能量之源6（上課用） 完整版課件

1、 俗話說：“萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)”，為什么這么說呢？我們來看一組數(shù)據(jù)：地球表面上的綠色植物每年大約制造4400億噸有機(jī)物；地球表面上的綠色植物每年儲(chǔ)存的能量約為7111018kJ，這個(gè)數(shù)字大約相當(dāng)于240000個(gè)三門峽水電站所發(fā)出的電力。 綠色植物儲(chǔ)存在有機(jī)物中的能量來自哪里呢？第四節(jié)能量之源光與光合作用一 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)二 光合作用的原理和應(yīng)用太陽(yáng)的光能又是通過什么途徑進(jìn)入植物體內(nèi)的？一 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 植物細(xì)胞為什么能捕獲光能呢？捕獲光能的色素葉綠體的結(jié)構(gòu)為什么有些植物的葉片不是綠色的?為什么有些植物的葉片在不同時(shí)期顏色不同呢？（一）捕獲光能的色素 綠葉中會(huì)有哪些種類的色素呢？ 它們

2、分別是什么顏色的？ 各種色素在綠葉的含量相同嗎？想一想，該怎么辦？綠葉中色素的提取和分離操作步驟：提取色素制備濾紙條畫濾液細(xì)線分離色素觀察與記錄1、提取色素的原理？2、分離色素的原理？3、二氧化硅的作用？4、碳酸鈣的作用？5、濾紙上的濾液細(xì)線，為什么不能觸及層析液色素能溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇各種色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的則在濾紙上擴(kuò)散的快。使研磨更加充分防止色素被分解色素會(huì)被層析液溶解，而無法分離閱讀實(shí)驗(yàn)，并思考以下問題：葉綠體中色素的種類捕獲光能的色素類胡蘿卜素葉綠素胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b(占1/4)(占3/4)濾紙上色帶的排列順序如何？寬窄如何？說明什么？葉綠素中的吸收

3、光譜0400500600700 nm 50100葉綠素b葉綠素a 這些捕獲光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位呢？胡蘿卜素和葉黃素的吸收光譜如何呢？主要吸收藍(lán)紫光（二）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1880年，恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)隔絕空氣黑暗，用極細(xì)光束照射完全暴露在光下水綿和好氧細(xì)菌的裝片結(jié)論： 氧是由 葉綠體釋放出來的， 葉綠體是光合作用的場(chǎng)所。 光合作用需要光照。 葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，它內(nèi)部巨大膜表面上，不僅分布著許多吸收光能的色素分子，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。 光合作用在葉綠體中是怎樣進(jìn)行的呢？葉綠體的功能概述（一）光合作用的探究歷程（閱讀

4、教材P101102,思考教材P103的三個(gè)問題。）二 光合作用的原理和應(yīng)用結(jié)論：水分是植物建造自身的原料。17世紀(jì)海爾蒙特栽培的柳樹實(shí)驗(yàn)結(jié)論：植物可以更新空氣有人重復(fù)了普利斯特利的實(shí)驗(yàn)，得到相反的結(jié)果，所以有人認(rèn)為植物也能使空氣變污濁？1779年，荷蘭科學(xué)家英格豪斯的實(shí)驗(yàn)；1785年，明確綠葉在光下放出的是氧氣，吸收的是二氧化碳；1845年，梅耶指出，植物在進(jìn)行光合作用時(shí)，把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存起來； 1864年，薩克斯(德)的實(shí)驗(yàn)（置于暗處幾小時(shí)）思考：目的是什么？一半遮光一半曝光實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光合作用需要光，產(chǎn)物有淀粉。 20世紀(jì)30年代，魯賓和卡門（美）的同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)：結(jié)論：光合作用產(chǎn)生的

5、氧氣全部來自水，而不是來自CO2。美國(guó)科學(xué)家卡爾文用14C標(biāo)記14CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，探明了CO2中的C轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中的碳，稱為卡爾文循環(huán)。 光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物又是怎樣合成的？ 光合作用的概念：是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。 什么是光合作用呢？（二）光合作用的過程CO2+H2O* (CH2O)+O2*總反應(yīng)式:包括兩個(gè)階段:1.光反應(yīng)2.暗反應(yīng)葉綠體光色素分子可見光C52C3ADP+PiATPH2OO2H多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解供能固定還原供氫光反應(yīng)暗反應(yīng) 光合作用過程的圖解酶酶光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的比較

6、光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量轉(zhuǎn)化聯(lián)系類囊體的薄膜葉綠體基質(zhì)中光、色素和酶ATP、 NADPH 、多種酶活躍的化學(xué)能變成穩(wěn)定的化學(xué)能 光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供NADPH和ATP暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADP和Pi為光反應(yīng)合成ATP提供原料光能轉(zhuǎn)換成電能再變成活躍的化學(xué)能（ATP、NADPH中）水的光解2H2O4H+O2合成ATP ADP+Pi ATP光 酶光能CO2的固定CO2+C5 2C3三碳的還原2C3 （CH2O)+C5 酶 酶ATP H1.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(shí)質(zhì)是：把_和_轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物，把_轉(zhuǎn)變成_,貯藏在有機(jī)物中。3.在光合作

7、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)練一練4、光合作用的過程可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)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 DB6、光合作用過程的正確順序是（）二氧化碳的固定 氧氣的釋放 色素吸收光能水

8、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（）三碳化合物五碳化合物氧氣8、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(shí)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；上升 D. 上升；下降；下降C9、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

9、、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 葡萄糖D、光能 ATP CO2 葡萄糖 B11、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(shí)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 光合作用有氧呼吸場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量變化實(shí)質(zhì)聯(lián)系（三）比較光合作用與有氧呼吸光、色素、酶、H2O和CO2葉綠體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體O2、酶、H2O、C6H12O6無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物有機(jī)物氧化分解成無機(jī)物 ATP中活 躍化學(xué)能光能糖類等

10、有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能C6H12O6等有機(jī)物穩(wěn)定的化學(xué)能 ATP中活 躍化學(xué)能和熱能合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量分解有機(jī)物，釋放能量光合作用為呼吸作用提供物質(zhì)（有機(jī)物、O2）；呼吸作用為光合作用提供原料（CO2）1、有氧呼吸：（以葡萄糖為呼吸底物）2、光合作用：（產(chǎn)物以葡萄糖為例）酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量+6O2酶C6H12O6+6H2O6CO2+12H2O光、酶、色素呼吸速率指：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)有機(jī)物的消耗量， 或氧氣的吸收量，或二氧化碳的釋放量光合速率指：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)有機(jī)物的生成量， 或氧氣的釋放量，或二氧化碳的吸收量 （四）影響光合作用的因素光照強(qiáng)度 實(shí)際光合速率=凈光合

11、速率+呼吸速率溫度溫度吸收量CO2CO2濃度b:CO2的補(bǔ)償點(diǎn)c:CO2的飽和點(diǎn) ab: CO2太低，農(nóng)作物消耗光合產(chǎn)物； bc: 隨CO2的濃度增加，光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)； cd: CO2濃度再增加，光合作用強(qiáng)度保持不變； de: CO2深度超過一定限度，將引起原生質(zhì)體中毒或氣孔關(guān)閉，抑制光合作用。acbdeN：光合酶及NADP+和ATP的重要組分P：NADP+和ATP的重要組分；維持葉綠體正常結(jié)構(gòu)和功能K：促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官運(yùn)輸Mg：葉綠素的重要組分礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng) （五）提高農(nóng)作物產(chǎn)量的途徑：1、延長(zhǎng)光合作用時(shí)間2、增加光合作用面積3、提高光合作用速率( 補(bǔ)充光照 )( 合理密植 )1、光照強(qiáng)度

12、、光質(zhì)2、CO2濃度3、溫度4、礦質(zhì)元素（ 合理施肥）5、水（ 合理灌溉）4、提高凈光合作用速率（維持適當(dāng)?shù)臅円箿夭睿┗芎铣勺饔?自然界中少數(shù)種類的細(xì)菌，雖然細(xì)胞內(nèi)沒有色素，不能進(jìn)行光合作用，但是能夠體外環(huán)境中某些無機(jī)物釋放的能量來制造有機(jī)物，這種合成作用，叫做化能合成作用。圖中A點(diǎn)含義： ；B點(diǎn)含義： ；C點(diǎn)表示： ；若甲曲線代表陽(yáng)生植物，則乙曲線代表 植物。 光照強(qiáng)度為0，只進(jìn)行呼吸作用光合作用與呼吸作用強(qiáng)度相等，稱為光補(bǔ)償點(diǎn)光合作用強(qiáng)度不再隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而增強(qiáng)，稱為光飽和點(diǎn)陰生練一練光合作用是在 的催化下進(jìn)行的，溫度直接影響 ；B點(diǎn)表示： ；BC段表示： ； 酶的活性酶此溫度條件下，光合速率最高超過最適溫度，光合速率隨溫度升高而下降練一練1、若白天光照