生物人教版必修一 第五章 细胞的能量供应和利用第四节课件

1、第五章：细胞的能量供应和利用第4节：能量之源光与光合作用1234问题1：植物为什么会生长？ 古希腊亚里士多德：认为：根吸收土壤中的养分 土壤减少的重量=植物增加的重量五年后 1642年，海尔蒙特实验柳树增重74.47kg土壤减少0.06kg结论：植物增重主要来自水分讨论：实验的不足在哪里呢？没有考虑到空气的影响持这种观点的人，很可能是在无光条件下做的这个实验。无光时，植物不进行光合作用，只进行细胞呼吸，所以没有释放氧气，而是释放二氧化碳，也就是使空气变混浊了。结论：光合作用的产物是淀粉，需要光1864年，萨克斯半遮光实验问题3：植物进行光合作用的条件、场所和产物分别是什么？思考 :1为什么对天

2、竺葵先进行暗处理？ 2为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？ 3这个实验说明了什么问题？ 暗处理是为了将叶片内原有的淀粉运走耗尽。 部分遮光部分曝光，是为了进行对照。 碘遇淀粉变蓝，结果证明绿叶在光下制造了淀粉。 极 细 光 束黑暗中光照下恩格尔曼实验示意图结论：叶绿体是进行光合作用的主要场所思考：1为什么选用水绵做为实验材料？ 2为什么选用黑暗并且没有空气的环境？ 3为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在 光下？ 因为水绵不仅有细而长的带状叶绿体，而且螺旋分布于细胞中，便于进行观察和分析研究。 为了排除实验前环境中光线和氧的影响，确保实验的准确性。 先选极细光束，用好氧细菌检测，

3、能准确判断水绵细胞中释放氧的部位；而后用完全曝光的水绵与之做对照，从而证明了实验结果完全是光照引起的，并且氧是由叶绿体释放出来的。 问题4：释放的O2 来自于H2O还是CO2？广告：同位素标记法 课本P1021939 鲁宾和卡门实验结论：光合作用释放的氧全部来自水。20世纪40年代 卡尔文实验有机物是如何合成的？结论：卡尔文循环 原料/条件 场所 产物 海尔蒙特(van Helmont)普里斯特利（J. Priestley）英格豪斯（J. Ingen-housz）萨克斯（J. von Sachs）恩吉尔曼（C. Engelmann） H2O淀粉叶绿体（阳光）O2CO2CO2 + H2O光能叶绿

4、体（CH2O） + O21、光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是糖类和氧气，场所是叶绿体，条件是要有光，还需要多种酶等。光合作用的反应式：CO2H218O （CH2O）18O2光能叶绿体2、从人类对光合作用的控究历程来看，生物学的发展与物理学和化学的研究进展关系密切。3、许多科学家为了研究光合作用进行了辛勤的探索，他们不断地探索研究，从不放弃，坚持到底，这种献身科学的精神值得我们学习。使我们体验到科学探究的一般过程是：通过观察、发现问题提出问题、进行假说制定计划、设计实验观察实验、获取证据检验假说、得出结论，并认识到科学发现的艰难，科学研究方法的重要性，以及综合利用各学科的成果和研究手段的重要

5、性；科学家所设计的实验不仅有整体的设想、清晰的思路和操作的可行性，而且他们的实验都遵循了对照性原则、控制变量原则、重复性原则等原则，这些科学实验方法都是值得我们借鉴的。色素的种类和作用吸收红橙光和蓝紫光究竟是怎样确定色素的种类的呢？实验（蓝绿色）叶绿素a（黄绿色）叶绿素b（橙黄色）胡萝卜素叶黄素（黄色）叶绿素(约占3/4)类胡萝卜素（约占1/4）吸收蓝紫光1、滤纸条上有4条不同颜色的色带，从上往下依次为：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。这说明绿叶中的色素有4种，它们在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸条上扩散的快慢也不一样。2、滤纸条上的滤液细胞如

6、果触及层析液，细线上的色素就会溶解到层析液中，就不会在滤纸条上扩散开来，实验就会失败。色 素对 照结论：色素具有选择吸收光能的作用分光仪分光仪 植物的叶色是各种色素的综合表现，其中主要决定于叶绿素和类胡萝卜素含量的比例。为什么大部分叶片在正常情况下都是绿色的？为什么到了秋天叶片又会变成黄色？巩固练习：1、从叶绿体中提取色素，选取下列哪一种叶片效果最好（ ）A、厚硬似革质的绿色叶片B、衰老、黄绿色的叶片C、新鲜、幼嫩、色浓绿的叶片D、多浆汁或有特殊气味的绿色叶片C巩固练习：2、在叶绿体色素的提取实验中，研磨绿叶时要加入丙酮，其目的是（ ）A、防止叶绿素被破坏B、使叶片充分磨碎C、使各种色素充分溶

7、解在丙酮里D、为了使叶绿素溶解在丙酮里C巩固练习：4、叶绿体中的色素能够在滤纸上彼此分离的原因是（ ）A、色素提取液中色素已经分层B、阳光的照射使不同色素彼此分开C、丙酮有使色素溶解并彼此分离的特性D、各种色素在滤纸上的扩散速度不同D巩固练习：5、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D巩固练习：6、关于叶绿体和线粒体的共同叙述中，不正确的是（ ）A、都是双层膜结构的细胞器B、所含酶的功能相同C、都有基质和基粒D、都不存在于原核细胞中B巩固练习：7、绿色植物细胞中，与能量转换有关的一组细胞器是（ ）A、线粒体和叶绿体B、核糖体和高

8、尔基体C、中心体和内质网D、高尔基体和叶绿体AGOODBYE！1、叶绿体的哪些结构特点与其功能相适应呢？第一：叶绿体内有许多基粒和类囊体，扩大了叶绿体的受光面积，类囊体膜表面分布着许多吸收光能的色素分子，便于光能的吸收；第二：类囊体膜表面以及基质内还分布着多种光合作用所必需的酶，有利于光合作用的进行。2、光合作用的原料是光合作用的条件是光合作用的产物是CO2和H2O光糖类和氧气光合作用的过程完成课本P104的思考与讨论。光合作用的过程光反应暗反应区别时间反应场所反应条件物质变化能量变化联系反应很快（以毫秒计）较缓慢叶绿体类囊体薄膜上叶绿体基质中需要酶、色素、光需要酶、H、ATP水的光解：合成A

9、TP：CO2的固定：C3的还原：光能转化为ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供还原剂H和ATP；暗反应是光反应的继续；暗反应为光反应的进行提供合成ATP的原料ADP和Pi；总之，光反应和暗反应是两个既相互独立又同时进行、既相互制约又密切联系的两个生理过程。2H2O 4H O2光ADPPi ATP酶CO2C5 2C3酶2C3H (CH2O)C5酶光合作用的过程3、“植物白天进行光反应，晚上进行暗反应”的说法正确吗？为什么？不对。因为暗反应的正常进行需要光反应提供的H和ATP，如果光反应停止，也就意味着暗反应随即停止；反之

10、，光反应的正常进行需要暗反应提供ADP和Pi ，如果暗反应受阻，光反应也不能正常进行。光反应和暗反应是两个同时进行、相互制约、密切联系、缺一不可的过程。光合作用的过程4、光合作用的实质是什么？物质变化：把二氧化碳和水等无机物转变成糖类等有机物能量变化：把光能转变成化学能储存在糖类等有机物中5、从光合作用的整个过程来看，有哪些因素可以对光合作用的进行产生影响呢？光照、二氧化碳、温度、水等环境因素可以对光合作用的进行产生影响。除此之外，还有矿质元素也会影响光合作用的进行。化能合成作用6、什么是自养生物？什么是异养生物？自养生物：能利用环境中的二氧化碳等无机物合成自身组成成分的生物。如：植物、一些原

11、核生物（如细菌、蓝藻等。）异养生物：只能利用环境中现成的有机物合成自身组成成分的生物。如：人、动物、真菌及大部分的细菌。7、如蓝藻等一些自养需氧型生物能进行光合作用和有氧呼吸，但它们属于原核生物，没有叶绿体和线粒体，那么这些生物是如何进行光合作用和有氧呼吸的？这些生物细胞内虽然没有叶绿体和线粒体，但细胞内含与光合作用有关的色素和酶以及与有氧呼吸有关的酶的存在。化能合成作用CO2H2O （CH2O）O2能量硝化细菌：利用环境中氨的氧化 所释放出的能量绿色植物：光能巩固练习：1、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O的水中，过一段时间后，分析18O放射性标志，最有可能的是（ ）A、在植物体内的葡

12、萄糖中发现B、在植物体内的淀粉中发现C、在植物体内的脂肪、蛋白质和淀粉中均可发现D、在植物周围的空气中发现C巩固练习：2、光反应为暗反应提供的H和ATP参与（ ）A、CO2和C5的结合B、C3的还原C、由CO2合成葡萄糖D、由C5合成葡萄糖B巩固练习：3、在正常情况下进行光合作用的某植物，当改变某条件后，即发现叶肉细胞中的五碳化合物突然上升，则改变的条件是（ ）A、停止光照B、停止光照并降低二氧化碳浓度C、升高二氧化碳浓度D、降低二氧化碳浓度D巩固练习：4、生长于较弱光照条件下的植物，当提高二氧化碳浓度时，其光合作用速度并未随之增加，主要限制因素是（ ）A、呼吸作用与暗反应B、光反应C、暗反应

13、D、呼吸作用B巩固练习：5、下图是光合作用示意图。请据图回答：（1）请写出字母所代表的物质：A、 ，B、 ，C、 ，D、 ，E、 ，F、 ，G、 。（2）由F经暗反应产生G，可以分为 、 两个阶段。H2O光能光反应暗反应GACFDEBO2ADP和PiATPHCO2糖类等有机物CO2的固定C3的还原巩固练习：5、下图是光合作用示意图。请据图回答：（3）如果同位素3H标记参与光合作用的水，并追踪3H，它最可能的途径是（用图中字母表示） 。（4）根据题意，简述光合作用能量变化的过程： 。AEG光能光反应暗反应GACFDEB光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能下次再会！光合作用强度的表示方法：

14、单位时间内光合作用产生糖的数量。单位时间内光合作用吸收CO2的量。单位时间内光合作用放出O2的量。从光合作用的过程和原理来看，提高农作物光合作用强度的措施有哪些？适当提高光照强度、延长光照时间；适当提高二氧化碳浓度；适当提高温度；适当增加植物体内的含水量；适当增加矿质元素的含量。适当提高光照强度、延长光照时间CO2吸收CO2放出光照强度ABC呼吸速率净光合速率总光合速率A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2吸收量逐渐增强，光合作用强度也逐渐增强。这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，此时

15、细胞呼吸强度大于光合作用强度。B点：细胞呼吸所释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度（光照强度只有在B点以上时，植物才能正常生长。BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以后不再加强。适当提高光照强度、延长光照时间CO2吸收CO2放出光照强度ABC呼吸速率净光合速率总光合速率应用：阴生植物的B点前移，C点光照强度较低。如图中虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配、林带树种的配置、冬季温室栽培避免高温等都是对这一原理的具体运用。也可在冬天或阴雨天使用人工光照作为补充。适当提高二氧化碳浓度CO2的浓度AB段：在一定范围内，随CO2浓度的增加，植物的光合速率

16、加快。光合速率0ABA点：表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B点：表示CO2的饱和点，超过该浓度，光合速率不再增加。适当提高二氧化碳浓度CO2的浓度应用：对农田里的农作物应合理密植,对温室作物来说,应增施农家肥料或使用CO2发生器.光合速率0AB适当提高温度温度光合作用是多种酶的催化作用下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在1035下正常进行光合作用，其中AB段表示随温度的逐渐升高光合作用逐渐增强，B点表示光合作用的最适温度。超过B点（BC段）光合酶活性逐渐下降，光合作用强度也随之下降，50左右光合作用完全停止。光合速率0ABC适当提高温度温度应用：适时播种；温室栽培时白天把温度调至最

17、适温度，晚上适当降低温度。光合速率0ABC适当增加植物体内的含水量影响：水尽管是光合作用的原料和化学反应的介质，但是水对光合作用的影响在多数情况下是间接的。缺水导致气孔关闭，限制CO2进入叶片从而影响光合作用。缺水引起叶片内淀粉水解加强，可溶性糖过多，光合作用产物输出缓慢从而影响光合作用。应用：预防干旱，合理灌溉。适当增加矿质元素的含量影响：矿质元素直接或间接影响光合作用。一定范围内N、P、K等矿质元素越多，光合速率越快。N是构成叶绿体、酶、ATP等的元素；P是构成ATP等的元素，参与叶绿体膜的构成；Mg是构成叶绿素的元素；K影响糖类的合成和运输。应用：合理施肥。应用实例（1）根据图中的曲线表明，710时光合作用强度不断增强，这是因为在一定温度和二氧化碳供应充足的情况下，光合作用的强度是随着光照加强而增强。（2）在12时左右光合作用强度明显减弱，是因为此时温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，二氧化碳供应减少，导致光合作用强度明显减弱。（3）1417时光合作用强度不断下降的原因是此时光照强度不断减弱。综合因素绿叶的面积物质