光与光合作用

关于光与光合作用第4节能量之源—光与光合作用第2页,共44页，2024年2月25日，星期天为什么植物的叶片呈现绿色？

光照到物体表面后，该物体又将这种颜色的光反射出来，就是我们所见到的颜色。对植物而言，除了部分橙光、黄光和大部分绿光被反射外，其他的基本上都被色素分子吸收了，所以植物的叶片呈现绿色。第3页,共44页，2024年2月25日，星期天一、捕获光能的色素和结构第4页,共44页，2024年2月25日，星期天（一）捕获光能的色素绿叶中色素的提取和分离1.提取①选材：新鲜的绿叶（如菠菜）②原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂如丙酮等中，因而可用丙酮等提取叶绿体中的色素③步骤：5g菠菜绿叶去粗脉剪碎放入研钵中少许SiO2、CaCO310ml丙酮快速研磨纱布过滤滤液（加棉塞）第5页,共44页，2024年2月25日，星期天2.分离①原理：层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂，叶绿体的色素在其中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上的扩散速度快，溶解度低的随层析液在滤纸上的扩散速度慢。③步骤：制备滤纸条

1cm处剪去两角画滤液细线

均匀、直、细分离叶绿体中色素滤液线不能触及层析液观察与记录结果第6页,共44页，2024年2月25日，星期天视屏第7页,共44页，2024年2月25日，星期天一、捕获光能的色素和结构对大多数生物，活细胞所需能量的最终源头是_______。太阳能捕获光能的色素类胡萝卜素叶绿素胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b(占1/4)(占3/4)滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？第8页,共44页，2024年2月25日，星期天练习1：叶绿素不溶于（）

A水B石油醚C丙酮D苯A第9页,共44页，2024年2月25日，星期天2下图表示叶绿体中色素的吸收光谱（颜色深、浅分别表示吸收量多、少）。甲、乙两图分别是（

）

A.胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱

B.叶绿素、胡萝卜素的吸收光谱

C.叶黄素、叶绿素的吸收光谱

D.叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱B第10页,共44页，2024年2月25日，星期天叶绿体第11页,共44页，2024年2月25日，星期天叶绿体叶绿体一般呈扁平的椭球形或球形。而且叶绿体可以根据光照的强弱来改变自己的形状，如果外界光照较强，叶绿体则以侧面接受光照。如果外界光照较弱，叶绿体则以正面接受光照。这样的特点既能保证接受到充分的光照，又可以避免被较强的光照灼伤。第12页,共44页，2024年2月25日，星期天2、叶绿体第13页,共44页，2024年2月25日，星期天叶绿体的结构外膜内膜基粒基质类囊体捕获光能的色素分布在___________类囊体的薄膜上第14页,共44页，2024年2月25日，星期天资料分析：1880年，美国科学家恩格尔曼把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中，然后用极细的的光束照射水绵。他发现细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中；如果临时装片暴露在光下，细菌则分布在叶绿体所有受光的部位。确定放氧的部位叶绿体，螺旋带状O2是叶绿体释放出来的。再次证明O2是叶绿体释放出来的。第15页,共44页，2024年2月25日，星期天叶绿体的功能讨论1、恩格尔曼实验的结论是什么？O2是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。第16页,共44页，2024年2月25日，星期天叶绿体的功能讨论2、此实验设计有什么巧妙之处？（1）实验材料选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好氧细菌可确定释放氧气多的部位；（2）实验条件没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验；（3）临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。等等第17页,共44页，2024年2月25日，星期天叶绿体的功能讨论3、以上资料可以得出什么结论？资料2

在类囊体和基质中，含有多种进行光合作用所必需的酶。叶绿体是进行光合作用的场所。因为它内部含有吸收光能的色素分子；以及许多进行光合作用所必需的酶。第18页,共44页，2024年2月25日，星期天总结叶绿体的功能

叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，分布了许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用的酶。

第19页,共44页，2024年2月25日，星期天练习P100基础题1.（1）×；（2）√。2.B。3.结论是：叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用，放出氧气。拓展题1.植物体吸收光能的色素，还存在于植物幼嫩的茎和果实等器官的一些含有光合色素的细胞中。2.提示：是的。不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出了红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收，即到达深水层的光线是相对富含短波长的光，所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方。第20页,共44页，2024年2月25日，星期天叶绿体内部具有巨大的膜表面——①含有吸收光能的色素分子②含有许多进行光合作用所必需的酶——叶绿体是进行光合作用的场所。光合作用的原料：CO2、H2O光合作用的条件：光光合作用的产物：糖类、O2光合作用的定义：是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O合成为储存能量的糖类（通常指葡萄糖），并且释放出O2的过程。第21页,共44页，2024年2月25日，星期天二、光合作用的原理和应用（一）光合作用的探究历程第22页,共44页，2024年2月25日，星期天

1771年英国的普利斯特莱（J.Pristly）通过植物和动物之间进行气体交换的实验，发现植物能更新污浊的空气。他得出以下结论：空气的更新归因于植物的生长第23页,共44页，2024年2月25日，星期天1785年，发现了空气的组成，才清楚，绿叶在光下吸收的气体是二氧化碳，同时放出的气体是氧气。第24页,共44页，2024年2月25日，星期天提示淀粉遇碘会变蓝第25页,共44页，2024年2月25日，星期天第26页,共44页，2024年2月25日，星期天第27页,共44页，2024年2月25日，星期天二、光合作用的原理和应用（二）光合作用的过程色素分子光能C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多种酶酶(CH2O)+H2OCO2吸收光解能固定还原酶光反应暗反应类囊体的薄膜上叶绿体的基质中第28页,共44页，2024年2月25日，星期天光反应阶段暗反应阶段进行部位条件物质变化能量变化联系叶绿体的类囊体的薄膜上叶绿体的基质中光、色素和酶ATP、[H]、多种酶光能→→电能→→活跃的化学能活跃的化学能→→稳定的化学能光反应为暗反应提供[H]和ATP暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料水的光解ATP的生成CO2的固定、C3的还原、ATP的水解光反应阶段和暗反应阶段的比较第29页,共44页，2024年2月25日，星期天光合作用的总反应式：6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体释放的O2来源于参加反应的H2O反应式的两边都有水能不能互相抵消？生成物6H2O中的H来自反应物12H2O,O来自反应物6CO2CO2+H2O*

(CH2O)+O2*叶绿体光光合作用的反应式：第30页,共44页，2024年2月25日，星期天影响光合作用的因素：2、CO2浓度3、温度(主要影响光合酶的活性)4、矿质元素5、水1、光照强度第31页,共44页，2024年2月25日，星期天光照强度的增长光合作用速率CO2浓度保持不变第32页,共44页，2024年2月25日，星期天（三）光合作用原理的应用主要是从控制提高光合作用的效率的条件来应用的①适当提高光照强度、延长光照时间、补充有效光质如阴天可以使用人工光照作为补充等②适当提高CO2浓度如施用农家肥、在温室内施用干冰等③适当控制温度阳光充足时，将温室温度调节到25—30℃④适当增加矿质元素的含量如合理施肥⑤适当增加植物体内的水含量如合理灌溉第33页,共44页，2024年2月25日，星期天（四）化能合成作用1.异养生物：人、动物、真菌、支原体、病毒、部分细菌2.自养生物：植物、部分细菌(如硝化细菌)3.自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有色素，不能进行光合作用，但是能够体外环境中某些无机物释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合成作用。2NH3+3O2→→→→2HNO2+2H2O+能量(化学能)硝化细菌2HNO2+3O2→→→→2HNO3+能量(化学能)硝化细菌6CO2+6H2O→→→→C6H12O6+6O2能量第34页,共44页，2024年2月25日，星期天1.测定植物光合作用的速率，最简单有效的方法是测定:()A.植物体内葡萄糖的氧化量B.植物体内叶绿体的含量C.二氧化碳的消耗量D.植物体内水的消耗量2.如果做一个实验测定藻类植物是否完成光反应,最好是检测其:()A.葡萄糖的形成B.淀粉的形成C.氧气的释放D.CO2的吸收量3.在光合作用的暗反应中，与CO2的固定有关的物质是（）A.H2OB.[H]C.ATPD.C54.绿色植物通过光合作用，产生了10mol的葡萄糖，同时释放出多少mol的O2（）A.10molB.30molC.60molD.120molCCDC第35页,共44页，2024年2月25日，星期天作业:将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加25mg，给予充足光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖45mg，请回答：（1）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是__

mg。(写出计算过程)（3）若一昼夜中先光照4小时，接着放置在黑暗情况下20小时，该植物体内有机物含量变化是（填增加或减少）

。（4）若要使这株植物有更多的有机物积累，你认为可采取的措施是:

。7.5减少①延长光照时间；②降低夜间温度；③增加CO2浓度。第36页,共44页，2024年2月25日，星期天练习P106基础题1.（1）√；（2）×。2.B。

3.D。

4.C。

5.D。

6.B。7.光合作用中光反应阶段的能量来源是光能，暗反应阶段的能量来源是ATP。8.白天若突然中断二氧化碳的供应，叶绿体内首先积累起来的物质是五碳化合物。拓展题1.（1）根据图中的曲线表明，7～10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的。（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）14～17时光合作用强度不断下降的原因，是因为此时光照强度不断减弱。第37页,共44页，2024年2月25日，星期天自我检测的答案和提示P108一、概念检测判断题1.√。

2.×。

3.√。选择题1.D。

2.D。画概念图第38页,共44页，2024年2月25日，星期天“呼吸”和“呼吸作用”有什么区别？“呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，而“呼吸作用”是指细胞内有机物分解释放能量的过程。

“呼吸”是“呼吸作用”的前提和基础，没有呼吸过程吸入的氧气，就不能进行呼吸作用；而“呼吸作用”是“呼吸”的继续。第39页,共44页，2024年2月25日，星期天单细胞动物的呼吸现象和呼吸作用O2细胞内O2+糖类+水+CO2能量CO2呼吸作用（本质）呼吸（现象）第40页,共44页，2024年2月25日，星期天细胞内+糖类+水CO2能量呼吸作用（本质）高等动物的呼吸现象和呼吸作用O2O2呼吸（现象）呼吸器官血液循环血液循环呼吸器官CO2气体运输+第41页,共44页，2024年2月25日，星期天二、知识迁移提示：松土是我国农业生产中一项传统的耕作措施。松土可以增加土壤的透气性，能促进土壤中枯枝落叶、动物遗体和粪便等有机物的分解，从而有利于农作物生长。但是，松土容易造成水土流失，可能成为沙尘暴的一种诱发因素。科学研究表明，产生沙尘的地表物质以直径为0.005~0.06mm的粉尘为主，这些粉尘主要来自农田。由于松土促进了土壤微生物的有氧呼吸，增加了二氧化碳的分解和排放，从而使温室效应和全球气候变暖问题变得更加严重。此外，松土还增加了农业生产的成本。为此，农业生产上应当提倡免耕法。免耕法又叫保护性耕作法，是指农业生产中平时不用或尽量少用松土措施（能保证种子发芽出土即可），收获时只收割麦穗或