能量之源光与光合作用全课件

第4节能量之源——光与光合作用地球上生物能量的最终来源：

太阳能1可编辑课件PPT问题探讨

有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的灯管，并且在白天也开灯。讨论1.这种方法的好处是？不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗？2.能否用绿光灯管来补充光源？为什么？2可编辑课件PPT

太阳光中有能量，我们制造出太阳能电池板可以捕获其中的能量并转化为电能。绿色植物也能捕获并转化太阳光中的能量，那么，绿叶中通过什么物质或结构捕获并转化光能呢？3可编辑课件PPT正常幼苗能进行光合作用制造有机养料白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料因为有能捕获光能的色素4可编辑课件PPT绿叶中的色素有哪些、其颜色各怎样？为什么叶绿素呈绿色？一、捕获光能的色素实验：绿叶中色素的提取和分离5可编辑课件PPT一、实验原理1.叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以用无水乙醇可提取叶绿体中色素。2.根据色素在层析液中溶解度不同，进而随层析液在滤纸上的扩散速度不同，可用层析液将不同的色素分离。6可编辑课件PPT绿叶中色素的提取和分离操作步骤：1、提取色素2、制备滤纸条3、画滤液细线4、分离色素5、观察与记录实验7可编辑课件PPT方法与步骤：1.提取色素：称取5g左右的绿叶，剪碎，放入研钵中。加少许的二氧化硅（充分研磨）和碳酸钙(中和细胞中的有机酸，防止色素被破坏)与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。8可编辑课件PPT2.制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成滤纸条，将滤纸条的一端剪去两个角，并在距这端1cm处用铅笔画一条细的横线。3.画滤液细线：用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线。等滤液干后再画一两次。（画线一定要细、直、齐）9可编辑课件PPT4.分离绿叶中的色素：有滤液细线的一端朝下轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口。注意：不能让滤液细线接触层析液（防止色素溶解到层析液中而得不到清晰的色素带）10可编辑课件PPT实验结果：11可编辑课件PPT叶绿素类胡萝卜素（含量约3/4）（含量约1/4）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）绿叶中的色素12可编辑课件PPT叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱2、色素对光吸收的特点叶绿素：主要吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素：主要吸收蓝紫光13可编辑课件PPT问题探讨

有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的灯管，并且在白天也开灯。1.这种方法的好处是？不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗？2.能否用绿光灯管来补充光源？为什么？可以提高光合作用强度；不同颜色的光会影响植物的光合作用。不能；因为叶绿素基本上不吸收绿光14可编辑课件PPT叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素蓝绿色黄绿色橙黄色黄色吸收蓝紫光和红光吸收蓝紫光一、捕获光能的色素问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？15可编辑课件PPT二、叶绿体的结构1817年，两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素，当时并不清楚叶绿素在植物细胞中的分布情况。1865年，德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用中的功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中，而是集中在一个更小的结构里，后来人们称之为叶绿体。16可编辑课件PPT叶绿体结构模式图外膜内膜基粒基质每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上。而每个基粒都含有两个以上的类囊体，多者可达100个以上。各基粒间通过膜状结构相连。叶绿体内有如此多的基粒和类囊体，极大地扩大了受光面积。17可编辑课件PPT资料分析：叶绿体的功能1装片中好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中。装片中好氧细菌分布在叶绿体所有受光部位的周围。氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。2结论：被光束照射到的部位叶绿体是光合作用的场所结论：现象：现象：没有空气黑暗

极细光束

完全光照18可编辑课件PPT结论:叶绿体是进行光合作用的场所，它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。没有叶绿体的生物都无法进行光合作用吗？19可编辑课件PPT结论：水分是植物建造自身的原料。17世纪海尔蒙特栽培的柳树实验：三、光合作用的探究历程20可编辑课件PPT结论：植物可以更新空气有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结果，认为植物跟动物一样能使空气变污浊。这一结论引起人们的注意。21可编辑课件PPT1779年，荷兰的英格豪斯做了500多次植物更新空气的实验，结果发现：

普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功；植物体只有绿叶才能更新空气。

直到1785年，发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的是O2，吸收的是CO2。水二氧化碳氧气光光能化学能储存在什么物质中？1845年德国梅耶22可编辑课件PPT1864年，德国植物学家萨克斯的实验：黑暗处理一昼夜让一张叶片一半曝光一半遮光绿叶在光下制造淀粉。用碘蒸气处理这片叶，发现曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。光合作用释放的O2来自CO2还是H2O？结论23可编辑课件PPT第一组光合作用产生的O2来自于H2O。H2180C02H20C18O2第二组1802021941年美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）结论光合作用产生的有机物又是怎样合成的？24可编辑课件PPT最后由美国科学家卡尔文利用14C做试验研究：用14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。在1961年获得诺贝尔化学奖25可编辑课件PPT三、光合作用指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的有机物，并且释放出氧气的过程。光合作用的概念光合作用的实质合成有机物，储存能量26可编辑课件PPT思考与讨论：

1.光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？其化学反应式是？

原料—CO2和H2O；产物—

糖类和O2；场所—叶绿体；条件—光酶；光合作用的反应式是：CO2+H2O

光能叶绿体（CH2O）+O227可编辑课件PPT1、光合作用化学反应式：2、光合作用过程光能叶绿体CO2+H2*

O

（CH2O)+*O2（1）光合作用分为哪几个阶段？分类依据是什么？（2）每个阶段反应的条件、场所、物质变化、能量变化如何？四、光合作用的过程28可编辑课件PPTH2O类囊体膜酶Pi

＋ADPATP光反应阶段光、色素、酶叶绿体内的类囊体薄膜上水的光解：H2O[H]+O2光能ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中[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29可编辑课件PPT暗反应阶段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：ATP[H]、ADP+Pi叶绿体的基质中

ATP中活跃的化学能转变为糖类等

有机物中稳定的化学能2C3(CH2O)酶糖类[H]、ATP、酶场所：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ATP[H]30可编辑课件PPT色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解能固定还原酶光反应暗反应光合作用总过程：光合作用的第一阶段，必须有光才能进行光合作用的第二阶段，有没有光都可以进行31可编辑课件PPT光反应和暗反应的比较场所条件物质变化能量变化光反应暗反应联系叶绿体类囊体薄膜上叶绿体基质中光色素、酶多种酶水的光解ATP的生成CO2的固定C3的还原光能→ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能1、光反应为暗反应准备了还原剂[H]和能量ATP；2、暗反应为光反应补充消耗掉的ADP和Pi。32可编辑课件PPT原料和产物的对应关系：（CH2O）CHOCO2CO2H2OO2H2O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）fromfromfromfrom能量的转移途径：33可编辑课件PPT自养生物

以光为能源，以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如绿色植物。1.光能自养生物

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。2.化能自养生物34可编辑课件PPT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。35可编辑课件PPT

光合作用有氧呼吸场所条件物质变化能量变化实质联系比较光合作用、呼吸作用光、色素、酶、H2O和CO2叶绿体细胞质基质、线粒体O2、酶、H2O、C6H12O6无机物→有机物有机物→无机物

ATP中活跃化学能光能糖类等有机物中稳定化学能C6H12O6等有机物稳定的化学能

ATP中活跃化学能和热能合成有机物，储存能量分解有机物，释放能量光合作用为呼吸作用提供物质（有机物、O2）；呼吸作用为光合作用提供原料（CO2）36可编辑课件PPT五、光合作用原理的应用37可编辑课件PPT1、光照强度2、CO2浓度3、温度4、水和矿质元素影响光合速率的因素例：适当提高CO2的浓度（温室大棚），增加光照时间和光照强度，农作物间距合理，选择适当的光源等。38可编辑课件PPT1、增加光照时间和光照强度；2、适当提高CO2的浓度（温室大棚）；3、白天适当增加温度，夜间适当降低温度；4、合理施肥，提供必要的矿物质元素；5、合理灌溉，提供适当水分。6、农作物合理密植（间种、套种），增大光合作用面积增加农作物产量的几点做法：39可编辑课件PPT1.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ATP[H]ATPCO2H2O光能化学能暗反应光反应光反应暗反应练一练40可编辑课件PPT下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：①图中A是______,B是_______,它来自于______的分解。②图中C是_______，它被传递到叶绿体的______部位，用于____________________

。③图中D是____，在叶绿体中合成D所需的能量来自______④图中G________,F是__________,J是_____________⑤图中的H表示_______，H为I提供__________光H2OBACDE+PiFGCO2JHIＯ2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41可编辑课件PPT1、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（）

A、[H]B、C5化合物C、ATPD、CO2B2、与光合作用光反应有关的是（）①H2O②ATP③ADP④CO2A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④A3、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；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C42可编辑课件PPT4、光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（）

A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应

B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应

C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应

D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应D5、光合作用过程中，产生ADP和消耗ADP的部位在叶绿体中依次为()①外膜②内膜③基质④类囊体膜

A．③②B．③④

C．①②D．④③B43可编辑课件PPT6、光合作用过程的正确顺序是（）①二氧化碳的固定②氧气的释放③叶绿素吸收光能