人教版（2019）高中生物必修一光合作用与能量转化课件(共37张PPT)

(共37张PPT)
光合作用与能量转化
第一课时
捕获光能的色素和结构
思考：
1.通常应该把花盆摆在向阳面还是背阴面，为什么？
向阳面
2.有些植物工厂内悬挂发红色或蓝色光的灯管，并且在白天也开灯。
（1）用这种方法有什么好处？这样做对光合作用有影响吗？
（2）为什么不使用发绿色光的灯管作补充光源？
提高光合作用的强度
因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光
因为叶绿素对绿光吸收最少
一、捕获光能的色素和结构
思考：“白化苗”能持续正常地生长吗？
光合作用与细胞中的色素有关。
思考：细胞哪些结构含有色素？
液泡：花青素
叶绿体：多种色素
不能进行光合作用。
只有叶绿体中的
色素可以捕获光能。
实验原理：
实验——绿叶中色素的提取和分离
（1）无水乙醇提取绿叶中的色素
（2）分离：不同色素在层析液中的溶解度不同
目的要求：
材料用具：
（5）观察和记录
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
1.捕获光能的色素
绿叶中色素的提取和分离及色素的种类
新鲜的绿叶、
定性滤纸等、无水乙醇等
（2）加少许的二氧化硅和碳酸钙、10ml无水乙醇，进行迅速、充分地研磨。
1.提取绿叶中的色素
（1）称取5g左右的绿叶，剪碎，放入研钵中。
（3）将研磨液进行过滤。
二氧化硅帮助磨碎叶片
碳酸钙防止色素被破坏
防止无水乙醇的挥发
2.制备滤纸条
（1）剪去两角：
使层析液能同步到达滤液细线
（2）铅笔：
圆珠笔中含有色素
3.画滤液细线
画两三次：
积累更多的色素，使分离后的色素带明显
4.分离绿叶中的色素
注意：不能让滤液细线触及层析液
why
滤纸上的滤液细线如果触到层析液，细线上的色素就会溶解到层析液中，就不会在滤纸上扩散开来，实验就会失败。
为什么要用培养皿盖住烧杯？
5.观察和记录
观察滤纸条上有几条
不同颜色的色带？
其排序怎样？
胡萝卜素（橙黄色）
叶黄素（黄色）
叶绿素a（蓝绿色）
叶绿素b（黄绿色）
排序从上到下：
宽窄：
叶绿素a色素带最宽，胡萝卜素色素带最窄
说明：
绿叶中四种色素的含量不同，叶绿素a最多，胡萝卜素最少。
叶绿素ａ＞叶绿素ｂ＞叶黄素＞胡萝卜素
宽窄如何？说明了什么？
类胡萝卜素
叶绿素
四种色素对光的吸收
叶绿素主要吸收___________
类胡萝卜素主要吸收________
蓝紫光
蓝紫光、红光
1.在叶绿体色素的提取和分离实验中，收集到的滤液绿色过浅，其原因可能是（ ）
① 未加石英砂，研磨不充分
② 一次加入大量的无水酒精提取
③ 分次加入少量无水酒精提取
④ 使用放置数天的菠菜叶
A. ①②③ 　　　　　B. ②③④
C. ①③④ 　　　　　D. ①②④
D
练习：
2.某同学在做完“叶绿体中色素的提取与分离实验”后画出了四种色素在滤纸条上分布的模式图，以此主要表示色素的含量及间隔距离的大小，其中比较能显示真实情况的是（ ）
A
3.关于高等植物细胞内的色素的叙述中，错误的是（ ）
A.植物细胞内的色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素
B.所有植物细胞中都只有四种色素
C.叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收和传递光能
D.有的植物细胞的液泡中也含有一定的色素
B
二、叶绿体的结构适于进行光合作用
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。
想一想：
叶绿体内有如此多的基
粒和类囊体，有什么作用？
极大地扩展了受光的面积
吸收、传递、转化光能。
（只有特殊状态下的叶绿素a能转化光能）
色素的功能？
在没有空气的黑暗环境中
好氧细菌只集中在____________的叶绿体附近。
被光线照射
在没有空气的光亮环境中
好氧细菌集中在叶绿体___________部位。
所有受光
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：
现象：
现象：
没有空气黑暗
极细光束
完全光照
用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。
叶绿体中的色素主要通过吸收红光和蓝紫光来进行光合作用。
3
结论：
现象：
蓝紫光
红光
1.实验材料选择 和 。
2.没有空气的黑暗环境排除了 和 干扰。
3.用极细的光束照射，叶绿体上可分为 和
的部位，相当于一组 实验。
水绵的优点是 ；
好氧细菌的优点是 。
4.临时装片暴露在光下的实验再一次 。
水绵
好氧细菌
叶绿体呈螺旋式带状，便于观察
可确定释放氧气多的部位
氧气
光
光照多
光照少
对比
验证实验结果
恩吉尔曼实验设计有哪些巧妙之处？
第二课时
光合作用的原理和应用
光合作用的概念
光合作用是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能量的有机物并且释放出氧的过程。
光合作用的反应简式
（CH2O）+
O2
CO2+
H2O
光能
叶绿体
代表糖类
*O
*O2
光合作用生成葡萄糖的反应式
C6H12O6+
6O2
6CO2+
12H2O
光能
叶绿体
+6H2O
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
类囊体膜
酶
Pi＋ADP
ATP
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
（还原剂）
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
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
H2O
O2
[H]
CO2
五碳化合物C5
CO2的固定
三碳化合物2C3
C3的还原
叶绿体基质
多种酶
H2O
类囊体膜
酶
Pi＋ADP
ATP
[H]
糖类
卡尔文循环
暗反应阶段
CO2的固定：
CO2＋C5 2C3
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：
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
ATP
[H]
联系
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
酶、[H]、ATP
叶绿体类囊体膜
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，暗反应为光反应提供ADP和Pi。
光合作用中H、C、能量的转移途径
H2O中H的转移途径：
CO2中C的转移途径：
能量的转移途径：
H2O
[H]
（CH2O）
CO2
C3
（CH2O）
光能
ATP中活跃的化学能
（CH2O）中稳定的化学能
影响光合作用的环境因素
光合作用的实质：
能量转化：
无机物（CO2和水） 糖类、氧气
物质转化：
光照、温度、CO2浓度、水、矿质元素等
光能 糖类等有机物中稳定的化学能
光能 ATP中活跃的化学能
光反应
暗反应
糖类等有机物中稳定的化学能
（5）防止营养生长过强，导致叶面互相遮挡，呼吸强于光合，影响生殖生长
在生产上的应用
1.光照
作为光合作用的动力
（1）间作套种
（2）通过轮作，延长光合作用时间
（3）通过合理密植，增加光合作用面积
（4）温室大棚，使用无色透明玻璃
（1）适时播种
（2）温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温
温度的适当提高可以大幅度提高酶的催化效率，从而
提高光合作用的强度。
在生产上的应用
2.温度
温度会直接影响酶的活性。
（1）多施有机肥
（2）温室栽培植物时还可使用CO2发生器等
（3）大田中还要注意通风透气
在生产上的应用
3.CO2
CO2是光合作用的原料
在生产上的应用
4.水
（1）预防干旱
（2）合理灌溉
（1）水是光合作用的原料
（2）水是体内各种化学反应的介质
（3）水还影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体
在生产上的应用
5.矿质元素
（1）N元素
合理施肥
酶、蛋白质、叶绿素、ATP的组成成分
ATP的组成成分
可维持叶绿体膜的结构和功能
叶绿素的重要组成成分
（2）P元素
（3）Mg元素
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（白天提高温度，晚上降低温度）
（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
小结：
谢 谢