1-5-4能量之源-光与光合作用.ppt

1、,第4节 能量之源光和光合作用,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 (防止研磨中色素被破坏)与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。,4 能量之源光与光合作用,4 能量之源光与光合作用,叶绿体色素,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）,（黄绿）,（橙黄）,（黄色）,主要吸收红光和蓝紫光,主要吸收蓝紫光,作用：吸收、传递和转化光能的作用,（约占1/4）,（约占3/4）,叶绿体中的色素,叶绿体中的色素提取液,四种色素对光的吸收,叶绿素主要 吸收:蓝紫光 红光 类胡萝卜素主要 吸收:蓝紫光,叶色,（出现

2、两条黑色条带）,叶绿体,光合作用的场所,双层膜,含光合作用有关的酶、 色素、少量DNA和RNA,光合作用的场所究 竟在什么地方呢？,早在100多年前美国科学家恩格尔 曼就以水绵和好氧细菌为实验材 料，很好地解答了这个问题！,叶绿体呈带状， 螺旋排列在细胞里。,1880年，恩格尔曼(C.Engelmann)的实验：,4 能量之源光与光合作用,问题1.为什么选用黑暗并且没有空气的环境？,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,问题2为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全暴露在光下？,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，

3、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。,光合作用的概念,绿色植物通过叶绿体，利用可见光中的光能，把二氧化碳和水合成为储存能量的有机物（通常指糖类中葡萄糖），并且释放氧气的过程。,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,比较光反应、暗反应,光反应阶段,暗反应阶段,条件,场所,物质变化,能量变化,光、色素、酶,不需光、酶、H、ATP,叶绿体类囊体薄膜,叶绿体基质中,水的光解； ATP的生成,CO2的固定； C3的还原,ATP中活 跃化学能,光能,ATP中活 跃化学能,有机物中稳 定化学能,光反应是暗反应的基础，为暗反应提供H和ATP，暗反应为光反应提

4、供ADP和Pi 。,物质转变,能量转变,光合作用的实质,将无机物合成有机物,将光能转变成化学能,光合作用的探究历程,1771年普利斯特利的实验,结论：绿色植物可以更新空气,一半曝光，一半遮光,在暗处放置几小的叶片,1864年萨克斯的实验,结论:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉,返回,1939年鲁宾和卡门的实验,20世纪30年代鲁宾和卡门(美国),实验,对照,向绿色植物提供H216O、 C18O2 ,释放的氧是16O2,光合作用释放的氧全部来自水,向绿色植物提供H218O、C16O2 , 释放的氧是18O2,美国卡尔文,用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C的去向，称为卡

5、尔文循环。,20世纪40年代，卡尔文(M.Calvin),卡尔文循环：CO2 C3 (CH2O),光合作用原理的应用,影响光合作用强度的因素？,光照的强弱；光的成分； CO2的浓度，温度的高低、必需矿物质元素、水分等。,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。,化能合成作用：,利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来把无机合成有机物。少数的细菌，如硝化细菌。,2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量,2HNO2+O2 2HNO3+能量,举例：,6CO2+6H2O C6H12O6+6O2,能量,4 能量之源光与光合作用,自养生物:,以C

6、O2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着的能量。,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。,所需的能量来源不同（光能、化学能）,例如人、动物、真菌及大多数的细菌。,4 能量之源光与光合作用,影响光合作用的因素在生产实践中的应用,内因：叶面积对光合作用的影响：适当间苗、修剪避免徒长，封行过早 叶龄对光合作用的影响：摘除老叶、残叶降低呼吸消耗,延长光照时间（轮作）；增大光合作用面积（间作套种、合理密植）,释放一定量的干冰 施有机肥,用无色透明玻璃 冬季避免高温,正其行，通其风,适时播种 植物“午休”现象是温度过高,白天提高温度 夜间降低温度,合理灌溉,合理施

7、肥 （N、P、K、Mg对光合作用、植株生长的作用）,4 能量之源光与光合作用,场所:,类囊体薄膜,叶绿体基质,光反应,H2O 2 H + 1/2O2,水的光解：,ATP的形成：,暗反应,4 能量之源光与光合作用,下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：,图中A是_,B是_,它来自于_的分解。 图中C是_，它被传递到叶绿体的_部位，用于_ 。 图中D是_，在叶绿体中合成D所需的能量来自_ 图中G_,F是_,J是_ 图中的H表示_， H为I提供_,2,水,H,基质,用作还原剂，还原C3,ATP,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,原料和产物的对应关系：,（

8、CH2O）,C,H,O,CO2,CO2,H2O,O2,H2O,能量的转移途径：,碳的转移途径：卡尔文循环,光能,ATP中活跃的化学能,(CH2O)中稳定的化学能,CO2,C3,（CH2O）,4 能量之源光与光合作用,光合作用的意义,“绿色工厂”,“自动的空气净化器”,“巨大的能量转换站”,从物质转变和能量转变过程来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。,H2O,类囊体薄膜,酶,光反应阶段,光、色素、酶,叶绿体内的类囊体薄膜上,水的光解：,（还原剂）,ATP的合成：,光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中,场所：,条件：,能量变化,物质变化,进入叶绿体基质，参与暗反应,供暗反应使用,暗反

9、应阶段,CO2的固定：,C3的还原：,叶绿体的基质中,H 、ATP、酶,场所：,条件：,能量变化,物质变化,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,H,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？,4 能量之源光与光合作用,例1：科学家

10、用14C标记二氧化碳，发现碳原子在一般植物体内光合作用中的转移途径是 A二氧化碳叶绿素葡萄糖 B二氧化碳ATP葡萄糖 C二氧化碳五碳化合物葡萄糖 D二氧化碳三碳化合物葡萄糖,D,4 能量之源光与光合作用,例2：在一定时间，绿色植物在一定强度的_的照射下，放出的氧最多 A白光 B红光和蓝紫光 C蓝紫光和绿光 D红光和绿光,A,4 能量之源光与光合作用,例3：生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理，如图，这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是,A,4 能量之源光与光合作用,例4：将一株植物培养在H218O中并进行光照，过一段时间后18O存在于 A光合作用生成的水中 B

11、仅在周围的水蒸气中 C仅在植物释放的氧气中 D植物释放的氧气和周围的水蒸气中,D,4 能量之源光与光合作用,例5：将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处，则细胞内三碳化合物与葡萄糖的生成量的变化是 A C3增加，葡萄糖减少 BC3与葡萄糖都减少 C C3与葡萄糖都增加 DC3突然减少，葡萄糖突然增加,A,4 能量之源光与光合作用,1.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AT

12、P,H,ATP,CO2,H2O,光能,化学能,暗反应,光反应,光反应,暗反应,练一练,1、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、ATP D、CO2,B,2、与光合作用光反应有关的是（ ） H2O ATP ADP CO2 A. B. C. D.,A,3、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,C,4、光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下

13、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,D,5、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 ( ) 外膜 内膜 基质 类囊体膜 A B C D,B,6、光合作用过程的正确顺序是（） 二氧化碳的固定 氧气的释放 叶绿素吸收光能水的光解三碳化合物被还原 A. B. C. D. 7、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（） 三碳化合物五碳化合物 氧气,8、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放射性标记，

14、最先（ ） A、在植物体内的葡萄糖中发现 B、在植物体内的淀粉中发现 C、在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现 D、在植物体周围的空气中发现,D,9、某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子，14C的转移途径是（ ） A、CO2 叶绿体 ATP B、CO2 叶绿素 ATP C、CO2 乙醇 糖类 D、CO2 三碳化合物 糖类,D,10、在光合作用过程中，能量的转移途径是 A、光能 ATP 叶绿素 葡萄糖 B、光能 叶绿素 ATP 葡萄糖 C、光能 叶绿素 CO2 葡萄糖 D、光能 ATP CO2 葡萄糖,B,0,吸收CO2,10,12,2,地平线,时间,小麦夏季某天的光和量,光

15、合作用与细胞呼吸的联系,CO2,O2,CO2,O2,实验容器中O2增加量,（实测的氧气释放量）,实验容器中CO2减少量,1、植物净光合量=总光合量呼吸量,光合作用与细胞呼吸的联系,18O2,光合作用,呼吸作用,光合作用,用H218O灌溉，一定时间内18O的去向？,C6H1218O6,光合作用,呼吸作用,光合作用,2、有关18O转移的途径：,透明 玻璃罩,O2、玻璃罩中H2O（水蒸气）、CO2 、,C6H1218O6,结论：,含叶绿体的细胞,所有的活细胞,必须有光,有光无光均可,有机物和氧,二氧化碳和水,有机物和氧,二氧化碳和水,制造有机物,储存能量,释放能量,分解有机物,二者既相互对立,又相互_。,依存,小结：,暗处理,叶片局部遮光处理,给以光照,脱去叶绿素,漂洗、滴加碘液,观察叶色变化,实验：绿叶在光下制造有机物,结论：,叶片见光部分产生了有机物淀粉,光是绿色植物制造有机物的条件,1、在我们所做的探究性实验中要设置对照实验，一般有两组,本实验只有一组,请问有对照实验吗？,如何验证光合作用的原料是二氧化碳？,自主探究：请设计实验探究光 合作用的过程中需要二氧化碳,a,b,如何验证光合作用的原料是水？,实验方案设计中的常用策略： 1、明确实验目的。 2、设置单一变