能量之源光與光合作用ppt課件

1、對絕大大多數(shù)生物來說，活細(xì)胞所需能量的對絕大大多數(shù)生物來說，活細(xì)胞所需能量的最終來源是最終來源是_。太陽能太陽能光協(xié)作用需求色素去捕獲光能。光協(xié)作用需求色素去捕獲光能。正常苗正常苗白化苗白化苗正常幼苗能進(jìn)正常幼苗能進(jìn)展光協(xié)作用制展光協(xié)作用制造有機(jī)養(yǎng)料。造有機(jī)養(yǎng)料。白化苗不能進(jìn)展白化苗不能進(jìn)展光協(xié)作用，無法光協(xié)作用，無法制造有機(jī)養(yǎng)料。制造有機(jī)養(yǎng)料。1 1提取綠葉的色素提取綠葉的色素 原理：色素能溶原理：色素能溶解在有機(jī)溶劑無水解在有機(jī)溶劑無水乙醇中，所以可用乙醇中，所以可用無水乙醇提取色素。無水乙醇提取色素。稱取稱取5g5g的綠葉，剪碎，放入研缽中。的綠葉，剪碎，放入研缽中。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 綠葉中色素

2、的提取和綠葉中色素的提取和分別分別二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞。鈣可防止研磨中色素被破壞。少許二氧化硅和碳酸鈣少許二氧化硅和碳酸鈣再放入再放入10mL10mL無水乙醇無水乙醇迅速、充分的研磨迅速、充分的研磨 將研磨液迅速倒入玻將研磨液迅速倒入玻璃漏斗中進(jìn)展過濾。璃漏斗中進(jìn)展過濾。搜集濾液搜集濾液, ,封口。封口。2 2制備濾紙條制備濾紙條鉛筆線鉛筆線畫鉛筆細(xì)線畫鉛筆細(xì)線3 3畫濾液細(xì)線畫濾液細(xì)線要求：細(xì)、直、齊要求：細(xì)、直、齊 反復(fù)反復(fù)2323次次4 4 分別綠葉中的色素分別綠葉中的色素 原理：色素隨層析液在濾紙上分散速原理：色素隨層析液

3、在濾紙上分散速度不同，從而分別色素。度不同，從而分別色素。層析液層析液培育皿培育皿層析液不能沒及濾液線層析液不能沒及濾液線 溶解度大，分散速度快；溶解度小，分散溶解度大，分散速度快；溶解度小，分散速度慢速度慢層析液層析液濾液細(xì)線捕獲光能的色素捕獲光能的色素綠葉中色素的提取和分別綠葉中色素的提取和分別1 1、提取色素的原理？、提取色素的原理？2 2、分別色素的原理？、分別色素的原理？3 3、二氧化硅的作用？、二氧化硅的作用？4 4、碳酸鈣的作用？、碳酸鈣的作用？色素能溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇色素能溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇各種色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的各種色素在層析液中的溶解度不同，溶解度

4、大的那么在濾紙上分散的快。那么在濾紙上分散的快。使研磨更加充分使研磨更加充分防止色素被破壞防止色素被破壞捕獲光能的色素捕獲光能的色素捕捕獲獲光光能能的的色色素素類胡蘿類胡蘿卜素卜素葉綠素葉綠素胡蘿卜素胡蘿卜素葉黃素葉黃素葉綠素葉綠素a葉綠素葉綠素b(占占1/4)(占占3/4)濾紙上色帶的陳列順序如何？寬窄如何？闡明什么？濾紙上色帶的陳列順序如何？寬窄如何？闡明什么？橙黃色橙黃色黃色黃色藍(lán)綠色藍(lán)綠色黃綠色黃綠色葉綠體中的葉綠體中的色素提取液色素提取液四種色素對光的吸收四種色素對光的吸收葉綠素主要吸收葉綠素主要吸收_類胡蘿卜素主要吸收類胡蘿卜素主要吸收_藍(lán)紫光藍(lán)紫光藍(lán)紫光、紅光藍(lán)紫光、紅光1、樹葉

5、為什么是綠色？、樹葉為什么是綠色？2、P97問題討論？問題討論？這些捕捉光能的色素存在于細(xì)胞中的什么這些捕捉光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位呢？部位呢？18651865年，德國植物學(xué)家薩克斯研討葉綠素年，德國植物學(xué)家薩克斯研討葉綠素在光協(xié)作用中的功能時，發(fā)現(xiàn)葉綠素并非在光協(xié)作用中的功能時，發(fā)現(xiàn)葉綠素并非普遍分布在植物的整個細(xì)胞中，而是集中普遍分布在植物的整個細(xì)胞中，而是集中在一個個更小的構(gòu)造里，稱之為葉綠體。在一個個更小的構(gòu)造里，稱之為葉綠體。葉綠體的構(gòu)造葉綠體的構(gòu)造外膜外膜內(nèi)膜內(nèi)膜基粒基?；|(zhì)基質(zhì)類囊體類囊體捕獲光能的色素分布在捕獲光能的色素分布在_類囊體的薄膜上類囊體的薄膜上水綿帶狀葉綠體

6、水綿帶狀葉綠體衣藻杯狀葉綠體衣藻杯狀葉綠體亞里士多德：植物的物質(zhì)積累來源于土壤。亞里士多德：植物的物質(zhì)積累來源于土壤。光協(xié)作用的探求歷程光協(xié)作用的探求歷程結(jié)論：水分是結(jié)論：水分是植物建造本身植物建造本身的原料。的原料。1717世紀(jì)，海爾蒙特栽培的世紀(jì)，海爾蒙特栽培的柳樹實(shí)驗(yàn)柳樹實(shí)驗(yàn)缺乏：沒有思索到植物缺乏：沒有思索到植物能否從空氣中得到什么能否從空氣中得到什么結(jié)論：植物可以更新空氣結(jié)論：植物可以更新空氣 有人反復(fù)了普利斯特利的實(shí)驗(yàn)，卻得到相有人反復(fù)了普利斯特利的實(shí)驗(yàn)，卻得到相反的結(jié)果，為什么？反的結(jié)果，為什么？17711771年，英國科學(xué)家普利斯特利年，英國科學(xué)家普利斯特利光照一段時間光照一段

7、時間置于暗處一段時間置于暗處一段時間結(jié)論：結(jié)論：植物必需在陽光照射下才干更新空氣。植物體植物必需在陽光照射下才干更新空氣。植物體只需綠葉才干更新污濁的空氣。只需綠葉才干更新污濁的空氣。 17791779年，荷蘭科學(xué)家英格豪斯做了年，荷蘭科學(xué)家英格豪斯做了500500多次多次植物更新空氣的實(shí)驗(yàn)植物更新空氣的實(shí)驗(yàn)17851785年，法國化學(xué)家拉瓦錫發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，年，法國化學(xué)家拉瓦錫發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確綠葉在光照下放出的是人們才明確綠葉在光照下放出的是O2O2，吸收的是，吸收的是CO2CO2。化化學(xué)學(xué)能能儲存在什么儲存在什么物質(zhì)中？物質(zhì)中？光光能能18451845年，德國科學(xué)家梅年，德國

8、科學(xué)家梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律明確指出：定律明確指出：18641864年，德國植物學(xué)家薩克斯實(shí)驗(yàn)?zāi)辏聡参飳W(xué)家薩克斯實(shí)驗(yàn)黑暗處置黑暗處置放置幾小時放置幾小時讓葉片一半讓葉片一半曝光一半遮光曝光一半遮光綠葉在光下能制造淀粉。光協(xié)作用的產(chǎn)綠葉在光下能制造淀粉。光協(xié)作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉。物除氧氣外還有淀粉。用碘蒸氣處置這片葉，用碘蒸氣處置這片葉，發(fā)現(xiàn)曝光的一半呈深發(fā)現(xiàn)曝光的一半呈深藍(lán)色，遮光的一半那藍(lán)色，遮光的一半那么沒有顏色變化。么沒有顏色變化。那么光協(xié)作用的詳細(xì)場所是哪兒呢？那么光協(xié)作用的詳細(xì)場所是哪兒呢？結(jié)論：氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是光協(xié)作結(jié)論：氧是由葉綠

9、體釋放出來的，葉綠體是光協(xié)作用的場所。用的場所。 1880年，恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)?zāi)?，恩格爾曼的?shí)驗(yàn)1.1.實(shí)驗(yàn)資料：水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便實(shí)驗(yàn)資料：水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于察看；用好氧細(xì)菌可確定釋放氧多的部位。于察看；用好氧細(xì)菌可確定釋放氧多的部位。 2. 2.用極細(xì)的光束照射，葉綠體上可分為光用極細(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(shí)驗(yàn)。照多和光照少的部位，相當(dāng)于一組對比實(shí)驗(yàn)。 3. 3.沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾。干擾。恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的巧妙之處？恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的巧妙之處？第一組第一組光協(xié)作用產(chǎn)生的光協(xié)作用產(chǎn)生的O

10、2來自于來自于H2O。H218OCO2H2OC18O2第二組第二組18O2O2光協(xié)作用產(chǎn)生的有機(jī)物又是怎樣合成的？光協(xié)作用產(chǎn)生的有機(jī)物又是怎樣合成的？19391939年，美國科學(xué)家魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)同位素標(biāo)年，美國科學(xué)家魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)同位素標(biāo)志法志法2020世紀(jì)世紀(jì)4040年代，科學(xué)家開場用放射性年代，科學(xué)家開場用放射性同位素做實(shí)驗(yàn)，美國科學(xué)家卡爾文同位素做實(shí)驗(yàn)，美國科學(xué)家卡爾文用用14C14C標(biāo)志標(biāo)志14CO214CO2，供小球藻進(jìn)展，供小球藻進(jìn)展光協(xié)作用，探明了光協(xié)作用，探明了CO2CO2中的中的C C在光在光協(xié)作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中的碳的協(xié)作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中的碳的途徑，這一途徑稱為卡爾文循環(huán)

11、。途徑，這一途徑稱為卡爾文循環(huán)。 經(jīng)過以上的研討和探求，總結(jié)經(jīng)過以上的研討和探求，總結(jié)進(jìn)展光協(xié)作用的生物、場所、條件、進(jìn)展光協(xié)作用的生物、場所、條件、原料、產(chǎn)物及能量和物量變化原料、產(chǎn)物及能量和物量變化概念：綠色植物經(jīng)過葉綠體，利用光能，把二氧概念：綠色植物經(jīng)過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物，并且釋放化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。出氧氣的過程。生物：生物：場所：場所：產(chǎn)物：產(chǎn)物：條件：條件：原料：原料：物量變化：物量變化：能量變化：能量變化：綠色植物綠色植物葉綠體葉綠體二氧化碳和水二氧化碳和水光光糖類和氧氣糖類和氧氣光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能光能轉(zhuǎn)化成

12、化學(xué)能無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物 光協(xié)作用總反響式：光協(xié)作用總反響式：他能用一個化學(xué)反響式表示出來嗎他能用一個化學(xué)反響式表示出來嗎?光協(xié)作用過程光協(xié)作用過程光反響光反響暗反響暗反響劃分根據(jù)劃分根據(jù): :反響過程能否需求光能反響過程能否需求光能有光才干反響有光才干反響有光、無光都能反響有光、無光都能反響H2OH2O類囊體膜類囊體膜酶酶Pi ADPATP光反響階段光反響階段光、色素、酶、光、色素、酶、H2O葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜上葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜上水的光解：水的光解：2H2O 4H + O2光能光能復(fù)原劑復(fù)原劑ATP的合成：的合成： ADPPi酶酶光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛顫姷幕瘜W(xué)能儲存在光能轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

13、活潑的化學(xué)能儲存在ATP中中H場所：場所：條件：條件：物量變化物量變化能量變化能量變化進(jìn)入葉綠進(jìn)入葉綠體基質(zhì)，體基質(zhì)，參與暗反參與暗反響響供暗反供暗反響運(yùn)用響運(yùn)用ATPCO2 五碳化合物五碳化合物 C5 CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C3C3C3的的復(fù)原復(fù)原葉綠體基質(zhì)葉綠體基質(zhì)多種酶多種酶H2OH2O類囊體膜類囊體膜酶酶Pi ADPATPH糖類糖類卡爾文循環(huán)卡爾文循環(huán)暗反響階段暗反響階段CO2的固定：的固定：CO2C5 2C3酶酶C3的復(fù)原：的復(fù)原：葉綠體的基質(zhì)中葉綠體的基質(zhì)中 ATP中活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖戎谢顫姷幕瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖?有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能AT

14、PH 、2C3 (CH2O)C5酶酶糖類糖類H 、ATP、多種酶、多種酶、CO2場所：場所：條件：條件：物量變化物量變化能量變化能量變化CO2 五碳化合物五碳化合物 C5 CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C3葉綠體基質(zhì)葉綠體基質(zhì)多種酶多種酶糖類糖類ATPHATP的水解：的水解： ADPPi酶酶ATPCO2 五碳化合物五碳化合物 C5 CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C3C3C3的的復(fù)原復(fù)原葉綠體基質(zhì)葉綠體基質(zhì)多種酶多種酶糖類糖類H2OH2O類囊體膜類囊體膜酶酶Pi ADPATPH光反響過程光反響過程暗反響過程暗反響過程光反響光反響 暗反響暗反響場所場所條件條件物量物量變化變

15、化能量能量變化變化葉綠體類囊體薄膜上葉綠體類囊體薄膜上葉綠體基質(zhì)中葉綠體基質(zhì)中光、色素、酶、水光、色素、酶、水ATPATP、HH、多種酶、多種酶、 CO2 CO2水的光解水的光解ATP的生成的生成CO2的固定的固定 C3的復(fù)原的復(fù)原 ATP的水解的水解光能光能活潑的化學(xué)能活潑的化學(xué)能 活潑的化學(xué)能活潑的化學(xué)能穩(wěn)定的化學(xué)能穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)絡(luò)聯(lián)絡(luò)前者為后者提供前者為后者提供HH和和ATPATP，后者為前者提供，后者為前者提供ADPADP和和PiPi，并在多種酶的催化下利用光反響提，并在多種酶的催化下利用光反響提供的物質(zhì)把供的物質(zhì)把CO2CO2復(fù)原成有機(jī)物復(fù)原成有機(jī)物光協(xié)作用總方程式：光協(xié)作用總方程式

16、：光協(xié)作用原理的運(yùn)用光協(xié)作用原理的運(yùn)用影響光協(xié)作用強(qiáng)度的要素？影響光協(xié)作用強(qiáng)度的要素？影響要素：光影響要素：光 溫度溫度 CO2 CO2的濃度的濃度 水水 必需礦物質(zhì)元素必需礦物質(zhì)元素N N、MgMg光協(xié)作用強(qiáng)度光協(xié)作用強(qiáng)度: :簡單地說，是指植物在單位簡單地說，是指植物在單位時間內(nèi)經(jīng)過光協(xié)作用制造糖類的數(shù)量。時間內(nèi)經(jīng)過光協(xié)作用制造糖類的數(shù)量。1.1.光：光照強(qiáng)弱、光的成分光：光照強(qiáng)弱、光的成分( (光質(zhì)、日變化光質(zhì)、日變化 白光復(fù)色光白光復(fù)色光紅光單色光紅光單色光綠光單色光綠光單色光最強(qiáng)：最強(qiáng)：次之：次之：最弱：最弱：光質(zhì)光質(zhì) 不同波長的光不同波長的光光協(xié)作用強(qiáng)光協(xié)作用強(qiáng)度度日變化日變化光協(xié)

17、作用強(qiáng)度光協(xié)作用強(qiáng)度光協(xié)作用強(qiáng)度光協(xié)作用強(qiáng)度時間時間時間時間在消費(fèi)上的運(yùn)用：在消費(fèi)上的運(yùn)用：1.1.適當(dāng)提高光照強(qiáng)度。適當(dāng)提高光照強(qiáng)度。2.2.延伸光協(xié)作用時間。延伸光協(xié)作用時間。3.3.對溫室大棚用無色透明玻璃。對溫室大棚用無色透明玻璃。4.4.假設(shè)要降低光協(xié)作用那么用有色玻璃，假設(shè)要降低光協(xié)作用那么用有色玻璃，如用紅色玻璃，那么透紅光吸收其他波長如用紅色玻璃，那么透紅光吸收其他波長的光，光合才干較白光弱，但較其他單色的光，光合才干較白光弱，但較其他單色光強(qiáng)。光強(qiáng)。2 2、溫度、溫度影響酶的活性影響酶的活性光協(xié)作用是在光協(xié)作用是在 的催化下進(jìn)展的，溫度直接影的催化下進(jìn)展的，溫度直接影響響 ；

18、B B點(diǎn)表示：點(diǎn)表示： ；BCBC段表示：段表示： ； 酶的活性酶的活性酶酶此溫度條件下，光合速率最高此溫度條件下，光合速率最高超越最適溫度，光合速率隨溫度升高而下降超越最適溫度，光合速率隨溫度升高而下降夏季溫度過高導(dǎo)致氣孔氣孔封鎖夏季溫度過高導(dǎo)致氣孔氣孔封鎖CO2CO2的供應(yīng)減的供應(yīng)減少，從而影響光協(xié)作用強(qiáng)度。植物少，從而影響光協(xié)作用強(qiáng)度。植物“午休午休景象景象在消費(fèi)上的運(yùn)用：在消費(fèi)上的運(yùn)用：1.1.適時播種。適時播種。2.2.溫室栽培植物時，白天適當(dāng)提高溫度，溫室栽培植物時，白天適當(dāng)提高溫度，晚上適當(dāng)降溫。晚上適當(dāng)降溫。3.CO23.CO2的濃度的濃度CO2濃度濃度光協(xié)作光協(xié)作用強(qiáng)度用強(qiáng)度 0A在消費(fèi)上的運(yùn)用：在消費(fèi)上的運(yùn)用： 溫室栽培植物時，適當(dāng)提高室內(nèi)溫室栽培植物時，適當(dāng)提高室內(nèi)CO2CO2的的濃度，如施放一定量的干冰或多施農(nóng)家肥。濃度，如施放一定量的干冰或多施農(nóng)家肥。N N：酶和：酶和ATPATP的重要組分的重要組分P P：ATPATP的重要組分；維持葉綠體正常構(gòu)造和的重要組分；維持葉綠體正常構(gòu)造和功能功能K K：促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官運(yùn)輸：促進(jìn)光合產(chǎn)