出现最严重“午休”现象。第50页第50页6、EF段：7、FH段：放出CO2量BADCFEHGI吸取CO2量图（5）12：006：0018：00时间温度逐步减少，光合速率逐步恢复。伴随光照削弱，光合作用逐步下降。应用：南方夏季日照强，作物“午休”会更普遍一些，在生产上应适时浇灌或选取抗旱品种，以缓和“午休”现象，增强光合能力。 第51页第51页叶龄曲线分析：OA段为幼叶，随幼叶不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，

17、叶绿素含量不断增长，光合作用速率不断增长。 AB段为壮叶，叶片面积、叶绿体叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定。 BE段为老叶，伴随叶龄增长，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。 应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶，都是依据其原理，减少其细胞呼吸消耗有机物。第52页第52页光照面积应用：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。封行过早，使中下层叶子所受光照往往在光补偿点下列，白白消耗有机物，造成不必要浪费。曲线分析：OA段表明随叶面积不断增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合作用叶面积饱和点。随叶面积增大，光合作用不再增长，原因是有诸多叶被遮挡OB段表

18、明干物质量随光合作用增长而增长，而由于A点以后光合作用不再增长，但叶片随叶面积不断增长呼吸量(OC段)不断增长，因此干物质积累量不断减少(BC段)。第53页第53页观察以下图示，依据气体进出细胞情况，说明植物接收光照情况及含义,并试着在最终图中找出前4个图对应点。积极思维图1图2图3图4图5ABC第54页第54页 光合作用 细胞呼吸(有氧呼吸) 代谢性质 合成代谢 分解代谢 发生部位 含叶绿体细胞(主要是叶肉细胞) 所有生活细胞 反应场合 叶绿体 主要在线粒体内（第一阶段和无氧呼吸在细胞质基质） 条件 光、H2O、CO2、适宜温度、酶、色素 有光、无光均可，适宜温度、O2、酶 能量代谢 光能转变为化学能，贮存在有机物中 有机物