高一理化生能量之源光與光合作用開課PPT課件

1、一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)二光合作用的原理和應(yīng)用第1頁/共62頁正常苗白化苗正常幼苗能進(jìn)行光合作用制造有機養(yǎng)料白化苗不能進(jìn)行光合作用，無法制造有機養(yǎng)料因為有能捕獲光能的色素一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)第2頁/共62頁 綠葉中會有哪些種類的色素呢？ 它們分別是什么顏色的？ 各種色素在綠葉的含量相同嗎？第3頁/共62頁實驗：綠葉中色素的提取和分離第4頁/共62頁二、實驗材料： 丙酮易揮發(fā)，有一定的毒性層析液易揮發(fā)，也有一定的毒性菠菜葉片若干，二氧化硅，碳酸鈣，丙酮，層析液，濾紙條，天平、棉花，剪刀，鉛筆，直尺 第5頁/共62頁三、方法與步驟提取色素稱取5g左右的鮮葉，剪碎，放入研缽中。加少許的二氧化硅和碳酸

2、鈣與10ml無水乙醇。在研缽中快速研磨。（二氧化硅使研磨更充分，碳酸蓋可防止研磨中色素被破壞）在研缽中快速研磨。將研磨液進(jìn)行過濾。第6頁/共62頁制備濾紙條第7頁/共62頁畫濾液細(xì)線第8頁/共62頁分離色素第9頁/共62頁觀察與記錄第10頁/共62頁葉綠素a類胡蘿卜素葉綠素胡蘿卜素葉黃素葉綠素b1 /43 /4色素的種類第11頁/共62頁葉片為什么往往是綠色的呢？葉綠體中的色素提取液第12頁/共62頁色 素對 照結(jié)論：色素具有選擇吸收光能的作用三棱鏡三棱鏡第13頁/共62頁實驗表明：葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。第14頁/共62頁 這些捕獲光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部

3、位呢？第15頁/共62頁光合作用的完整單位葉綠體分布：主要存在綠色植物的葉肉細(xì)胞及幼嫩莖稈的皮層細(xì)胞里。功能：綠色植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器。第16頁/共62頁葉綠體的結(jié)構(gòu)外膜內(nèi)膜基?；|(zhì)類囊體捕獲光能的色素分布在_類囊體的薄膜上第17頁/共62頁1、恩格爾曼實驗的結(jié)論是什么？O2是由葉綠體產(chǎn)生的，葉綠體是光合作用的場所。2、此實驗設(shè)計有什么巧妙之處？第18頁/共62頁實驗材料選擇海綿和好氧細(xì)菌。1、海綿的葉綠體呈螺旋式帶狀,便于觀察。2、用好氧細(xì)菌可以確定釋放氧氣多的部位。3、沒有空氣的黑暗環(huán)境可以排除氧氣和光的干擾。4、用極細(xì)的光束照射,葉綠體上可分為光照多和光照少的部位,相當(dāng)于一組對比實驗

4、。5、臨時裝片曝露在光下的實驗再一次驗證實驗結(jié)果。第19頁/共62頁3、從資料可以得出什么結(jié)論？ 葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。它內(nèi)部的巨大膜表面上，分布了許多吸收光能的色素分子，還有許多進(jìn)行光合作用的酶。 第20頁/共62頁板書設(shè)計第4節(jié) 能量之源光與光合作用第一課時 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1.捕獲光能的色素葉綠體中的色素 葉綠素(3/4)葉綠素a(藍(lán)綠色)葉綠素b(黃綠色)主要吸收藍(lán)紫光和紅光類胡蘿卜素(1/4)胡蘿卜素(橙黃色)葉黃素(黃色)主要吸收藍(lán)紫光2.捕獲光能的結(jié)構(gòu)葉綠體分布:主要在綠色植物的葉肉細(xì)胞形態(tài):呈扁平的橢球形或球形結(jié)構(gòu):外膜 內(nèi)膜 基粒(類囊體組成,含色素和酶) 基質(zhì)(含

5、多種酶)功能:光合作用的場所第21頁/共62頁1研磨綠葉時要加入碳酸鈣，其目的是 ( ) A使各種色素溶解在丙酮中 B使研磨充分 C防止色素分子被破壞 D加速研磨 2對“葉綠體中色素的提取和分離”實驗中，下列描述 正確的是 ( )A將5g新鮮完整的菠菜葉，放入研缽中，加入丙酮、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨B用毛細(xì)吸管吸取少量濾液；沿鉛筆線處小心均勻地劃出一條濾液細(xì)線，并連續(xù)迅速地重復(fù)劃23次C把劃好細(xì)線的濾紙條插入層析液中，并不斷搖晃，以求加快色素在濾紙條上的擴(kuò)散D色素分子是有機物，不溶于水，所以研磨過程中加入丙酮是為了溶解色素 CD第22頁/共62頁 4下圖所示“葉綠體中色素的提取和分離

6、”實驗的裝置 正確的是 ( ) 5紙層析法分離葉綠體色素時,濾紙上最下端的色素名稱和顏色分別是 ( ) A橙黃色的胡蘿卜素 B黃色的葉黃素 C藍(lán)綠素的葉綠素a D黃綠色的葉綠素b 6在圓形濾紙的中央，滴上葉綠體的色素濾液進(jìn)行色素分離，會看到近似同心的四圈色素環(huán)，排在最外圈的色素是 ( ) A橙黃色的胡蘿卜素 B黃色的葉黃素 C藍(lán)綠素的葉綠素a D黃綠色的葉綠素bBDA第23頁/共62頁7陽光通過三棱鏡能顯示出七種顏色的連續(xù)光譜。如果將一瓶葉綠素提取液放在光源和三棱鏡之間，連續(xù)光譜中就會出現(xiàn)一些黑色條帶，這些條帶應(yīng)位于A綠光區(qū) B紅橙光區(qū)和綠光區(qū)C藍(lán)紫光區(qū)和綠光區(qū) D紅橙光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)8用下述容

7、積相同的玻璃罩分別罩住大小、生長狀況相同的天竺葵，光照相同時間后，罩內(nèi)O2最多的是 A綠色罩 B黑色罩 C無色罩 D藍(lán)紫色罩 DC第24頁/共62頁第25頁/共62頁潮州市綿德中學(xué) 陳立宣 第五章 第四節(jié) 能量之源光與光合作用第2課時 光合作用的探究歷程和 光合作用的過程第26頁/共62頁植物為什么會生長？ 古希臘亞里士多德：認(rèn)為：根吸收土壤中的養(yǎng)分 土壤減少的重量=植物增加的重量第27頁/共62頁一、光合作用的探究歷程第28頁/共62頁圖A圖B圖C圖D干燥土壤 90.8kg小柳樹 2.25kg只用雨水澆灌五年后柳樹長大 土壤烘干后稱重實驗前實驗前實驗后實驗后變化變化土壤干重土壤干重90.80

8、0kg90.743kg-0.057kg柳柳 樹樹2.25kg76.70kg+74.75kg植物增重主要來自水分實驗的不足在哪里呢？沒有考慮到空氣的影響 1642年，海爾蒙特的實驗結(jié)論：第29頁/共62頁1771年, (英)普里斯特利(J.Priestley)的實驗結(jié)論：植物能夠凈化因燃燒或呼吸而變混濁的空氣。第30頁/共62頁1779年，(荷)英格豪斯(J.Ingen housz)的實驗1、普利斯特利實驗只有在陽光照射下才成功2、植物體只有綠葉才能更新空氣結(jié)論： 到1785年，發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確綠葉在光下放出的是O2，吸收的是CO2。第31頁/共62頁在這一過程中，光能哪里去了？光能

9、化學(xué)能儲存在什么物質(zhì)中？1845年 （德）梅耶(R.Mayer)的結(jié)論轉(zhuǎn)化第32頁/共62頁1864年，(德）薩克斯(J.Von Sachs)的實驗 綠葉光合作用中產(chǎn)生淀粉結(jié)論：第33頁/共62頁1939年（美）魯賓（S.Ruben）和卡門(M.Kamen)的實驗光合作用釋放的氧氣來自水H2O和C18O218O2H218O和CO2O2小球藻小球藻結(jié)論：第34頁/共62頁 20世紀(jì)40年代 卡爾文的實驗小球藻14CO214C6H12O6卡爾文光合產(chǎn)物中有機物的碳來自CO2結(jié)論：第35頁/共62頁年代年代科學(xué)家科學(xué)家結(jié)論結(jié)論16621662海爾蒙特海爾蒙特17711771普利斯特利普利斯特利177

10、91779英格豪斯英格豪斯18451845R.R.梅耶梅耶18641864薩克斯薩克斯18801880恩格爾曼恩格爾曼19391939魯賓魯賓 卡門卡門2020世紀(jì)世紀(jì)4040代代卡爾文卡爾文植物增加的重量來自水植物可以更新空氣只有在光照下植物可以更新空氣植物在光合作用時把光能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能儲存起來綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉氧由葉綠體釋放出來。葉綠體是光合作用的場所光合作用釋放的氧來自水光合產(chǎn)物中有機物的碳來自CO2第36頁/共62頁 綠色植物通過 ，利用 ， 把 和 轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機物，并釋放出 的過程。CO2H2O （CH2O）O2光能葉綠體糖類什么是光合作用呢？CO2H2O葉綠體光能O

11、2第37頁/共62頁二、光合作用的過程第38頁/共62頁色素分子可見光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多種酶酶糖類CO2吸收光解能固定C3的還原酶光反應(yīng)暗反應(yīng)發(fā)生在一個葉綠體中的光合作用過程圖解第39頁/共62頁H2O類囊體酶光反應(yīng)階段Pi ADPATP光、色素、酶葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜上水的光解： H2O H + O2光能ATP的合成：光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能貯存在ATP中場所：條件：能量變化物質(zhì)變化ADPPi 能量（光能） ATP酶第40頁/共62頁CO2 五碳化合物 C5 CO2的固定三碳化合物 2C3葉綠體基質(zhì)多種酶糖類ATPH暗反應(yīng)階段CO2的固定：CO2C5 2C3C3的還

12、原：ATPH 、葉綠體的基質(zhì)中H 、ATP、酶場所：條件： ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖扔袡C物中穩(wěn)定的化學(xué)能酶2C3 (CH2O)酶能量變化物質(zhì)變化ADP+PiC3的還原第41頁/共62頁光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的比較光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段進(jìn)行進(jìn)行部位部位條件條件物質(zhì)物質(zhì)變化變化能量能量變化變化聯(lián)系聯(lián)系類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)中光、色素和酶ATP、 H 、多種酶光能轉(zhuǎn)換成電能再變成活躍的化學(xué)能（ATP、 H中）活躍的化學(xué)能變成穩(wěn)定的化學(xué)能 光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H和ATP暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADP和Pi為光反應(yīng)合成ATP提供原料水的光解2H2O4H+O2合成ATP ADP+Pi ATP光 酶光能CO2的固定C

13、O2+C5 2C3三碳的還原2C3 C6H12O6 酶 酶ATP H第42頁/共62頁糖類CO2H2O （CH2O）O2光能葉綠體酶三、光合作用原理的應(yīng)用1、影響光合作用的因素光照強度、CO2、溫度、水、礦質(zhì)元素等2、提高農(nóng)作物光合作用強度的措施(1)、適當(dāng)提高光照強度、延長光照時間(2)、適當(dāng)提高CO2濃度(3)、適當(dāng)提高溫度(4)、適當(dāng)增加植物體內(nèi)的含水量(5)、適當(dāng)增加礦質(zhì)元素的含量第43頁/共62頁化能合成作用自養(yǎng)生物 以光為能源，以CO2和H2O（無機物）為原料合成糖類（有機物），糖類中儲存著由光能轉(zhuǎn)換來的能量。例如綠色植物。異養(yǎng)生物 只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身的生命活動。

14、例如人、動物、真菌及大多數(shù)的細(xì)菌?；芎铣勺饔?利用環(huán)境中某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物。少數(shù)的細(xì)菌，如硝化細(xì)菌。光能自養(yǎng)生物化能自養(yǎng)生物第44頁/共62頁第45頁/共62頁1、在光合作用的暗反應(yīng)過程中，沒有被消耗掉的是（ ） A、H B、C5化合物 C、ATP D、CO2B2、與光合作用光反應(yīng)有關(guān)的是（ ）H2O ATP ADP CO2A. B. C. D.A3、將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的C02條件下。如果將環(huán)境中C02含量突然降至極低水平，此時葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3化合物、C5化合物和ATP含量的變化情況依次是A. 上升；下降；上升 B. 下降；上升；下降 C. 下降；上升；

15、上升 D. 上升；下降；下降C第46頁/共62頁4、光合作用的過程可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，下列說法正確的是（ ） A.葉綠體類囊體膜上進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng) B.葉綠體類囊體膜上進(jìn)行暗反應(yīng)，不進(jìn)行光反應(yīng) C.葉綠體基質(zhì)中可進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng) D.葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行暗反應(yīng),不進(jìn)行光反應(yīng)D5、光合作用過程中，產(chǎn)生ADP和消耗ADP的 部位在葉綠體中依次為 ( ) 外膜 內(nèi)膜 基質(zhì) 類囊體膜 A B C DB第47頁/共62頁6、光合作用過程的正確順序是（）二氧化碳的固定 氧氣的釋放 葉綠素吸收光能水的光解三碳化合物被還原A. B. C. D.7、在暗反應(yīng)中，固定二氧化碳的物質(zhì)是（）三碳化合物五碳化

16、合物氧氣第48頁/共62頁8、在光照充足的環(huán)境里，將黑藻放入含有18O的水中，過一段時間后，分析18O放射性標(biāo)記，最先（ ）A、在植物體內(nèi)的葡萄糖中發(fā)現(xiàn) B、在植物體內(nèi)的淀粉中發(fā)現(xiàn)C、在植物體內(nèi)的淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)中均可發(fā)現(xiàn) D、在植物體周圍的空氣中發(fā)現(xiàn)D第49頁/共62頁9、某科學(xué)家用含有14C的CO2來追蹤光合作用中的C原子，14C的轉(zhuǎn)移途徑是（ ） A、CO2 葉綠體 ATP B、CO2 葉綠素 ATP C、CO2 乙醇 糖類 D、CO2 三碳化合物 糖類D10、在光合作用過程中，能量的轉(zhuǎn)移途徑是A、光能 ATP 葉綠素 葡萄糖 B、光能 葉綠素 ATP 葡萄糖 C、光能 葉綠素 CO2

17、 葡萄糖D、光能 ATP CO2 葡萄糖 B第50頁/共62頁1.葉綠體中的色素所吸收的光能，用于_ 和_;形成的_和_ 提供給暗反應(yīng)。2.光合作用的實質(zhì)是：把_和_轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物，把_轉(zhuǎn)變成_,貯藏在有機物中。3.在光合作用中，葡萄糖是在_中形成的，氧氣是在_中形成的，ATP是在_中形成的，CO2是在_固定的。水的光解形成ATPHATPCO2H2O光能化學(xué)能暗反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)第51頁/共62頁下圖是光合作用過程圖解，請分析后回答下列問題：圖中A是_,B是_,它來自于_的分解。圖中C是_，它被傳遞到葉綠體的_部位，用_ 。圖中D是_，在葉綠體中合成D所需的能量來自_圖中G_,F是_,J是_

18、圖中的H表示_， H為I提供_光H2OBACDE+PiFGCO2JHI2水H基質(zhì)用作還原劑，還原C3ATP色素吸收的光能光反應(yīng)H和ATP色素C5化合物C3化合物糖類第52頁/共62頁0204060801001205點7點9點11點13點15點17點 上圖是在盛夏的某一晴天，一晝夜中某植物對CO2的吸收和釋放狀況的示意圖。請據(jù)圖回答問題：圖中1517 段段CO2吸收量逐漸減少是因為 ，以至光反應(yīng)產(chǎn)生的 和 逐漸減少，從而影響了暗反應(yīng)的強度，使 化合物數(shù)量減少，影響了CO2固定。光照強度逐步減弱ATP還原性氫五碳第53頁/共62頁 下列曲線表示研究光照強度對完全培養(yǎng)液中培養(yǎng)的綠藻產(chǎn)生氧的影響下列曲

19、線表示研究光照強度對完全培養(yǎng)液中培養(yǎng)的綠藻產(chǎn)生氧的影響 的實驗結(jié)果。請據(jù)此回答的實驗結(jié)果。請據(jù)此回答 （ 1 1 ）在光照強度為）在光照強度為 B B 時，溶液中的時，溶液中的 O O2 2濃度基本不變，原因是濃度基本不變，原因是 _ _ _ _。 （ 2 2 ）在光照強度為）在光照強度為 C C 時，時， O O2 2的釋放速率近乎達(dá)到最大；當(dāng)光照強的釋放速率近乎達(dá)到最大；當(dāng)光照強度繼續(xù)度繼續(xù) 增大時，釋放增大時，釋放 O O2 2的速率很少增加或不再增加；請解釋引起這種現(xiàn)象的的速率很少增加或不再增加；請解釋引起這種現(xiàn)象的兩個主要原因：兩個主要原因： _。 _。 光合作用強度與呼吸作用強度相等 受暗反應(yīng)過程中酶的活性和酶的數(shù)量的限制受 CO2供應(yīng)速度的限制 第54頁/共6