生物人教版（2019）必修1 5.4光合作用与能量转化（共21张ppt）

(共21张PPT)
第五章 细胞的能量供应和利用
第4节 光合作用与能量转化
01
捕获光能的色素
02
探索光合作用原理的部分实验
03
光合作用的原理
04
光合作用原理的应用
目录CONTENT
捕获光能的色素
01
一、捕获光能的色素
1
取材
称取5g绿叶
3
过滤
漏斗基部放一块单层尼龙布，迅速倾倒
2
研磨
剪碎叶片，加少许二氧化硅和碳酸钙，再加入5-10ml无水乙醇，迅速研磨
4
收集
用小试管收集滤液，及时用棉塞将试管口塞严
绿叶中色素的提取
二氧化硅作用
有助于研磨得充分
碳酸钙作用
防止研磨中色素被破坏
实验原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。
一、捕获光能的色素
1
制备滤纸条
剪滤纸条，铅笔画线
3
分离绿叶中的色素
将适量层析液倒入烧杯中，将滤纸条轻轻插入层析液中，注意不能让滤纸条上的细线触及层析液
2
画滤液细线
用毛细吸管吸取少量滤液，待干后重复画线
4
观察与记录
绿叶中色素的分离
滤液细线的要求
细、齐、直、重复多次
层析液
20份石油醚 + 2份丙酮 + 1份苯
实验原理：不同色素在层析液中的溶液度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快。
一、捕获光能的色素
异常现象分析
滤液中绿色颜色过浅
滤纸条色素带重叠
滤纸条看不到色素带
胡萝卜素
叶绿素b
叶黄素
叶绿素a
色素带位置和宽度分别有什么含义？
一、捕获光能的色素
叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
一、捕获光能的色素
叶绿体的结构适于光合作用
02
探索光合作用的部分实验
03
02
01
04
1881年 恩格尔曼
1937年 希尔
1941 鲁宾和卡门
1954 阿尔农
二、探索光合作用的部分实验
叶绿体是光合作用的场所，氧气是叶绿体释放出来的
叶绿体在适当条件下，发生水的光解放氧
光合作用中氧气全部来源于水
光照下叶绿体可以合成ATP
恩格尔曼在选材、实验设计上有何巧妙之处？
实验对照设计好
用极细的光束点状投射，叶绿体上可分为获得光照多和光照少的部位，相当于一组对照实验
03
排除干扰方法好
没有空气的黑暗环境，排除了氧气和光的干扰
02
临时装片设计好
进行局部光照和曝光实验，进一步验证了实验结果完全是由光照引起的
04
实验材料选的好
实验材料选择水绵和需氧细菌。水绵的叶绿体呈螺旋带状分布，便于观察；用需氧细菌可确定释放氧气多的部位
01
临时装片设计好
排除干扰方法好
实验材料选的好
实验对照设计好
二、探索光合作用的部分实验
光合作用的原理
03
光合作用第二个阶段中的化学反应，有没有光都能进行
暗反应阶段
三、光合作用的原理
光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行
光反应阶段
三、光合作用的原理
场所 —— 类囊体薄膜。
物质变化 ——
a．将H2O分解为氧和H＋，其中H＋与NADP＋结合形成NADPH。
b．使ADP和Pi反应形成ATP。
能量变化 ——将光能转化为储存在ATP和NADPH中的化学能。
三、光合作用的原理
场所 —— 叶绿体基质。
物质变化 ——
a．CO2 的固定：C5＋CO2 2C3。
b．C3 的还原：2C3酶 (CH2O)＋C5。
能量变化 ——NADPH、ATP中活跃的化学能变为有机物中稳定的化学能。
光反应为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi、NADP＋。
三、光合作用的原理
条件 光照由强到弱，CO2供应不变 光照由弱到强，CO2供应不变 CO2供应由充足到不足，光照不变 CO2供应由不足到充足，光照不变
C3含量 增加 减少 减少 增加
C5含量 减少 增加 增加 减少
NADPH和ATP的含量 减少 增加 增加 减少
(CH2O)的合成量 减少 增加 减少 增加
条件 光照由强到弱，CO2供应不变 光照由弱到强，CO2供应不变 CO2供应由充足到不足，光照不变 CO2供应由不足到充足，光照不变
04
光合作用原理的应用
光合作用强度：指在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量
意义：直接关系农作物产量，研究影响光合作用强度的因素很有现实意义
0.5 秒延迟符，无
意义，可删除.
四、光合作用原理的应用
光合作用
A
C
D
E
G
B
F
四、光合作用原理的应用
光照强度
温度与水分
A点只进行细胞呼吸；
B点呼吸作用强度=光合作用强度，又称光补偿点
取材
排气、沉水
分组光照
观察记录
0.5 秒延迟符，无
意义，可删除.
四、光合作用原理的应用
光合作用的原料
水、CO2
动力
光能
化能合成作用：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。
实例：硝化细菌
能量来源：将氨氧化成硝酸释放的能量
反应物：水和二氧化碳
产物：糖类
0.5 秒延迟符，无
意义，可删除.
四、光合作用原理的应用