人教版必修一第五章第4节能量之源光与光合作用（共46张PPT）

课件46张PPT。第4节 能量之源——光与光合作用问题探讨 有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的灯管，并且在白天也开灯。 讨 论1.这种方法的好处是？不同颜色的光
照对植物的光合作用会有影响吗？2.能否用绿光灯管来补充光源？为什么？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问题探讨 为什么植物的叶片大多是绿色的，但有时叶片也会发黄？ 因为绿叶中所含的色素主要是叶绿素，但也有其它的一些色素。试验回顾及问题探讨 绿叶中的色素有哪些、其颜色各怎样？为什么叶绿素呈绿色？一、捕获光能的色素实验：绿叶中色素的提取和分离实验原理：
色素提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
色素分离：绿叶中的色素不止一种，它们都能溶解在层析液中。且在层析液中溶解度越高在滤纸上扩散越快，反之越慢，这样几分钟后色素就会随层析液在滤纸上的扩散而分离开。1.提取绿叶中的色素
方法与步骤：称取5g左右的鲜叶，剪碎，放入研钵中。加少许的石英砂（充分研磨）和碳酸钙 (中和细胞中的酸，防止色素被破坏)与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。2.制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成滤纸条，将滤纸条的一端剪去一个角，并在距这端1cm处用铅笔画一条细的横线。3.画滤液细线：用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线。等滤液干后再画一两次。 （注：细、齐、直）4.分离绿叶中的色素：将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口。
注意：不能让滤液细线接触层析液实验结果：色素带宽窄代表色素在绿叶中含量
叶绿素a >叶黄素>叶绿素b >胡萝卜素
色素在滤纸上扩散远近代表其在层析液中溶解度大小
胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a >叶绿素b吸收可见光，用于光合作用2.色素的功能：色素的吸收光谱图叶绿素：吸收蓝紫光和红光类胡萝卜素：吸收蓝紫光叶绿素 类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素蓝绿色黄绿色橙黄色黄 色占3/4吸收蓝紫光和红光吸收蓝紫光与光合作用有关的这些色素都存在于叶绿体中类囊体的薄膜上一、捕获光能的色素二、叶绿体的结构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。叶绿体结构模式图外膜内膜基粒基质每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。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。而每个基粒都含有两个以上的类囊体，多者可达100个以上。叶绿体内有如此多的基粒和类囊体，极大地扩大了受光面积。资料分析：叶绿体的功能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：叶绿体的被光束照射到的部位是光合作用的场所结论：现象：现象：没有空气黑暗 极 细 光 束 完 全 光 照结论: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。巩固练习蓝绿色黄绿色橙黄色黄色较慢较快最慢最快蓝紫光和红光蓝紫光2.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，光能的吸收发生在叶绿体的（ ）
A.内膜上 B.基质中 C.类囊体的薄膜上 D.各部位上C巩固练习3.用纸层析法能够将叶绿体的四种色素分开的原因是（ ）
A.四种色素随层析液在滤纸上扩散速度不同
B.四种色素随滤液在滤纸上扩散速度不同
C.四种色素随滤液在滤纸条上渗透速度不同
D.四种色素随层析液在滤纸条上渗透速度不同A4.在叶绿体提取和分离试验中，特别要注意不能让层析液没及滤液细线，原因是（ ）
A.滤纸条上的集中色素不能扩散
B.色素沿滤纸条的扩散速度太慢，色素分离不明显
C.层析液妨碍色素的溶解
D.色素被层析液溶解不能向上扩散D巩固练习5.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是（ ）
A.叶绿体的色素都分布在囊状结构的膜上
B.叶绿体的色素分别在外膜和内膜上
C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中
D.光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上A6.把绿叶的色素溶液放在自然光源和三棱镜之间，从镜的另一侧观察连续光谱中变暗的主要区域是（ ）
A.红光和蓝紫光区 B.黄光和蓝紫光区 C.绿光和红光区 D.黄光和绿光区A7.为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是（ ）
A.光照，有空气，临时装片中无碳酸氢钠稀溶液
B.光照，无空气，临时装片中有碳酸氢钠稀溶液
C.黑暗，有空气，临时装片中无碳酸氢钠稀溶液
D.黑暗，无空气，临时装片中有碳酸氢钠稀溶液B8.下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验原理的叙述，正确的是（ ）
A.加入少许二氧化硅可防止在研磨时叶绿体中的色素受到破坏
B.用无水乙醇将叶绿体中的色素进行分离
C.滤纸条上的最上面色素带呈黄绿色
D.溶解度越高的色素随层析液在滤纸上扩散越快D三、光合作用的探究历程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。光合作用的概念光合作用的实质合成有机物，储存能量阅读教材（101~102），并回答下列问题： 1.英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是？ 3.德国植物学家萨克斯的实验过程及结果证明了什么？ 4.鲁宾和卡门的同位素标记法的探究实验的过程及所证明的问题是什么？三、光合作用的探究历程2.荷兰科学家英格豪斯的实验结果是什么？德国科学家梅耶得出了什么结论？ 1.英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是？ 植物可以更新空气，但没有发现光的作用。2.荷兰科学家英格豪斯的实验结果是什么？德国科学家梅耶得出了什么结论？英格豪斯得出的结果：植物更新空气需要光，并且只有绿叶才有这个功能；梅耶：光能转变为化学能储存起来了。 光照（一半暴光，
一半遮光） 3.德国植物学家萨克斯的实验过程及结果证明了什么？ 证明了光合作用的产物有淀粉的生成。结果：暴光部分呈深蓝色，遮光部分无颜色变化实验过程：绿叶肌饿处理碘蒸气处理结论： 4.鲁宾和卡门的同位素标记法的探究实验的过程
及所证明的问题是什么？实验过程证明的问题光合作用释放的氧气来自于水的分解最后由美国科学家卡尔文利用14C做试验研究：用14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。在1961年获得诺贝尔化学奖思考与讨论： 1.光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？其化学反应式是？ 原料— CO2和H2O；
产物— 糖类和O2； 场所—叶绿体；
条件—光 酶；光合作用的反应式是：CO2 + H2O（CH2O） + O22.从人类对光合作用的探究历程来看，生物学的发展与物理学和化学有什么联系？与技术手段的进步有什么关系？试举例说明。 生物学的发展与物理学和化学的研究和进展关系很密切。例如：
①到1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确光合作用放出的气体是O2，吸收的是CO2 ；
②鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的气体O2是来自水，而不是来自CO2 ；
③卡尔文用同位素示踪技术探明了CO2中的碳在光和作用中的转化成有机物中碳的途径。4、光合作用化学反应式：5、光合作用过程（1）光合作用分为哪几个阶段？分类依据是什么？（2）每个阶段反应的条件、场所、物质变化、
能量变化如何？四、光合作用的过程光 反 应条件：水在光下分解O2[H]光、酶、色素过程：场所：类囊体的薄膜上物质能量光能暗 反 应C5 固
定2c3场所：条件：过程：叶绿体基质酶多种酶
参加催化物
质能量ATP中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能 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：光合作用的第一阶段，必须有光才能进行光合作用的第二阶段，有没有光都可以进行光反应和暗反应的比较场所条件物质变化能量变化光反应暗反应联系基粒片层结构薄膜叶绿体基质中光、色素、酶、水、ADP 、Pi[H]、ATP、酶、 CO2 、C5水的光解ATP的生成CO2的固定C3的还原光能→ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能→ 有机物中稳定的化学能1、光反应为暗反应准备了还原剂[H]和能量ATP；2、暗反应为光反应补充消耗掉的ADP和Pi。光反应H2O →2 [H] + 1/2O2水的光解：光合磷酸化：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）fromfromfromfrom6、光合作用的实质把二氧化碳和水合成糖类等有机物。比较光合作用、呼吸作用光、色素、酶、H2O和CO2叶绿体细胞质基质、线粒体O2、酶、H2O、C6H12O6无机物转变成有机物有机物氧化分解成无机物 ATP中活
跃化学能光能糖类等有机物中稳定化学能C6H12O6等有机物稳定的化学能 ATP中活 跃化学能和热能合成有机物，储存能量分解有机物，释放能量光合作用为呼吸作用提供物质（有机物、O2）；
呼吸作用为光合作用提供原料（CO2）影响光合作用强度的因素？光照的长短与强弱；光的成分； CO2的浓度；温度的高低、必需矿物质元素（N、P、Mg）、水分等。1、适当提高CO2的浓度（温室大棚）；
2、增加光照时间和光照强度；
3、白天适当增加温度，夜间适当降低温度；
4、农作物间距合理，选择适当的光源等；
5、合理施肥，提供必要的矿物质元素；
6、合理灌溉，提供适当水分。增加农作物产量的几点做法：五、光合作用原理的应用①图中A点含义： ；
②B点含义： ；
③C点表示： ____ ；
光照强度为0，只进行呼吸作用光合作用与呼吸作用强度相等光合作用强度不再随光照强度增强而增强，称为光饱和点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。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）1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于_______ 和____________;形成的________和__________ 提供给暗反应。2.光合作用的实质是：把______和_______转变为有机物，把_______转变成_______,贮藏在有机物中。3.在光合作用中，葡萄糖是在________中形成的，氧气是在_________中形成的，ATP是在_______中形成的，CO2是在_______固定的。水的光解形成ATP[H]ATPCO2H2O光能化学能暗反应光反应光反应暗反应练一练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_______， I表示________，H为I提供__________Ｏ2水[H]基质用作还原剂，还原C3ATP光能光反应[H]和ATP色素C5化合物C3化合物糖类暗反应将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C02条件下。如果将环境中C02含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依次是
A. 上升；下降；上升 　B. 下降；上升；下降
C. 下降；上升；上升 　 D. 上升；下降；下降C某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子，14C的转移途径是（ ）
A、CO2 叶绿体 ATP
B、CO2 叶绿素 ATP
C、CO2 乙醇 糖类
D、CO2 三碳化合物 糖类D在光合作用过程中，能量的转移途径是
A、光能 ATP 叶绿素 葡萄糖
B、光能 叶绿素 ATP 葡萄糖
C、光能 叶绿素 CO2 葡萄糖
D、光能 ATP CO2 葡萄糖 B若白天光照充足，下列哪种条件对农作物增产有利
A.昼夜恒温25℃
B.白天温度15℃，夜间温度15℃
C.昼夜恒温15℃
D.白天温度25℃，夜间温度15℃
D用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照相同的时间后，罩内O2最少的是[ ]
A．绿色罩 B．红色罩
C．蓝色罩 D．紫色罩A下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是（ ）
A、增大O2浓度 B、增大CO2浓度
C、增强光照 D、调节室温A1、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（ ）
A、[H] B、C5化合物 C、ATP D、CO2B2、与光合作用光反应有关的是（ ）
①H2O ②ATP ③ADP ④CO2
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④A4、光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（ ）
A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应
B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应
C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应
D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应D5、光合作用过程中，产生ADP和消耗ADP的 部位在叶绿体中依次为 ( )
①外膜 ②内膜 ③基质 ④类囊体膜
A．③② B．③④
C．①② D．④③B6、光合作用过程的正确顺序是（　）
①二氧化碳的固定 ②氧气的释放 ③叶绿素吸收光能④水的光解⑤三碳化合物被还原
A.④③②⑤① B.④②③⑤①
C. ③②④①⑤ D.③④②①⑤
7、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（　）
Ａ．三碳化合物　Ｂ．五碳化合物
Ｃ．［Ｈ］　　　Ｄ．氧气　ＤＢ