人教版必修一第五章第4节能量之源──光与光合作用（共68张PPT）

课件68张PPT。 第4节 能量之源——光与光合作用教学目标1.说出绿叶中色素的种类和作用。
2.说出叶绿体的结构和功能。
3.说明光合作用以及对它的认识过程。
4.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
5.说出光合作用原理的应用。
6.简述化能合成作用。有些蔬菜大棚用红色或蓝色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，有的温室内悬挂发红色或蓝色的灯管。1.用这种方法有什么好处？这样做对光合作用有影响吗？2.为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？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 太阳光中有能量，我们制造出太阳能电热板可以捕获其中的能量并转化为热能。
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？光合作用需要色素去捕获光能。一、捕获光能的色素和结构实验绿叶中色素的提取和分离实验原理：提取
分离
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、无水乙醇等无水乙醇层析液（色素在层析液中的溶解度不同）实验绿叶中色素的提取和分离方法步骤：1.提取绿叶中的色素2.制备滤纸条★要求：细、直、齐
重复2—3次3.画滤液细线4.分离绿叶中的色素方法步骤：5、观察与记录实验结果滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？捕获光能的色素类胡萝卜素叶绿素胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b(占1/4)(占3/4)（橙黄色）（黄色）（蓝绿色）（黄绿色） 叶绿体中的色素：试验中应注意的问题1.研磨的过程中，加入SiO2有助于研磨充分，加入CaCO4可以防止研磨过程中色素被破坏。
2.选材时应注意选择鲜嫩、色浓绿、无浆汁的叶片。如菠菜叶、棉花叶、洋槐叶等。
3.画滤液细线时应以细、齐、直为标准，重复画线时必须等上次画线干燥后再进行，重复2-3次。
4.层析时不要让滤液细线触及层析液。
色素的吸收光谱思考树叶为什么是绿色？叶绿素a和合叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶红素主要吸收蓝紫光。
注：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶片才呈现绿色。 结论：问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？ 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。3.叶绿体叶片中的叶肉细胞绿叶回顾 叶肉细胞
亚显微结构模式图 叶绿体亚显微
结构模式图捕捉光能的色素存在于细胞中的什么部位？积极思考恩格尔曼实验的结果分析：这一巧妙的实验说明了什么？好氧型细菌水绵讨论：恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？（1）、用水绵作实验材料，有细而长的带状叶绿体，螺旋状分布在细胞中，便于观察和分析研究。（2）、将临时装片置于黑暗且没有空气的环境中，排除了环境中光线和O2的影响，从而确保实验能顺利进行。（3）、用极细的光束照射，并且用好氧菌进行检测，能准确的判断水绵细胞中放O2 部位。（4）、进行黑暗（局部光照）与曝光的对照实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。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。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、光合作用的实质合成有机物，储存能量光合作用的探究历程普利斯特利的实验结论：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，所以有人认为植物也能使空气变污浊？1779年，荷兰的英格豪斯 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。 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？德国梅耶 1864年，萨克斯(德)的实验（置于暗处几小时）
思考：目的是什么？为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽 1864年，（德）萨克斯的实验绿色叶片中光合作用中产生了淀粉1864年，德国萨克斯实验让一张叶片一半
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？结论第一组光合作用产生的O2来自于H2O。H2180C02H20C18O2第二组180202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？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，称为卡尔文循环。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光反应在白天可以进行吗？夜间呢？
暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？有光才能反应有光、无光都能反应酶光反应阶段光、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：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CO2的固定C3的还原叶绿体基质
多种酶糖类卡尔文循环暗反应阶段CO2的固定：C3的还原：叶绿体的基质中[H] 、ATP、酶场所：条件：物质变化能量变化CO2的固定叶绿体基质
多种酶糖类[H]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 。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：光反应H2O →2 [H] + 1/2O2水的光解：ATP的合成 ：暗反应总结：原料和产物的对应关系：（CH2O）CHOCO2CO2H2OO2H2O能量的转移途径：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）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__________Ｏ2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化合物糖类探究环境因素对光合作用的影响 实验原理：利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。
在光合作用过程中，植物吸收CO2 放出O2，由于O2在水中的溶解度很小，而在细胞间积累, 结果使原来下沉的叶片上浮，根据上浮所需的时间长短，即能比较光合作用的强弱。实验步骤：
打出小圆形叶片(30片)：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出(直径＝1cm)
?
抽出叶片内气体：用注射器(内有清水、小圆形叶片)抽出叶片内气体(O2等)
?
小圆形叶片沉水底：将抽出内部气体的小圆形叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中，小圆形叶片全部沉到水底实验流程实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强(小圆形叶片中产生的O2多，浮起的多)。不同光照强度对光合作用的影响 影响光合作用的因素①光照强度AB光照强度O阳生植物阴生植物B：光补偿点C：光饱和点C光补偿点、光饱和点 ： 阳生植物 阴生植物>D一天的时间光合作用效率O光照强度121311光合作用效率与光照强度、时间的关系ABCDE101514②温度光合作用是在酶的催化下进行的，温度直接
影响酶的活性。一般植物在10℃～35℃下正
常进行光合作用。3.CO2浓度4.叶龄N：光合酶和ATP的重要组分
P：ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能
Mg：叶绿素的重要组分
5.矿质营养A多因子影响DA[练]　(2010·西安调研)下图表示叶绿体色素吸收光能的情况，根据此图并结合所学知识，判断以下说法中正确的是①少数特殊状态下的叶绿素a对420 nm、670 nm光的转换率较高②在晚间用大约550 nm波长的绿光照射行道树，目的是通
过植物光合作用以增加夜间空气中的氧气浓度
③据图可知，用白光中450 nm左右波长的光比白光更有利于
提高光合作用强度
④土壤中缺乏镁时，420 nm～470 nm左右波长的光的利用量显 著减少
⑤由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体中C3
的量减少
A.①④⑤　B.①③④⑤ C.②③④⑤ D.①②④⑤A2.2.下列关于叶绿体和光合作用的描述中，正确的是
A.叶片反射绿光故呈绿色，因此日光中绿光透过叶绿体的比例最小
B.叶绿体的类囊体薄膜上含有自身光合作用所需的各种色素
C.光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的
D.在日光下，叶片中的叶绿素等量吸收不同波长的光4.在青苹果表面贴上深色的字，成熟后的苹果表面便出现
字迹。下列说法正确的是
A.字迹处的CO2利用率提高
B.字迹处的糖含量增加
C.字迹处的ATP合成量增加
D.字迹处的叶绿素含量下降D 【例题1】测定植物光合作用的速率，最简单有效的方法是测定：
A.植物体内葡萄糖的氧化量
B.植物体内叶绿体的含量
C.二氧化碳的消耗量
D.植物体内水的消耗量 【例题2】如果做一个实验测定藻类植物是否完成光反应,最好是检测其:
A.葡萄糖的形成
B.淀粉的形成
C.氧气的释放
D.CO2的吸收量化能合成作用2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量
2HNO2+O2 2HNO3+能量 能量6CO2+6H2O (CH20)+6O2
硝化细菌的化能合成作用化能合成作用自养生物 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。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。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制造有机物。少数的细菌，如硝化细菌铁细菌、
硫细菌。光能自养生物化能自养生物 所需的能量来源不同（光能、化学能）