必修一第4节-光与光合作用

光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能ATP中活跃的化学能生命活动需要能量？？？？呼吸作用ATP水解光合作用光合作实验——绿叶中色素的提取和分离实验原理：提取(无水乙醇)、分离(层析液)目的要求：绿叶中色素的提取和分离及色素的种类材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等方法步骤：

1.提取绿叶中的色素2.制备滤纸条

3.画滤液细线4.分离绿叶中的色素

5.观察和记录讨论：

1.滤纸条上色带的数目、排序、宽窄？

2.滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？(三)方法与步骤称取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(中和细胞中的酸，防止镁从叶绿素分子中移出)与10ml无水乙醇（溶解色素）。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。色素的作用:捕获光能叶绿体中叶绿素的吸收光谱图问题探讨讨论：1.用这种方法有什么好处？不同颜色的光照对植物的光合作用会有什么影响？2.为什么不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源？用红色或蓝色的塑料薄膜挂红色或蓝色的灯管光合作用的场所——叶绿体类囊体色素德国科学家恩吉尔曼的实验德国科学家恩吉尔曼的实验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。

先选极细光束，用好氧细菌检测，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。

先选用黑暗并且没有空气的环境，是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。光合作用的探索历程1642年，比利时海尔蒙特的实验发现1771年，英国科学家普里斯特利的发现1779年,荷兰科学家英格豪斯实验发现1785年,发现空气的组成1845年,德国梅耶的实验发现1864年,德国萨克斯研究有机物的合成1939年,美国鲁宾、卡门,同位素标记研究成功证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。证明光合作用中释放的氧全部来自水。漫长的探索之路——植物可以更新污浊的空气水分是建造植物体的唯一原料在阳光照射下,只有绿叶才能更新污浊的空气绿叶在光下放出氧气,吸收二氧化碳植物在进行光合作用时,将光能转变为化学能CO2+H2O（CH2O）+O2光能叶绿体原料——产物——场所——条件——叶绿体光能CO2、H2O糖类、O2图解2光合作用动画光反应1、为什么此阶段称作光反应阶段？2、光反应发生的场所？3、光反应的原料和产物分别是什么？4、光反应阶段与下一阶段（暗反应）在物质、能量上有何联系？光反应H20[H]+O2光ADP+Pi+光能ATP1、条件：需光才能进行2、场所：类囊体的薄膜3、物质变化：4、能量变化：光能ATP中活泼的化学能酶光合作用动画暗反应1、为什么此阶段称作暗反应阶段？2、暗反应发生的场所？3、暗反应的原料和产物分别是什么？4、暗反应阶段与光反应的区别与联系？暗反应1、条件：有光无光均可进行2、场所：叶绿体内的基质3、物质变化：4、能量变化：暗反应C3的还原：

2C3+[H](CH2O)+C5酶ATPCO2的固定：

CO2+C5→2C3酶ATP中活跃的化学能(CH2O)中稳定的化学能比较光反应和暗反应进行场所光反应暗反应类囊体的薄膜叶绿体基质必须条件光,水色素、酶[H],ATP,CO2酶物质变化H2O[H]+O2ADP+PiATPC5+CO22C3（CH2O）能量变化光能ATP中活跃化学能有机物中稳定化学能ADP+PiATP联系：光反应暗反应:暗反应光反应:ATP和[H]ADP和Pi光合作用与呼吸作用的联系光合作用原理的运用

影响光合作用强度植物自身因素环境因素对光合作用的影响1）光照:光照强度;光照时间2）温度3）二氧化碳浓度4）水分5）矿质元素提高光合作用强度的措施有哪些？4.化能合成作用：原理：还原CO2所需要的ATP和[H]是通过氧化无机物NH4+、NO2-、H2S、SO、H2、Fe2+等而获得的。化能自养类型：硝化细菌、铁细菌、硫细菌、氢细菌等NH3+O2→HNO2+能量HN02+O2→HNO3+能量

C02+H2O→(CH2O)+O26.叶绿体和线粒体：都是双层膜都有基粒和酶都有增大膜面积的结构都有少量的DNA和RNA都与能量转换有关都是半自主复制细胞器5.光合作用与呼吸作用的区别：光合作用呼吸作用原料CO2、H2OO2、葡萄糖等有机物产物O2、葡萄糖等有机物CO2、H2O等能量转换贮藏能量的过程光能→活跃的化学能→稳定的化学能释放能量的过程稳定的化学能→活跃的化学能发生部位有叶绿体的细胞、叶绿体活细胞、线粒体、细胞质发生条件光照下才可发生光下、暗处都可发生五年后1642年，海尔蒙特(J.B.vanHelmont)柳树增重74.47

kg土壤减少0.06

kg水分是建造植物体的唯一原料2.5Kg

1771年，普里斯特利(JosephPriestley)

光照

1771年，普里斯特利(JosephPriestley)

植物可以更新污浊的空气光照1779年,荷兰科学家英格豪斯光照在阳光照射下,只有绿叶才能更新污浊的空气1864年,德国萨克斯AB德国科学家萨克斯的实验1．为什么对绿色叶片先进行暗处理？2．为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？3．这个实验的结果说明什么问题？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1939年，鲁宾(S.Ruben)和卡门M.Kamen)

2、同位素标记进行光合作用的实验，是为了弄清楚在光合作用中产生的氧到底是来自水还是二氧化碳？还是两者兼而有之？同学们考虑一下，应标记哪一种元素？如何设计这个实验呢？1、同位素标记法2、第二组向同种绿色植物提供H218O和CO2

1、第一组向绿色植物提供C18O2和H2O

。

C18O2+H2O

CO2+H218O光照光照O218O2光合作用释放的O2全部来自于H2O用氧的同位素18O分别标记H2O