辽宁省大连市四十四中高一生物必修一《5.4能量之源—光与光合作用》课件

(共18张PPT)
第4节
一 捕获光能的色素和结构
1、捕获光能的色素
色素
叶绿素
类胡萝卜素
叶绿素a
叶绿素b
叶黄素
胡萝卜素
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光
吸收可见的太阳光
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
（蓝绿色）
（黄绿色）
（橙黄色）
（黄色）
含量约占3/4
含量约占1/4
2、捕获光能的结构—叶绿体
（1）分布
主要分布在绿色植物的叶肉细胞
（2）形态
一般呈扁平的椭球形或球形
（3）结构
外膜
内膜
（4）功能
光合作用的场所
基粒
由两个以上的类囊体组成，含色素和酶
基质
含多种光合作用所必需的酶
透明，有利于光线的透过
二 光合作用的原理和应用
1、光合作用的概念
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
2、光合作用探索历程
经典实验
年代 科学家 结论
1771 普利斯特利 植物可以更新空气
1779 英格豪斯 只有在光照下植物可以更新空气
1845 R.梅耶 植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来
1864 萨克斯 绿色叶片光合作用产生淀粉
1880 恩格尔曼 氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所
1939 鲁宾 卡门 光合作用释放的氧来自水。
20世纪40代 卡尔文 光合产物中有机物的碳来自CO2
CO2 + H2O* （CH2O)+O2*
光能
叶绿体
3、光合作用化学反应式：
4、光合作用过程
光反应阶段
暗反应阶段
叶绿体中的色素
光合作用的过程
光反应阶段
暗反应阶段
光能
co2
2c3
H2O
水在光下分解
C5
ATP
ADP+Pi
酶
供能
[H]
供氢
O2
固
定
还 原
多种酶
参加催化
(CH2O)
[氨基酸,脂肪]
酶
光反应阶段与暗反应阶段的比较
项目 光反应阶段 暗反应阶段
区
别 场所
条件
物质变化
能量转化
类囊体的薄膜上
叶绿体的基质中
需光、色素和酶
不需光、色素;需多种酶
光能转变为ATP中活泼的化学能
ATP中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能
水的光解：2H2O 光 4[H]+O2
光
ADP+Pi ATP
酶
CO2的固定：CO2+C5 2C3
C3的还原：2C3 （CH2O）
[H]，ATP
酶
ATP ADP+Pi
酶
联 系 1、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供[H]和ATP
2、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
3、两者相互独立又同时进行，相互制约又密切联系
物质上把CO2和H2O转变成以糖类为主的有机物
能量上把光能转变成有机物中的化学能
最基本的物质代谢和能量代谢
5、光合作用的实质
6、光合作用原理的应用
（1）影响光合作用的因素
光照、CO2、温度、水、矿质元素等
（2）提高农作物光合作用强度的措施
1、适当提高光照强度、延长光照时间
3、适当提高CO2浓度
4、适当提高温度
5、适当增加植物体内的含水量
6、适当增加矿质元素的含量
2、合理密植
自养生物：能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质，并储存了能量的一类生物
7、化能合成作用
异养生物：不能直接利用无机物制成有机物，只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物
——能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用
例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌
7、化能合成作用
2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量
硝化细菌
2HNO2+O2 2HNO3+能量
硝化细菌
6CO2+6H2O 2C6H12O6+ 6O2
能量
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
注意:光反应和暗反应是一个整体,二者紧密联系,缺一不可。光反应是暗反应的基础，光反应阶段为暗反应阶段提供能量（ATP）和还原剂[H]，暗反应阶段产生的ADP和Pi为光反应阶段合成ATP提供原料。
据统计：
1、地球表面的绿色植物每年大约制造了4400亿吨有机物。
2、地球表面的绿色植物每年储存的能量约为7.11×1018KJ，这个数字大约相当于240000个三门峡水电站每年所发出的电力，相当于人类在 工业生产、日常生活和食物营养上所需要的能量的100倍。
光合作用的反应式：
光能
叶绿体
CO2+H2O* （CH2O）+O*2