第三章第五节光合作用(浙江省杭州市)

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名称 第三章第五节光合作用(浙江省杭州市)
格式 rar
文件大小 3.5MB
资源类型 教案
版本资源 浙科版
科目 生物学
更新时间 2008-11-07 16:58:00

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课件67张PPT。 俗话说:“万物生长靠太阳”,为什么这么说呢?我们来看一组数据:
①地球表面上的绿色植物每年大约制造 4400亿吨有机物;
②地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为7.11×1018kJ,这个数字大约相当于240000个三门峡水电站所发出的电力。绿色植物储存在有机物中的能量来自哪呢?太阳的光能又是通过什么途径进入植物体内的?
第4节
光合作用 绿叶中会有哪些种类的色素呢?
它们分别是什么颜色的?
各种色素在绿叶的含量相同吗?捕获光能的色素实验:绿叶中色素的提取和分离一、实验原理:1、各种色素和有机溶剂(无水乙醇)互溶形
成色素溶液,使色素从生物组织中脱离出来。2、各种色素都能溶解在层析液中,但溶解
度不同。溶解度大的色素随层析液在滤纸上
扩散得快;溶解度小的色素随层析液在滤纸
上扩散得慢。二、操作步骤:提取色素制备滤纸条画滤液细线分离色素观察与记录称取5g绿色叶片去粗脉、剪碎,加少许SiO2和CaCO3加10ml无水乙醇充分迅速研磨过滤色素滤液棉塞封口新鲜、浓绿研磨充分防止色素被破坏防止溶液挥发以及色素被空气氧化得到色素浓度最大的溶液和防止乙醇挥发将干燥的滤纸剪成长和宽略小于试管长和宽的
滤纸条,将滤纸条的一端剪去两角,并在距这
一端1cm处用铅笔划一条细的横线防止色素溶于层析液中使色素带平齐用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线画细线,待
滤液干后,再画一两次。防止丙酮挥发,污染空气加大浓度,使色素带清晰防止滤液线过粗而使色素带重叠细、直、齐将3ml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,然后用棉塞
塞紧试管口。注意:不能让滤液线触及层析液。注意:实验后一定要用肥皂洗手。胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b叶绿体中的色素 叶绿素 色素叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素色素的功能:吸收、传递、转化光能,用于光合作用.(占总量的1/4)(占总量的3/4)叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光叶绿素a的吸收光谱叶绿素中的吸收光谱0400500600700 nm 50100叶绿素b叶绿素a叶片中的叶肉细胞绿叶 叶肉细胞 叶绿体这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢??
叶绿体是进行 的场所
光合作用外膜内膜基粒类囊体膜基质色素酶酶
叶绿体是进行光合作用的场所,它内部巨大膜表面上,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。结构与功能相适应 光合作用:是绿色植物通过叶绿体,利用可见光中的光能,把二氧化碳和水合成为储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程。 1、什么是光合作用?一、光合作用的原理和应用6CO2+12H2O光能叶绿体C6H12O6+6O2+6H2O 光合作用:是绿色植物通过叶绿体,利用可见光中的光能,把二氧化碳和水合成为储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程。 1、什么是光合作用?一、光合作用的原理和应用18世纪中期以前认为植物增重来自土壤
1771年:英——普里斯特利的实验
1864年:德——萨克斯的实验
1880年:美——恩格尔曼的实验
20世纪30年代:美——鲁宾和卡门的实验
20世纪40年代:美——卡尔文的实验二、光合作用的探究历程五年后1642年,海尔蒙特(J.B. van Helmont)柳树增重 74.47 kg
土壤减少 0.06 kg水分是建造植物体的唯一原料2.5 Kg普里斯特利实验萨克斯的实验结论:
绿色叶片在光合作用中产生了淀粉早在100多年前美国科学家恩格尔
曼就以水绵和好氧细菌为实验材
料,很好地解答了这个问题! 水绵是常见的淡水藻类
每条水绵由许多个结构相同的长筒状细胞连接而成。
水绵很明显的特点是:叶绿体呈带状,螺旋排列在细胞里。 返回 20世纪30年代,鲁宾和卡门(美)的同位素标记实验:结论:
  光合作用产生的氧气全部来自水,而不是来自CO2。20世纪40年代,美国科
学家卡尔文利用放射性
同位素14C标记的14CO2做
实验研究这一问题。最
终探明CO2中的碳在光合
作用中转化成有机物中
的碳的途径,这一途径
称为卡尔文循环。1961年诺贝
尔化学奖得主三、光合作用的过程光反应碳反应光系统Ⅱ叶绿素、类胡萝卜素蛋白质复合体光能叶绿素中低能电子激发并呈高能状态,色素丢失电子失能电子进入光系统ⅠATP水分解供电子ADP+Pi获能(一)光反应叶绿素、类胡萝卜素蛋白质复合体光能叶绿素中低能电子被激发并呈高能状态,色素缺失电子NADP+与H+接受2个高能电子生成NADPH光系统Ⅱ提供电子光系统Ⅰ(一)光反应(一)光反应场所:类囊体膜上2H2O→O2+4H++4e ,水的光解产生的电子和氢离子最终传递给什么物质,并生成了什么物质?尝试写出物质变化的反应式。 在电子传递过程中还形成了什么物质?
写出其反应式。(一)光反应电能转换成的活跃的化学能,贮存在什么物质中?贮存在NADPH 和 ATP 中活跃的化学能意味着什么? 意味着能量很容易释放,供碳反应阶段合成有机物利用。(一)光反应NADPH除了是携带一定能量的物质外,还具有什么性质?NADPH是强还原剂。NADPH用来还原什么?NADPH在碳反应中可将CO2最终还原成糖类等有机物,自身则氧化成NADP+,继续接受脱离的电子。(一)光反应条件:过程:场所:(一)光反应光、色素、酶叶绿体的囊状结构(类囊体)薄膜水的光解:
NADPH的形成:
ATP的形成:光反应发生的变化(2)光能被吸收并转化为ATP中的化学能(1)水在光下裂解为H+、O2和电子(3)水中的氢( H++e )在光下将 NADP+还原为NADPH梅尔文·卡尔文1961年诺贝尔化学奖获得者,通过化学分析,阐明光合作用中碳化合物的合成过程,即发现卡尔文循环(二) 碳反应场所:叶绿体基质CO2+核酮糖二磷酸酶C6酶2C3C3ATPADP+PiNADPHNADP++H+三碳糖磷酸如何再生核酮糖二磷酸(RuBp)?生成一个C6H12O6要经过几次卡尔文循环?3个CO26个三碳糖磷酸1个保持用于糖的生成或其他5个经一系列变化再生为3个RuBp?(二)碳反应阶段(二)碳反应阶段CO2的固定:C3的还原:ATPNADPH 条件:场所:物质变化:能量变化:叶绿体的基质中C5的再生:NADPH ATP光能转换成电能
再变成活跃的化学能
(ATP、NADPH中)活跃的化学能变成稳定的化学能 光反应为碳反应提供NADPH和ATP碳反应为光反应提供NADP+和ADP和Pi水的光解:
NADPH的形成:
ATP的形成:2C3 (CH2O)光
色素酶ATPNADPH 、NADPH 、ATP酶6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体释放的氧气来源于参加反应的水(四)光合作用的总反应式: 整个光合作用过程中的物质 变化和能量变化分别是什么?物质变化:无机物能量变化:光能光合作用的实质:
有机物糖类等有机物中的化学能
四、光合作用的重要意义 包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源
维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
促进生物进化
从物质转变和能量转变的过程来看,光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢影响光合作用的外界因素:
光照、二氧化碳浓度、温度、水、矿质元素等。五、光合作用原理的应用 影响光合作用的因素①光照强度 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率②温度:主要是影响酶的活性0CBA1020304050温度/℃光合速率③CO2浓度b:CO2的补偿点c:CO2的饱和点 a—b: CO2太低,农作物消耗光合产物;
b—c: 随CO2的浓度增加,光合作用强度增强;
c—d: CO2浓度再增加,光合作用强度保持不变;
d—e: CO2深度超过一定限度,将引起原生质体中毒或气孔关闭,抑制光合作用。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
④矿质营养⑤ 水水作为反应物能影响光合作用,但作为
原料的水仅占到了植物吸收水的1%~5%。
绝大部分的水以蒸腾作用散失掉。当蒸腾
作用过强而使水分缺乏时,可以使叶片上
的气孔关闭,从而影响CO2的进入,降低
光合作用。 影响光能利用率的因素在生产中的应用:延长光合作用时间增加光合作用面积光能利用率光合作用效率( 轮作 )( 合理密植:间种、套种 )1、光照强度、光质2、CO2浓度3、温度4、矿质元素( 合理施肥)5、水( 合理灌溉)AB光照强度0阳生植物阴生植物B:光补偿点C:光饱和点应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。C光补偿点、光饱和点 : 阳生植物 阴生植物>?比较光合作用和呼吸作用 绿色植物的叶绿体中进行凡是活细胞都进行,在细胞质基质和线粒体中进行
在光照条件下进行六、光合作用和呼吸作用中的化学计算光合作用反应式:
6CO2+12H2O→C6H12O6+6O2+6H2O呼吸作用反应式:
有氧:C6H12O6+6O2+6H2O→ 6CO2+12H2O
无氧:C6H12O6→2C2H5OH+2CO2 (植物)实测CO2吸收量
=光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2释放量
实测O2释放量
=光合作用O2释放量-呼吸作用O2消耗量 叶绿体中的色素叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素吸收红光和蓝紫光吸收蓝紫光3/41/4小结色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多种酶酶C6H12O6+H2OCO2吸收光解能固定还原酶光反应暗反应光合作用的过程小结关系:相互制约,密切联系,同时进行 1.生长旺盛的叶片,剪成5mm见方的小块,抽去叶内气体,做下列处理(如图),这四个处理中,沉入底部的叶片最先浮起的是 ( )C练习  2、光合作用的过程包括光反应和暗反应.光反应能够为暗反应提供的物质是( )

A.NADPH和ATP
B.C5化合物
  C.H2O和O2 、
D.O2和C3化合物 A3.下 图是光合作用过程图解,请分析后回答下列问题:①图中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图中的H表示——, H为I提供——O2水基质C3的还原ATP色素吸收的光能光反应4. 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
B5. 与光合作用光反应有关的是
①H2O ②ATP ③ADP ④CO2
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④A 6.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碳反应
B.叶绿体类囊体膜上进行碳反应,不进行光反应
C.叶绿体基质中可进行光反应和碳反应
D.叶绿体基质中进行碳反应,不进行光反应D7.下图是小球藻进行光合作用示意图,图中物质A与物质B的分子量之比是(  )C18O2AH2OCO2BH218O光照射下的小球藻D 【例题1】测定植物光合作用的速率,最简单有效的方法是测定:
A.植物体内葡萄糖的氧化量
B.植物体内叶绿体的含量
C.二氧化碳的消耗量
D.植物体内水的消耗量 【例题2】如果做一个实验测定藻类植物是否完成光反应,最好是检测其:
A.葡萄糖的形成
B.淀粉的形成
C.氧气的释放
D.CO2的吸收量〖例3〗将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内,在一定条件下不给光照,CO2的含量每小时增加8mg,给予充足光照后,容器内CO2的含量每小时减少36mg,若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg,请回答:
  (1)比较在上述条件下,光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度差是   mg。
  (2)在光照时,该植物每小时葡萄糖净生产量是    mg。
  (3)若一昼夜中先光照4小时,接着放置在黑暗情况下20小时,该植物体内有机物含量变化
   是(填增加或减少)     。
  (4)若要使这株植物有更多的有机物积累,
   你认为可采取的措施是:
                    。024.5减少          ①延长光照时间;
②降低夜间温度;③增加CO2浓度。