高中生物人教版必修一第五章第4节能量之源--光与光合作用 课件（78张ppt）

课件78张PPT。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？不同颜色的光照对植物的光合作用会有什么影响？
2.为什么不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源？韭黄韭菜缺少叶绿素（一）提取色素(1).研磨材料:5g鲜叶药品SiO2——有助于研磨充分CaCO3 ——防止色素被破坏无水酒精——溶解色素原理：色素能溶解在丙酮或酒精等有机
溶剂中，所以可用无水乙醇提取色素。
利用它们在层析液中的溶解度不同，在
滤纸上分离开。绿叶中色素的提取和分离(2).过滤：获取绿色滤液（二）准备滤纸条★要求：细而齐
重复2—3次（三）画滤液细线：细、直、齐
用毛细吸管，吸取少量滤液，沿着铅笔线均匀地画，待滤液干燥后再画2—3次。（四）分离色素★层析液不能没
及滤液线讨论：滤纸上的滤
液细线，为什么不
能触及层析液？
实验结果：讨论：1.滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？绿叶中的色素有4种，可以归纳为两类：叶绿素类胡萝卜素（含量约3/4）（含量约1/4）叶绿素a
（蓝绿色）叶绿素b
（黄绿色）胡萝卜素
（橙黄色）叶黄素
（黄色）绿叶中的色素叶绿素主要吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光问题：这四种色素对光的吸收有差别吗？色素的功能：吸收、传递、转换光能，用于光合作用叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱　 从连续光谱可以看到不同波长的光被吸收的情况：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。对绿光的吸收最少。为什么植物的叶片呈现绿色？ 光照到物体表面后，该物体又将这种颜色的光反射出来，就是我们所见到的颜色。对植物而言，除了部分橙光、黄光和大部分绿光被反射外，其他的基本上都被叶绿素分子等所吸收了，所以植物的叶片呈现绿色。分析：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶片金黄呢？ 由于叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素，而使类胡萝卜素的颜色被掩盖，只显示出叶绿素的绿色由于叶绿素比类胡萝卜素易受到低温的破坏，秋季低温使叶绿素大量破坏，而使类胡萝卜素的颜色显示出来 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、叶绿体问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？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。据计算1克菠菜叶片中的类囊体的总面积竟达60m2左右。类囊体资料分析：叶绿体的功能（资料1，资料2）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。没有空气黑暗 极 细 光 束 完 全 光 照问题：叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗？好氧细菌：在有氧气条件下才能生存的细菌1.恩格尔曼实验的结论是什么？2.恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？3.从资料2可以得出什么推论？ 氧是由叶绿体释放出来的， 叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。 水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位；没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；用极细的光照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位；暴露在光下的实验再一次验证实验结果叶绿体是进行光合作用的场所。讨论：1总结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。1.用这种方法可以提高光合作用强度。因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。2.因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。问题探讨练习：恩格尔曼实验2用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，惊奇地发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝光区域。分析：这一实验说明了什么？不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光。到达深水层的光线是相对富含短波长的光，所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方二、光合作用的原理和应用观点：“植物的根是一张嘴，植物生活和生长所需的一切物质，都是通过根吸收了土壤汁得到的。”问题：植物生长所需的物质来自何处？ 公元前3世纪，古希腊的亚里斯多德提出，植物生长的土壤是构成植物体的原材料。这一观点长期被奉为经典。 直到17世纪上半叶比利时的海尔蒙特做了一个简单而有意义的实验，一切才开始改变……1648年比利时的医生海尔蒙特+80kg结论：植物生长所需要的养料主要来自水,而不是土壤。-0.06kg5a后实验前后的差值英国化学家——普利斯特利 在海尔蒙特的柳树实验完成后的100多年间，人们普遍认为水是构成植物的唯一原料。 一直到18世纪，普利斯特利通过实验又对海尔蒙特提出了质疑。结论：
植物可以更新污浊的空气。1771年英国的科学家普利斯特利甲乙普利斯特利指出： 但他并不知道
植物更新了空气中的哪种成分
也没有发现
光在这个实验中的关键作用
植物可以更新空气1779年荷兰的科学家英格豪斯500多次植物更新空气的实验，又有何新发现？植物体只有在光下才能更新污浊的空气。甲乙1777年，拉瓦锡在在实验基础上认识到空气是两种气体的混合物，一种是能助燃、有助于呼吸的气体，并把它命名为“氧” ；另一种不助燃、无助于生命的气体，命名为氮，意思是“不能维持生命”。
1785年，人类认识到绿叶在光下吸收CO2，释放O2 化学进步带给生物学的机遇由此说明：科学的探究历程是很曲折的,
认识科学是逐渐发展的过程 。置疑：既然光是植物光合作用的必要条件,那么
在这个过程中光能到哪里去了？ 物理学的进步---能量转化和守衡定律的提出，为光合作用过程中能量转化问题的解决提供了契机。置疑：光能转换成化学能，贮存于什 么物质中？光合作用的反应物是水和二氧化碳，生成物有氧气，那么碳元素哪儿去了呢？ 公元1864年德国植物学家萨克斯做了一个实验 ……一半曝光，一半遮光在暗处放置几小的叶片结论：绿色叶片光合作用产生淀粉1864年德国的植物学家萨克斯的实验结论：氧是由叶绿体释放出来的。回顾：1880年，美国科学家恩格尔曼的水绵实验 极 细 光 束 完　全　曝　光1897年，人们首次把绿色植物的上述生理活动称为光合作用。提出问题：
光合作用释放的氧气到底来自二氧化碳还是水？预测1：第一组为O2，第二组为18O2，来自H2O；
预测2：第一组为18O2，第二组为O2，来自CO2；
预测3：两组既有18O2、也有O2，来自两者。第一组第二组结论：光合作用释放的氧气来自水。 第一组第二组1939年美国的科学家鲁宾（S.Ruben）和卡门（M.Kamen）利用同位素标记法进行了探究实验。 卡尔文及其同事用来研究光合藻类CO2固定的仪器装置 卡尔文循环1948年美国的科学家卡尔文（M.Calvin）等人的实验1．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？与科技的进步有什么关系？试举例说明。
2．分析人类对光合作用的探究历程，你还有哪些感悟？请与同学交流。 学后反思流传千年的真理，
在不经意间蜕变，
一个简单的实验，
开启了光合作用发现史的新纪元。
亚里士多德的哲言，
由定论转为铺垫，
一个个学者，因为踏上了巨人的肩，
他们的视野才更高更远。氧气如何产生？
怎样更新二氧化碳？……
光合作用的无数谜题，
逐一揭示出答案。
每一个新的发现，
都足以让生物学界震撼。
更多的奇迹，
无穷的奥秘，
等待我们去探索，
等待我们去发现……二、光合作用的原理和应用光合作用探究历程色素分布在叶绿体的什么部位？
与光合作用有关的酶在什么地方？
ATP的来源途径有哪些？复习类囊体薄膜上类囊体和叶绿体基质中细胞呼吸和光合作用二、光合作用的过程光反应暗反应划分依据:反应过程是否需要光能叶
绿
体
色
素
H2O叶
绿
体
色
素
ADP ＋Pi酶ATP光反应
色
素
条件 ：光、色素、酶场所：物质变化水的光解：ATP的合成：类囊体薄膜上光能1.光反应阶段吸收、传递和转换光能能量转变：ATP中活跃的化学能产物：O2、[H]、ATP叶
绿
体
色
素
H2O叶
绿
体
色
素
ADP ＋Pi酶ATP2C3多种酶参与催化（CH2O）暗反应光反应
色
素
条件：有光无光都可，需多种酶场所：叶绿体基质物质变化CO2的固定：C3的还原：ATP中活跃的化学能2.暗反应阶段2C3+[H] (CH2O)+C5酶ATPADP+Pi能量转变：有机物中稳定的化学能产物：（CH2O） 、 ADP 、 Pi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着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 场所条件光合作用实质能量变化：物质变化：整个光合作用过程中的物质变化和能量变化分别是什么？ 把简单的无机物转变为复杂的有机物 把光能转变成储存在有机物中的化学能
你能写出光合作用的反应式吗？光合作用的反应式：CO2+H2*O（CH2O）+*O2光能叶绿体光合作用的重要意义维持大气中二氧化碳含量的相对稳定对生物的进化具有重要作用光合作用与细胞呼吸的区别硝化细菌化能合成作用2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量
2HNO2+O2 2HNO3+能量 能量硝化细菌的化能合成作用 CO2+ H2O(CH2O)+ O2化能合成作用细菌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，这种合成作用叫化能合成作用。
除了硝化细菌外，自然界还有铁细菌、硫细菌属于进行化能合成作用的自养生物。自养生物：光能自养型（例如绿色植物）异养生物：人、动物、真菌、大多数细菌人、动物和植物最大的区别是什么？化能自养型（例如 硝化细菌）
有阳光的天气真好！因为我们要进行光合作用三、影响光合作用的因素光合作用强度表示方法1、单位时间内光合作用产生有机物的量
2、单位时间内光合作用吸收CO2的量
3、单位时间内光合作用放出O2的量植物自身因素
环境因素对光合作用的影响
1）光照2）温度3）二氧化碳浓度4）水分5）矿质元素实验原理：
　　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。
探究环境因素对光合作用的影响观察与记录结论：在一定光照强度范围内，光合作用随着光照强度的增强而增强光照强度 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率CO2浓度为B，光合强度最大O增加CO2可以提高光合效率，但是无限制地在全球范围内提高CO2浓度，会产生“温室效应”CO2是光合作用的原料之一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。影响光合作用的因素——温度应用：增加昼夜温差N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分
P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶绿体正
常结构和功能
K：促进光合产物向贮藏器官运输
Mg：叶绿素的重要组分影响光合作用的因素——矿质营养综合因素温度、光强、CO2浓度 小 结提高农作物光合速率的方法有：
1、控制光照；
2、控制温度；
3、提供适量的必需矿质元素；
4、提供适量的二氧化碳；谢谢大家！