2022-2023学年高一上学期生物人教版（2019）必修1-5.4光合作用与能量转化课件（18张ppt）

(共18张PPT)
第5章 细胞的能量供应和利用
第4节 光合作用与能量转化
实验：绿叶中色素的提取和分离
Q1：用什么试剂提取色素？其原理是什么？
A1：无水乙醇。色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。
Q2：用什么试剂分离色素？其原理是什么？
A2：层析液。色素在层析液中的溶解度不同：溶解度高的随层析液扩散得快，反之则慢。
实验：绿叶中色素的提取和分离
实验步骤
提取绿叶中的色素
研磨过程要加什么？它们的作用分别是？
制备滤纸条
画滤液细线
画滤液细线的要求？
分离绿叶中的色素
为什么滤液细线不能触及层析液？
实验结果
实验：绿叶中色素的提取和分离
色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度
胡萝卜素 橙黄色 最少 最高
叶黄素 黄色 较少 较高
叶绿素a 蓝绿色 最多 较低
叶绿素b 黄绿色 较多 最低
实验：绿叶中色素的提取和分离
Q1：某实验小组得到的色素带颜色过浅，原因可能有哪些？
A1：未加SiO2、未加CaCO3、一次加入大量的无水乙醇、画滤液细线次数过少、绿叶放置数天……
1、提取色素时加碳酸钙的目的是使研磨更充分（ ）
2、绿叶中含量越多的色素，其在滤纸条上扩散得越快（ ）
3、为增强实验效果，将滤液细线画粗点（ ）
4、将滤纸条画有滤液细线的一段朝下，轻轻插入层析液中，让滤液细线浸入层析液中（ ）
×
×
×
×
叶绿素a和叶绿素b主要吸收_______________
胡萝卜素和叶黄素主要吸收________
蓝紫光和红光
蓝紫光
叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
Q1：为了增加蔬菜产量，大棚内的照明灯和大棚的塑料薄膜选择什么颜色最好？
A1：大棚内照明灯：蓝紫光或红光；大棚塑料薄膜：无色。
Q2：为什么在春夏叶子多呈绿色，而在秋季来临之时叶子多呈黄色？
1、叶绿素a和叶绿素b主要吸收红外光和紫外光（ ）
2、植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光（ ）
×
×
5.4 光合作用与能量转化
一、叶绿体的结构适于进行光合作用
一、叶绿体的结构适于进行光合作用
类囊体
基质
基粒
内膜
外膜
光合色素分布在_____________
光合作用所需的酶分布在__________________________
类囊体薄膜
类囊体薄膜和叶绿体基质
黑暗中
没有空气
需氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中
Q1：恩格尔曼第一个实验的结论是什么？
光照中
没有空气
需氧细菌分布在叶绿体所有受光部位
A1：氧气是叶绿体吸收光能后释放出来的。
大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域
Q2：恩格尔曼的第二个实验中，大量的需要细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为什么？
A2：因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光。
C18O2
H218O
CO2
H2O
鲁宾和卡门的实验
5.4 光合作用与能量转化
一、叶绿体的结构适于进行光合作用
二、光合作用
二、光合作用
CO2+H2O （CH2O）+O2
光能
叶绿体
氧气的来源？
O2
18O2
O2
NADPH
ATP
2C3
C5
ADP、Pi
NADP+
光反应 暗反应
区别 场所 类囊体薄膜 叶绿体基质
条件 需光、色素、酶 不需光、色素；需酶
物质 变化 ①水的光解：H2O分解为O2和H+，其中H+与NADP+结合形成NADPH ②ATP的合成：ADP+Pi+能量 ATP ①CO2的固定：CO2+C5 2C3
②C3的还原：C3 C5+（CH2O）
③ATP的水解：ATP ADP+Pi+能量
能量 转化 光能→ATP和NADPH中活跃的化学能 ATP和NADPH中活跃的化学能
→有机物中稳定的化学能
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NADPH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NADP+和ADP、Pi 3、两者相互独立又同时进行，相互制约又密切联系
酶
酶
酶
酶
ATP、NADPH
光合作用中ATP的移动方向？ADP呢？
光照增强 光照减弱 CO2增多 CO2减少
C3
C5
ATP
NADPH
2C3
C5
NADPH
ATP
CO2
（CH2O）
多种酶
5.4 光合作用与能量转化
一、叶绿体的结构适于进行光合作用
三、光合作用和呼吸作用的综合曲线
二、光合作用
三、光合作用和呼吸作用的综合曲线
1、光照强度对光合作用的影响
只进行细胞呼吸
光合作用强度＜细胞呼吸强度
光合作用强度=细胞呼吸强度
光合作用强度＞细胞呼吸强度
A点：只进行细胞呼吸
AB段：光合作用强度＜细胞呼吸强度
B点：光合作用强度=细胞呼吸强度
B点以后：光合作用强度＞细胞呼吸强度
C点以后：限制因素不再是光照强度，而
是CO2浓度、温度、酶的数量和活性、光合色素含量等
B：光补偿点 C'：光饱和点
1、光照强度对光合作用的影响
呼吸速率
净光合速率
真正光合速率
植物在进行光合作用的同时，还会进行呼吸作用。我们观测到的光合作用指标，如CO2的吸收量，是植物光合作用实际固定的CO2量吗？
5.4 光合作用与能量转化
一、叶绿体的结构适于进行光合作用
三、光合作用和呼吸作用的综合曲线
二、光合作用
三、光合作用和呼吸作用的综合曲线
2、开放环境中光合作用昼夜变化
1、光照强度对光合作用的影响
2、开放环境中光合作用昼夜变化
MN段：只进行细胞呼吸
NA段：光合作用强度＜细胞呼吸强度
A点：光合作用强度=细胞呼吸强度
AE段：光合作用强度＞细胞呼吸强度
E点：光合作用强度=细胞呼吸强度
EP段：光合作用强度＜细胞呼吸强度
PQ段：只进行细胞呼吸
Q1：C点出现的原因是？
A1：中午温度过高导致气孔关闭。
Q2：该植物进行光合作用的区段是？
A2：NP段。
Q3：什么时候有机物的积累量最多？
A3：E点。
5.4 光合作用与能量转化
一、叶绿体的结构适于进行光合作用
三、光合作用和呼吸作用的综合曲线
二、光合作用
三、光合作用和呼吸作用的综合曲线
3、密闭容器中光合作用昼夜变化
1、光照强度对光合作用的影响
2、开放环境中光合作用昼夜变化
3、密闭容器中光合作用昼夜变化
Q1：哪些点表示光合作用强度等于细胞呼吸强度？
A1：D点，H点。
Q2：一昼夜后植物是否生长？为什么？
A2：生长。因为一昼夜后密闭容器中CO2浓度减小，即光合作用强度＞细胞呼吸强度，有机物积累量大于0，植物生长。