资源描述
Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,書式設定,書式設定,第 2,第 3,第 4,第 5,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,能量之源光与光合作用文科,第一页，共37页。,问题探讨,有些蔬菜在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,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影响吗？,2,为什么不使用发绿色光的灯管作补充光源？,第二页，共37页。,一、捕获光能的色素和结构,实验：绿叶中色素的提取和分离,原理：绿叶中的色素可以溶解在无水乙醇中，可以用来提取色素。色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上的扩散速度有差别，溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散得快，可以用来分离色素。,（一）捕获光能的色素,第三页，共37页。,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，防止镁从叶绿素分子中移出,),与,10ml,无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。,第四页，共37页。,实验结果：,第五页，共37页。,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素,a,叶绿素,b,第六页，共37页。,1,、绿叶中的色素有,4,种，可以归纳为两类：,绿叶中的色素,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）,第七页，共37页。,思考,：,1.,绿叶中的色素是怎样被提取出来的？又是怎样被分离开的？,2.,滤纸上的滤液细线，为什么不能触及层析液？,3.,滤纸上的色素由上到下的顺序是什么？每种色素的颜色是？,第八页，共37页。,叶绿素溶液,吸收可见光，用于光合作用,2.,色素的功能：,第九页，共37页。,叶绿体中的吸收光谱,第十页，共37页。,色素的吸收光谱图,400 500 600 700nm,100,50,吸收光能百分比,叶绿素,类胡萝卜素,可 见 光 区,叶绿素：吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素：吸收蓝紫光,第十一页，共37页。,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,。,注,：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶片才呈现,绿色,。,结论：,问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？,第十二页，共37页。,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,。,（二）捕获光能的,结构,叶绿体,第十三页，共37页。,叶绿体结构模式图,外膜,内膜,基粒,基质,基粒由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。,而每个基粒都含有两个以上的类囊体，多者可达,100,个以上。,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。,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。,第十四页，共37页。,2,、色素存在部位,吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上。,1,、类囊体,基粒由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。而每个基粒都含有两个以上的类囊体，多者可达,100,个以上。这些囊状结构称为类囊体。,第十五页，共37页。,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,第十六页，共37页。,讨论：,恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？,（,1,）、用水绵作实验材料，有,细而长的带状叶绿体,，螺旋状分布在细胞中，便于观察和分析研究。,（,2,）、将临时装片置于黑暗且没有空气的环境中，排除了环境中,光线和,O,2,的影响，从而确保实验能顺利进行。,（,3,）、用极细的光束照射，并且用好氧菌进行检测，能准确的判断水绵,细胞中放,O,2,部位。,（,4,）、进行黑暗（局部光照）与曝光的,对照实验,，从而明确实验结果完全是由光照引起的。,第十七页，共37页。,（三）叶绿体的功能,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,。,第十八页，共37页。,二、光合作用的原理和应用,（一）光合作用的概念,（教材,P101,第一段前,3,行）,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。,第十九页，共37页。,（二）光合作用探索历程,五年后,1642,年，海尔蒙特,(J.B.van Helmont),柳树增重,kg,土壤减少,kg,水分,是建造植物体的,唯一,原料,2.5 Kg,第二十页，共37页。,思维探究,1771,年 英国普利斯特利,证实：,植物可更新污浊的空气。,有人认为植物能使空气变污浊？,光合作用,光,第二十一页，共37页。,1779,年荷兰英格豪斯,证实：,只有在光照下，绿叶才能更新空气。,1845,年德国梅耶,证实：,植物在光合作用时把光能转换成化学能储存起来了。,1864,年 德国 萨克斯,证实,:,光合作用产生了淀粉,遮光,曝光,加碘变深蓝色,没有颜色变化,第二十二页，共37页。,1939年，鲁宾和卡门 同位素标记法,证实：,光合作用中产生的,氧气,来自于,水,H,2,O,18,CO,2,18,O,2,H,2,O,CO,2,18,O,2,1880年 恩格尔曼 用水绵和好氧细菌,叶绿体是进行光合作用的场所光合作用产生氧气,第二十三页，共37页。,同位素标记法,20世纪40年代 卡尔文用小球藻,证实：,光合作用中，二氧化碳中的碳转化为有机物中的碳，,这一途径称卡尔文循环,第二十四页，共37页。,年代,科学家,结论,1771,普利斯特利,植物可以更新空气,1779,英格豪斯,只有,在光照下,只有绿叶才可以更新空气,1845,R.,梅耶,植物在光合作用时,把光能转变成了化学能,储存起来,1864,萨克斯,绿色叶片光合作用,产生淀粉,1880,恩格尔曼,氧,由叶绿体释放出来。,叶绿体,是光合作用的场所。,1939,鲁宾 卡门,光合作用释放的,氧,来自,水,。,20,世纪,40,代,卡尔文,光合产物中有机物中的,碳,来自,CO,2,第二十五页，共37页。,原料：,二氧化碳 水,产物：,糖类 氧气,场所：,叶绿体,条件：,光 多种酶,光合作用的原料、产物、场所、条件是什么？,思考与讨论：,第二十六页，共37页。,（三）光合作用化学反应式：,（四）光合作用过程,光能,叶绿体,CO,2,+,H,2,*,O,（,CH,2,O),+,*,O,2,（,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？,第二十七页，共37页。,1,、光 反 应,（,1,）条件：,叶绿体中的色素,光能,H,2,O,水在光下分解,O,2,H,光、酶、色素,（,3,）过程：,（,2,）场所：,类囊体的薄膜上,物质变化,H,2,O,光,H,+,O,2,ADP+Pi,+,光能,酶,ATP,能量变化,光能,ATP,中活跃化学能,ADP+Pi,酶,ATP,第二十八页，共37页。,2,、暗 反 应,c,o,2,C,5,固,定,2,c,3,H,供氢,酶,(CH,2,O),糖类,（,2,）场所：,（,1,）条件：,（,3,）过程：,叶绿体内的基质,酶、,H,、,ATP,多种酶,参加催化,co,2,+,C,5,酶,2,c,3,2,c,3,酶,(CH,2,O),C,5,H,ATP,ATP,酶,ADP+Pi+,能量,物,质变化,能量变化,ATP,中活跃的化学能转化为,糖类,中稳定的化学能,还 原,酶,ATP,供能,ADP+Pi,2,班,第二十九页，共37页。,色素分子,可见光,C,5,2C,3,ADP+Pi,ATP,H,2,O,O,2,H,多种酶,酶,(CH,2,O),CO,2,吸收,光解,固定,还原,酶,光反应,暗反应,3,、光合作用总过程：,第三十页，共37页。,光反应,H,2,O H+O,2,+,Pi,+,光能,ATP,酶,ADP,水的光解：,合成,ATP,：,暗反应,C,3,的还原：,2C,3,+H (CH,2,O)+C,5,酶,ATP,CO,2,的固定,：,CO,2,+C,5,2C,3,酶,总结：,第三十一页，共37页。,光合作用中元素的去向：,能量的转移途径：,碳的转移途径：,光能,ATP,中,活跃,的化学能,(CH,2,O),中,稳定,的化学能,CO,2,C,3,（,CH,2,O,）,6CO,2,+12H,2,O C,6,H,12,O,6,+6H,2,O+6O,2,第三十二页，共37页。,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,类囊体薄膜,叶绿体基质,光、色素、酶,酶、,H,、,ATP,水的光解,ATP,的生成,CO,2,的固定,C,3,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,H,和,ATP,；,2,、暗反应为光反应补充消耗掉的,ADP,和,Pi,。,第三十三页，共37页。,（五）光合作用的实质,把二氧化碳和水合成糖类等有机物。,光能,ATP,中化学能 有机物中化学能,合成有机物,储存能量,第三十四页，共37页。,三、环境因素对光合作用强度的影响,空气中的二氧化碳浓度,光照的长短与强弱、光的成分,温度的高低,第三十五页，共37页。,四、化能合成作用,异养生物：,不能直接利用无机物制成有机物，只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物。,例如：人、动物、真菌以及大多数细菌。,自养生物：,能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质，并储存了能量的一类生物。,例如：绿色植物、硝化细菌。,1,、自养生物与异养生物,第三十六页，共37页。,2,、化能合成作用的概念：,能够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的合成作用,例如：硝化细菌,2NH,3,+3O,2,2HNO,2,+2H,2,O+,能量,硝化细菌,2HNO,2,+O,2,2HNO,3,+,能量,硝化细菌,6CO,2,+12H,2,O C,6,H,12,O,6,+6O,2,+,6H,2,O,能量,第三十七页，共37页。,
展开阅读全文