人教版必修一生物课件：第五单元第四节能量之源-----光与光合作用 (共42张PPT)

(共42张PPT)
（一）提取色素：
1、取材:称5g绿叶，剪碎，放入研钵
2、研磨
SiO2——使研磨充分
CaCO3 ——防止色素破坏
无水乙醇——溶解色素
原理：色素能溶解在无水乙醇或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇或丙酮提取色素。
一、捕获光能的色素
实验：绿叶中色素的提取和分离
3、过滤：获取绿色滤液
及时用胶塞将试管口塞紧
色素在层析液中的溶解度不同扩散速度就不同，从而分离色素。
溶解度大（高），扩散速度快
溶解度小（低），扩散速度慢
（二）分离色素
原理：
1.准备滤纸条
★要求：细、齐、直
重复一两次
2.分离色素：
★滤液线不能触及层析液
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？
★色素的种类
叶绿素a (蓝绿色)
类胡萝卜素
叶绿素
胡萝卜素（橙黄色）
叶黄素（黄色）
叶绿素b（黄绿色）
1 /4
3 /4
绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光
这四种色素对光的吸收有什么差别？
实验表明：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。
此外，绿叶的色素具有吸收、传递、转化光能的作用
叶绿素对绿光吸收量最少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。

这些捕捉光能的色素存在于细胞中什么部位呢？
绿叶
叶绿体
叶肉细胞
类囊体 色素　 酶
恩格尔曼的实验
隔绝空气
黑暗，用极细光束照射
完全暴露在光下
水绵和好氧细菌的装片
结论：
氧是由 叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的场所。
光合作用需要光照
叶
绿
体
含光合色素
位于基粒上
含光合酶
位于基粒上
（少量）
位于基质中
（大量）
光合作用的原理和应用
定陶二中 吕桂香
第4节 光与光合作用
第2课时 光合作用的原理及应用
叶绿素a (蓝绿色)
类胡萝卜素
叶绿素
胡萝卜素（橙黄色）
叶黄素（黄色）
叶绿素b（黄绿色）
1 /4
3 /4
复习：叶绿体中的色素
一、光合作用的探究历程
结论：植物可以更新空气
有人重复了普利斯特利的实验，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。
光能
化学能
储存在什么物质中？
1845年，德国梅耶指出：
1864年，德国萨克斯实验
让一张叶片一半
曝光一半遮光
光合作用产物还有淀粉。
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。
第一组
光合作用产生的O2来自于H2O。
H218O
CO2
H2O
C18O2
第二组
18O2
O2
1941年 美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）
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转化成有机物中的碳，称为卡尔文循环。
绿色植物通过_____，利用_____，把_________________转化成储存能量的_______，并释放出_______的过程。
光能
叶绿体
O2
有机物
CO2和H2O
二、光合作用的过程
光合作用的实质：
把无机物（CO2和H2O）转变为有机物，把光能转变为化学能，储存在有机物中
光反应
暗反应
根据:反应是否需要光能
色素
光
ADP+Pi
ATP
2H2O
O2
4[H]
酶
吸收
光解
光反应
场所：
条件：
物质变化
能量变化：
叶绿体类囊体薄膜
光、色素、酶、
光能转变为ATP中活跃的化学能
CO2
C5
固定
2C3
能
还原
(CH2O)
多种酶
暗反应
场所：
条件：
物质变化
能量变化：
叶绿体基质
[H] 、ATP、酶
[H] 、ATP
ATP中活跃的化学能转
为糖类中稳定的化学能
提供[H]和ATP
提供ADP、Pi和NADP+
思考：
光照和CO2浓度变化对光合作用物质含量变化有什么影响?
光照强 弱
CO2不变
[H]减少
ATP减少
C3还原减弱
CO2固定正常
C3增多
C5减少
光照不变
CO2减少
CO2固定减弱
C3还原正常
C3减少
C5增多
[H]增多
ATP增多
C5、[H] 和ATP三者变化同增同减，C3变化与其他三者相反
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）
光合作用 有氧呼吸
场所
条件
物质变化
能量变化
实质
联系
三、光合作用原理的应用
光合作用强度：
概念：单位时间内制造 的数量。
表示方法：一定时间内 的消耗或 的生成数量。
糖类
CO2
O2
哪些外界条件会影响光合作用的进行？
（一）影响光合作用强度的因素
A点：
AB段：
B点：
BC段：
C点：
光照强度为0时只进行呼吸作用，释放C02量代表此时的呼吸强度
随光照强度增强，光合作用逐渐增强，C02的释放量逐渐减少,呼吸作用大于光合作用
光补偿点,此时呼吸作用释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用=呼吸作用
随光照强度不断增强，光合作用不断增强
光饱和点,光照强度达到一定值时，光合作用不再增强
1、光照强度
光照强度与光合作用关系曲线分析
A
B
2、CO2浓度
A点：
AB段：
B点：
进行光合作用所需CO2的最低浓度
在一定范围内，随C02浓度的提高，植物的光合速率加快
表示C02的饱和点，光合速率达到最大，CO2超过该浓度不再提高。
3、温度
温度通过影响酶活性而影响光合作用
温度是影响气孔开闭的因素之一
(1)在7：00～10： 00，光照强度逐渐增强，光合作用强度逐渐增强。
(2)在12时左右，气温较高，气孔关闭，二氧化碳供应不足，光合作用强度减弱。
(3)在14 ～18时，光照强度逐渐减弱，光合作用强度逐渐减弱。
★多因子对光合作用速率的影响
P点之前：
PQ之间：
横坐标所表示的因子限制光合速率
除横坐标以外的其他因子影响光合速率
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：
真正光合速率
（净光合速率）
（总光合速率/实际光合速率）
光合作用实际产O2量
光合作用实际CO2吸收量
光合作用实际C6H12O6生产量
　
＝O2释放量＋呼吸作用耗O2量
＝CO2吸收量＋呼吸CO2释放量
＝C6H12O6净生产量+
　呼吸作用C6H12O6消耗量
＝表观光合速率＋呼吸速率
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）
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C3
ATP
光能
光反应
[H]和ATP
色素
C5化合物
C3化合物
糖类
暗反应
1、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
2、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
3、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．④③
B
4、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
D
5、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　
Ｂ
6、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
7、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
8、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
9、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
A