能量之源--光合作用

(共24张PPT)
能量之源——光与光合作用
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？
3.为什么我们看到的叶片往往是绿色的？如何解释秋天叶片颜色的变化。
色素的提取与分离试验
步骤：1.材料的选择
2.绿叶中色素的提取
3.制备滤纸条
4.画滤液细线
5.绿叶中色素的分离
观察与记录：
从上到下：橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色
胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
从宽到窄：蓝绿色、黄绿色、橙黄色、黄色
叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素
叶绿体和其中的色素
1、叶绿体（复习）
双层膜
基粒：含叶绿体色素
基质：含多种与暗反应有关的酶
2、色素
叶绿素―――叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色）
类胡萝卜素―――胡萝卜素（橙黄色）和叶黄素（黄色）
光合作用的场所——叶绿体
色素
叶绿素
类胡萝卜素
叶绿素a
叶绿素b
叶黄素
胡萝卜素
吸收可见的太阳光
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
绿叶中的色素及功能：
色素本身的颜色
种类
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
选择吸收光能
红橙光
蓝紫光
蓝紫光
资料分析
叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗？
恩格尔曼实验的结论是什么？
恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？
恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处
恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处
(1)选材方面，选用水绵为实验材料。水绵不仅具有细长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察、分析研究。
(2)将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了光线和氧气的影响，从而确保实验正常进行。
恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处
(3)选用了极细光束照射，并且选用好氧细菌检测，从而能够准确判断出水绵细胞中释放氧的部位。
(4)进行黑暗(局部光照)和曝光对比实验，从而明确实验结果完全是光照引起的。
光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并且释放氧的过程。
回眸光合作用的的探究历程
1771年，英国普利斯特利（J. Priestly)
1779年，荷兰英格毫斯（J. Ingen - housz)
1845年，德国梅耶（R. Mayer)
1864年，德国萨克斯（J. Von Sachs)
1939年，美国鲁宾(S. Ruben)和卡门(M. Kamen)
1948年，美国卡尔文（M. Calvin)
光合作用的基本过程
1、光合作用的反应式
（1） 绿色植物是怎样俘获阳光的？
（2） 植物如何利用俘获的太阳能？
（3） 释放出来的氧来自什么地方，怎么来的？
（4） 在光合作用过程中，植物如何精确的一步一步 的合成有机物？
CO2+2H2O* （CH2O）+H2O+O2*↑
光能
叶绿体
光合作用过程 ：
⑴、光反应阶段 ：
①发生部位：
②反应条件：
③物质变化
a.水的光解：
b.ATP形成：
④能量转变：
叶绿体片层结构薄膜上
光/水/色素分子/酶
光能→ ATP中活跃化学能
光合作用过程 ：
⑵、暗反应阶段 ：
①发生部位：
②反应条件：
③物质变化
a.CO2固定：
b.C3化合物还原：
④能量转变：
叶绿体基质中
C02、多种酶
ATP中活跃化学能→
有机物中稳定化学能。
光合作用过程 ：
⑶、光反应与暗反应联系、区别 ：
联系:光反应与暗反应共同构建成光合作用的完整统一体。两者紧密联系。光反应为暗反应提供能量(ATP)、还原剂([H])，光反应是暗反应的前提和基础；暗反应过程中产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料,是光反应的继续和最后归宿。两者相辅相成，相互影响，相互制约，缺一不可。
项目
光反应
暗反应
实质
光能→化学能，放出O2
同化还原CO2为(CH2O)
光合作用过程 ：
⑶、光反应与暗反应联系、区别 ：
区别:
条件
场所
能量变化
物质变化
需叶绿素、光、酶
需多种酶催化
类囊体的薄膜上
叶绿体的基质中
a.水的光解:
b.ATP形成:
a.CO2固定:
；
b.C3化合物还原:
。
叶绿素把光能→活跃化学能并储存在ATP中。
ATP中的活跃化学能→储存在有机物中的稳定的化学能。
2、光合作用的过程
光能
叶绿素a
e
NADP+
e
H2O
[H]
O2
叶绿体
ATP
NADPH
〔H〕
（CH2O）
2C3
CO2
C5
暗反应
光反应
(类囊体的薄膜上)
(基质中)
ADP+Pi
表一 光合作用的过程
光反应
暗反应
叶绿体内囊体的薄膜上
叶绿体基质中
叶绿体色素、酶、光能
酶
H2O、ADP、Pi 、NADP+
CO2、C5、 ATP、NADPH
CO2+C5 2C3
酶
H2O e + H+ +O2
酶
ADP+Pi +能量 ATP
酶
2 C3 C5+（CH2O）
ATP
ADP+Pi
NADPH
NADP+
酶
NADP+ +H+ +能量 NADPH
酶
光能转变为ATP、NADPH中的化学能
ATP、NADPH中的化学能转变为贮存在有机物中的化学能
O2、ATP、NADPH
（CH2O）、ADP、Pi、NADP、C5
ATP
NADPH
ADP、Pi
NADP+
无机物
有机物
光
化学
有机物
光合作用的概述
1.光合作用的概念
2.光合作用的意义
①把无机物合成有机物，不仅……而且……
②将光能转换成化学能，贮存在有机物中，提供了……
③维持了大气成分的基本稳定
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。
光合作用原理的运用
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
上图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对CO2的吸收和释放状况的示意图。亲据图回答问题： 1、图中D—E段CO2吸收量逐渐减少是因为 ，以至光反应产生的 和 逐渐减少，从而影响了暗反应 强度，使 化合物数量减少，影响了CO2固定。 2、图中曲线中间C处光合作用强度暂时降低，可能是……………（ ） A、光照过强，暗反应跟不上，前后脱节，影响整体效果 B、温度较高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了较多的有机物 C、温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的供应 D 、光照过强，气温过高，植物缺水严重而影响光合作用的进行
光照强度逐步减弱
ATP
NADPH
还原作用
五碳
C
1、营养物质包括有机物、无机盐、水等
2、根据获取有机物的方式不同，可以将生物分为：
自养生物
异养生物
光能自养生物
化能自养生物
（绿色植物）
（硝化细菌等）