第5章第4節(jié)能量之源-光與光合作用課件

能量之源——光與光合作用能量之源——光與光合作用有些蔬菜大棚用紅色或藍(lán)色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，有的溫室內(nèi)懸掛發(fā)紅色或藍(lán)色的燈管。1.用這種方法有什么好處？這樣做對(duì)光合作用有影響嗎？2.為什么是用紅色或藍(lán)色的呢？用綠色的可以嗎？可以提高光合作用強(qiáng)度；不同顏色的光會(huì)影響植物的光合作用。不能；因?yàn)槿~綠素基本上不吸收綠光有些蔬菜大棚用紅色或藍(lán)色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，有的溫室

光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能被細(xì)胞所吸收的過程稱為光合作用。光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能被細(xì)胞所吸收的過程稱為光合作

太陽光中有能量，我們制造出太陽能電池板可以捕獲其中的能量并轉(zhuǎn)化為電能。綠色植物也能捕獲并轉(zhuǎn)化太陽光中的能量，那么，綠葉中通過什么物質(zhì)或結(jié)構(gòu)捕獲并轉(zhuǎn)化光能呢？太陽光中有能量，我們制造出太陽能電池板可以捕獲

捕獲光能的色素

我們知道，玉米中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)白化苗。白化苗由于不能進(jìn)行光合作用，待種子中貯存的養(yǎng)分耗盡就會(huì)死亡。可見光合作用與細(xì)胞中的色素有關(guān)。

今天，下面的這個(gè)實(shí)驗(yàn)，主要目的是探究綠葉中含有幾種色素和學(xué)習(xí)對(duì)色素進(jìn)行提取和分離的方法，并設(shè)法將這些色素分離開。

綠葉中有哪些色素呢？捕獲光能的色素我們知道，玉米中有時(shí)會(huì)葉綠體中色素的提取和分離【實(shí)驗(yàn)】葉綠體中色素的提取和分離【實(shí)驗(yàn)】一、實(shí)驗(yàn)原理1.葉綠體中的色素能溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中，所以用無水乙醇可提取葉綠體中色素。2.色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散得快，溶解度低的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散得慢，因而可用層析液將不同的色素分離。一、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)程序

二、實(shí)驗(yàn)程序方法與步驟：稱取5g左右的鮮葉，剪碎，放入研缽中。加少許的石英砂（充分研磨）和碳酸鈣(防止研磨中色素被破壞)與10ml無水乙醇。在研缽中快速研磨。將研磨液進(jìn)行過濾。方法與步驟：稱取5g左右的鮮葉，剪碎，放入研缽中。加少許的石實(shí)驗(yàn)結(jié)果：討論：1.濾紙條上有幾條不同顏色的色帶？其排序怎樣？寬窄如何？這說明了什么？2022/12/1610實(shí)驗(yàn)結(jié)果：討論：1.濾紙條上有幾條不同顏色的色帶？其排序怎樣胡蘿卜素葉綠素a葉黃素葉綠素b類胡蘿卜素

葉綠素

1/4

3/4

黃綠色藍(lán)綠色橙黃色黃色胡蘿卜素葉綠素a葉黃素葉綠素b類胡蘿卜素葉綠素1/43葉綠素類胡蘿卜素（含量約3/4）（含量約1/4）葉綠素a（藍(lán)綠色）葉綠素b（黃綠色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）綠葉中的色素葉綠素類胡蘿卜素（含量約3/4）（含量約1/4）葉綠素a（藍(lán)三、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵1.選材時(shí)應(yīng)注意選擇鮮嫩、色濃綠、無漿汁的葉片。如菠菜葉、棉花葉、洋槐葉等。2.畫濾液細(xì)線時(shí)應(yīng)以細(xì)、齊、直為標(biāo)準(zhǔn)，重復(fù)畫線時(shí)必須等上次畫線干燥后再進(jìn)行，重復(fù)2-3次。3.層析時(shí)不要讓濾液細(xì)線觸及層析液。三、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵1.選材時(shí)應(yīng)注意選擇鮮嫩、色濃綠、無漿汁的葉片。四、注意事項(xiàng)1.因丙酮和層析液都是易揮發(fā)且有一定毒性的有機(jī)溶劑，所以研磨要快，收集的濾液要用棉塞塞住，層析時(shí)要加蓋，盡量減少有機(jī)溶劑的揮發(fā)。2.在研磨時(shí)要加少許二氧化硅，目的是為了研磨充分，有利于色素的提?。患由僭S碳酸鈣的目的是為了防止研磨過程中，葉綠體中的色素受到破壞。3.分離色素時(shí)，一定不要讓濾紙條上的濾液細(xì)線接觸到層析液，這是因?yàn)樯匾兹芙庠趯游鲆褐?，?dǎo)致色素帶不清晰，影響實(shí)驗(yàn)效果。四、注意事項(xiàng)1.因丙酮和層析液都是易揮發(fā)且有一定毒性的有機(jī)溶2、色素的吸收光譜葉綠素溶液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)紫光類胡蘿卜素溶液2、色素的吸收光譜葉綠素溶液葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光類胡蘿葉綠素：吸收藍(lán)紫光和紅光類胡蘿卜素：吸收藍(lán)紫光葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜葉綠素：吸收藍(lán)紫光和紅光類胡蘿卜素：吸收藍(lán)紫光葉綠素和類胡蘿葉綠素a和合葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉紅素主要吸收藍(lán)紫光。注：因?yàn)槿~綠素對(duì)綠光吸收最少，綠光被反射回來，所以葉片才呈現(xiàn)綠色。結(jié)論：問題：這些捕獲光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位？葉綠素a和合葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉紅素主

1817年，兩位法國科學(xué)家首次從植物中分離出葉綠素，當(dāng)時(shí)并不清楚葉綠素在植物細(xì)胞中的分布情況。

1865年，德國植物學(xué)家薩克斯研究葉綠素在光合作用中的功能時(shí)，發(fā)現(xiàn)葉綠素并非普遍分布在植物的整個(gè)細(xì)胞中，而是集中在一個(gè)更小的結(jié)構(gòu)里，后來人們稱之為葉綠體。3.葉綠體1817年，兩位法國科學(xué)家首次從植物中分離出葉葉片中的葉肉細(xì)胞綠葉回顧

葉肉細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖

葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖捕捉光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位？葉片中的葉肉細(xì)胞綠葉回顧葉肉細(xì)胞葉綠體亞顯微捕捉光基粒類囊體吸收光能的色素分布于類囊體的薄膜上極大地?cái)U(kuò)展了受光面積基粒類囊體吸收光能的色素分布于類囊體的薄膜上極大地?cái)U(kuò)展了受光

葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖外膜內(nèi)膜類囊體基粒色素基質(zhì)分布有葉綠體亞顯微外膜內(nèi)膜類囊體基粒色素基質(zhì)分布有注意：葉綠體的外膜、內(nèi)膜、類囊體薄膜都屬于

膜，基本支架都是生物磷脂雙分子層注意：生物磷脂雙分子層3、葉綠體含有的成分：⑴少量的

；⑵色素：分布于

；⑶與

有關(guān)的酶，分布在葉綠體

。DNA和RNA基粒類囊體的薄膜上光合作用基粒類囊體上、基質(zhì)中3、葉綠體含有的成分：DNA和RNA基粒類囊體的薄膜上光合作第5章第4節(jié)能量之源——光與光合作用課件討論：恩格爾曼實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上有什么巧妙之處？（1）、用水綿作實(shí)驗(yàn)材料，有細(xì)而長的帶狀葉綠體，螺旋狀分布在細(xì)胞中，便于觀察和分析研究。（2）、將臨時(shí)裝片置于黑暗且沒有空氣的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和O2的影響，從而確保實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌M(jìn)行。（3）、用極細(xì)的光束照射，并且用好氧菌進(jìn)行檢測(cè)，能準(zhǔn)確的判斷水綿細(xì)胞中放O2

部位。（4）、進(jìn)行黑暗（局部光照）與曝光的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，從而明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是由光照引起的。討論：恩格爾曼實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上有什么巧妙之處？（1）、用水綿作實(shí)結(jié)論:葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，它內(nèi)部的巨大膜表面上，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。結(jié)論:葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，它內(nèi)部的巨大膜表面上，不僅二、光合作用的原理和應(yīng)用1、光合作用的概念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。2、光合作用的實(shí)質(zhì)合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量二、光合作用的原理和應(yīng)用1、光合作用的概念指綠色植物通過葉綠年代科學(xué)家結(jié)論1664海爾蒙特水分是植物建造自身的原料1771普利斯特利植物可以更新空氣1779英格豪斯只有在光照下只有綠葉才可以更新空氣1845R.梅耶植物在光合作用時(shí)把光能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能儲(chǔ)存起來1864薩克斯綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉1880恩格爾曼氧由葉綠體釋放出來。葉綠體是光合作用的場(chǎng)所。1939魯賓卡門光合作用釋放的氧來自水。20世紀(jì)40代卡爾文光合產(chǎn)物中有機(jī)物的碳來自CO2年代科學(xué)家結(jié)論1664海爾蒙特水分是植物建造自身的原料177光合作用的定義

綠色植物通過葉綠體，利用光能，把CO2和H2O轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，并釋放出O2的過程。總結(jié)光合作用的反應(yīng)式CO2＋H2O（CH2O）＋O2光能葉綠體糖類光合作用的定義綠色植物通過葉綠體，利用光能，把C光合作用過程光反應(yīng)暗反應(yīng)劃分依據(jù):反應(yīng)過程是否需要光能光反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎？夜間呢？暗反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎？夜間呢？有光才能反應(yīng)有光、無光都能反應(yīng)光合作用過程光反應(yīng)暗反應(yīng)劃分依據(jù):反應(yīng)過程是否需要光能光反應(yīng)H2O類囊體膜酶Pi

＋ADPATP光反應(yīng)階段光、色素、酶葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜上水的光解：H2O[H]+O2光能（還原劑）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能貯存在ATP中[H]場(chǎng)所：條件：物質(zhì)變化能量變化進(jìn)入葉綠體基質(zhì)，參與暗反應(yīng)供暗反應(yīng)使用H2O類囊體膜酶Pi＋ADPATP光反應(yīng)階段光、色素、酶葉CO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物2C3C3的還原葉綠體基質(zhì)多種酶H2O類囊體膜酶Pi

＋ADPATP[H]糖類卡爾文循環(huán)CO2五碳化合物C5CO2的固定三碳化合物2暗反應(yīng)階段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的還原：ATP[H]、ADP+Pi葉綠體的基質(zhì)中

ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖?/p>

有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能2C3(CH2O)酶糖類[H]、ATP、酶場(chǎng)所：條件：物質(zhì)變化能量變化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ATP[H]暗反應(yīng)階段CO2的固定：CO2＋C5

聯(lián)系比較光反應(yīng)、暗反應(yīng)光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段條件場(chǎng)所物質(zhì)變化能量變化光、色素、酶不需光、酶、[H]、ATP葉綠體類囊體膜葉綠體基質(zhì)中水的光解；ATP的生成CO2的固定；C3的還原

ATP中活躍化學(xué)能光能ATP中活躍化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，為暗反應(yīng)提供[H]和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi。

CO2+H2O（CH2O)+O2光能葉綠體聯(lián)系比較光反應(yīng)、暗反應(yīng)光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段條件色素分子可見光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解能固定還原酶光反應(yīng)暗反應(yīng)光合作用總過程：色素分子可見光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H光反應(yīng)H2O→2[H]+1/2O2+Pi+光能ATP酶ADP水的光解：ATP的合成

：暗反應(yīng)CO2的還原：

2C3+[H](CH2O)+C5酶ATPCO2的固定：

CO2+C5→2C3酶總結(jié)：光反應(yīng)H2O→2[H]+1/2O2+Pi+光能ATP原料和產(chǎn)物的對(duì)應(yīng)關(guān)系：（CH2O）CHOCO2CO2H2OO2H2O能量的轉(zhuǎn)移途徑：碳的轉(zhuǎn)移途徑：光能ATP中活躍的化學(xué)能(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能CO2C3（CH2O）原料和產(chǎn)物的對(duì)應(yīng)關(guān)系：（CH2O）CHOCO2CO2H2OO下圖是光合作用過程圖解，請(qǐng)分析后回答下列問題：①圖中A是______,B是_______,它來自于______的分解。②圖中C是_______，它被傳遞到葉綠體的______部位，用于____________________

。③圖中D是____，在葉綠體中合成D所需的能量來自______④圖中G________,F是__________,J是_____________⑤圖中的H表示_______，H為I提供__________光H2OBACDE+PiFGCO2JHIＯ2水[H]基質(zhì)作為還原劑，還原C3ATP色素吸收的光能光反應(yīng)[H]和ATP色素C5化合物C3化合物糖類下圖是光合作用過程圖解，請(qǐng)分析后回答下列問題：①圖中A是__光合作用原理的運(yùn)用

植物自身因素環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響1）光照2）溫度3）二氧化碳濃度4）水分5）礦質(zhì)元素光合作用原理的運(yùn)用

植物自身因素1）光照2）溫度3）二氧化碳影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素1.溫度對(duì)光合作用速率的影響

1.溫度對(duì)光合作用速率的影響(1)曲線分析：溫度主要是通過影響與光合作用有關(guān)酶的活性而影響光合作用速率。

(2)應(yīng)用：冬天，溫室栽培可適當(dāng)提高溫度，也可適當(dāng)降低溫度。白天調(diào)到光合作用最適溫度,以提高光合作用速率；晚上適當(dāng)降低溫室的溫度，以降低細(xì)胞呼吸，保證植物有機(jī)物的積累。(1)曲線分析：溫度主要是通過影響與光合作用有關(guān)酶的活性而影【積極思維】生長旺盛的葉片，剪成5mm見方的小塊，抽去葉內(nèi)氣體，做下列處理，如圖，這四個(gè)處理中，沉入底部的葉片小塊最先浮起的是A【積極思維】A2光照對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響

（1）光照強(qiáng)度(2)光的成分(光質(zhì)）（3）一天的日變化2光照對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響（1）光照強(qiáng)度(2)光的成分光合作用強(qiáng)度光照強(qiáng)度oA（1）光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響曲線光光照強(qiáng)度oA（1）光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響曲線光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系曲線ABCOCO2吸收量CO2釋放量光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系曲線ABCOCO2吸CO2釋放量請(qǐng)思考以下問題：1.A點(diǎn)的含義;2.B點(diǎn)的含義；3.C點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)的含義；A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0，此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放的CO2量可表示此時(shí)細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。

B點(diǎn)：細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度（光照強(qiáng)度只有在

B點(diǎn)以上時(shí)，植物才能正常生長），B點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。C點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)請(qǐng)思考以下問題：A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0，此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放的4.AB段曲線的含義5.BC段曲線的含義AB段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，CO2釋放量逐漸減少，這是因?yàn)榧?xì)胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用，此時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度BC段：表明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，到C點(diǎn)以上就不再加強(qiáng)了4.AB段曲線的含義AB段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐B(yǎng)BBBBB陰生植物ABCOCO2吸收量CO2釋放量光照強(qiáng)度陰生植物與陽生植物陽生植物陰生植物ABCOCO2吸CO2釋放量光照強(qiáng)度陰生植物與陽生植3.CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響

（2）點(diǎn)含義：①圖1中A點(diǎn)表示光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的CO2濃度，即CO2補(bǔ)償點(diǎn)；②圖2中的A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需環(huán)境中CO2的最低濃度；3.CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響4.水分的供應(yīng)對(duì)光合作用速率的影響

(1)影響：水是光合作用的原料，缺水既可直接影響光合作用，又會(huì)導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉，限制

CO2進(jìn)入葉片，從而間接影響光合作用。

(2)應(yīng)用：根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉。4.水分的供應(yīng)對(duì)光合作用速率的影響C10時(shí)1214光合作用強(qiáng)度186ABDE例：植物的光合午休現(xiàn)象晴朗的夏季的一天C10時(shí)1214光合作用強(qiáng)度186ABDE例：植物的光合午休C10時(shí)1214光合作用強(qiáng)度186ABDE例：AB段：光照增強(qiáng)，光合強(qiáng)度增大C點(diǎn)：中午時(shí)光照最強(qiáng)葉片蒸騰作用最強(qiáng)葉片大量失水葉表面大量氣孔關(guān)閉CO2進(jìn)入受阻葉片中的CO2減少光合強(qiáng)度減弱DE段：光照減弱，光合強(qiáng)度減小植物的光合午休現(xiàn)象晴朗的夏季的一天C10時(shí)1214光合作用強(qiáng)度186ABDE例：AB段：光照增ABCDEFG4.右圖為夏季某晴天一晝夜棉花植株對(duì)CO2的吸收量圖示，據(jù)圖回答：CO2吸收量0時(shí)間1、一天中CO2濃度最低的時(shí)間是___點(diǎn)；CO2濃度最高的時(shí)間是___點(diǎn)；2、一天中植物有機(jī)物含量最低的是___點(diǎn)；有機(jī)物含量最高的是____點(diǎn)。FBBFABCDEFG4.右圖為夏季某晴CO20時(shí)間當(dāng)光合作用強(qiáng)度<呼吸作用強(qiáng)度時(shí)，會(huì)發(fā)生圖中

過程。當(dāng)光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度時(shí)，會(huì)發(fā)生圖中

過程。當(dāng)光合作用強(qiáng)度>呼吸作用強(qiáng)度時(shí)，會(huì)發(fā)生圖中

過程。pqpqmnpqgh3.圖像分析：已知M、N為同一細(xì)胞中的兩種細(xì)胞器，g、ｈ、ｍ、ｎ、ｐ、ｑ為相關(guān)的兩種氣體分子，回答問題：當(dāng)光合作用強(qiáng)度<呼吸作用強(qiáng)度時(shí)，會(huì)發(fā)生圖中5.必需元素供應(yīng)對(duì)光合速率的影響

(1)曲線分析：在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需元素的供應(yīng)，可提高光合作用速率，但當(dāng)超過一定濃度后，會(huì)因土壤溶液濃度過高而導(dǎo)致植物滲透失水而萎蔫。

(2)應(yīng)用：根據(jù)作物的需肥規(guī)律，適時(shí)、適量地增施肥料，可提高農(nóng)作物產(chǎn)量。5.必需元素供應(yīng)對(duì)光合速率的影響1、若白天光照充足，下列哪種條件對(duì)農(nóng)作物增產(chǎn)有利

A.晝夜恒溫25℃B.白天溫度15℃，夜間溫度25℃C.晝夜恒溫15℃D.白天溫度25℃，夜間溫度15℃

D2、下列措施中，不會(huì)提高溫室蔬菜產(chǎn)量的是（）

A、增大O2濃度B、增大CO2濃度

C、增強(qiáng)光照D、調(diào)節(jié)室溫E、適時(shí)適量的澆水和施肥A1、若白天光照充足，下列哪種條件對(duì)農(nóng)作物增產(chǎn)有利D2、3、溫室栽培蔬菜，采用什么樣顏色的玻璃做頂棚更能提高產(chǎn)量：A紅色B藍(lán)紫色C綠色D無色D4、用下述容積相同的玻璃罩分別罩住大小、生長狀況相同的天竺葵，光照相同的時(shí)間后，罩內(nèi)O2最少的是：A．綠色罩B．紅色罩C．藍(lán)色罩D．紫色罩A3、溫室栽培蔬菜，采用什么樣顏色的玻璃做頂棚更能提高產(chǎn)量：D化能合成作用自養(yǎng)生物異養(yǎng)生物自養(yǎng)生物與異養(yǎng)生物的本質(zhì)區(qū)別化能合成作用光合作用與化能合成作用的比較自養(yǎng)生物的類型化能合成作用自養(yǎng)生物自養(yǎng)生物能利用CO2制造有機(jī)物的生物。自養(yǎng)生物能利用CO2制造有機(jī)物的生物。異養(yǎng)生物不能利用CO2制造有機(jī)物，只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來維持自身的生命活動(dòng)的生物。異養(yǎng)生物不能利用CO2制造有機(jī)物，只能利用環(huán)境自養(yǎng)生物與異養(yǎng)生物的本質(zhì)區(qū)別能否利用CO2制造有機(jī)物。自養(yǎng)生物與異養(yǎng)生物的本質(zhì)區(qū)別能否利用CO2制化能合成作用少數(shù)種類的細(xì)菌，能利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時(shí)所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。實(shí)例：硝化細(xì)菌的化能合成作用化學(xué)能化能合成作用少數(shù)種類的細(xì)菌，能利用體外環(huán)境中2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化細(xì)菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化細(xì)菌CO2+H2O（CH2O）+O2能量2NH3+3O22HNO2+2H2O+能光合作用化能合成作用相同點(diǎn)不同點(diǎn)(利用的能量不同)光合作用和化能合成作用的異同把二氧化碳和水合成有機(jī)物利用的是光能利用的是化學(xué)能體外環(huán)境中無機(jī)物氧化釋放的能量光合作用化能合成作用相同點(diǎn)不同點(diǎn)光合作用和化能合成作用的異同自養(yǎng)生物的類型光能自養(yǎng)型生物化能自養(yǎng)型微生物綠色植物光合細(xì)菌如：硝化細(xì)菌自養(yǎng)生物的類型光能自養(yǎng)型生物化能自養(yǎng)型微生物綠色植物光合細(xì)菌能量之源——光與光合作用能量之源——光與光合作用有些蔬菜大棚用紅色或藍(lán)色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，有的溫室內(nèi)懸掛發(fā)紅色或藍(lán)色的燈管。1.用這種方法有什么好處？這樣做對(duì)光合作用有影響嗎？2.為什么是用紅色或藍(lán)色的呢？用綠色的可以嗎？可以提高光合作用強(qiáng)度；不同顏色的光會(huì)影響植物的光合作用。不能；因?yàn)槿~綠素基本上不吸收綠光有些蔬菜大棚用紅色或藍(lán)色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，有的溫室

光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能被細(xì)胞所吸收的過程稱為光合作用。光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能被細(xì)胞所吸收的過程稱為光合作

太陽光中有能量，我們制造出太陽能電池板可以捕獲其中的能量并轉(zhuǎn)化為電能。綠色植物也能捕獲并轉(zhuǎn)化太陽光中的能量，那么，綠葉中通過什么物質(zhì)或結(jié)構(gòu)捕獲并轉(zhuǎn)化光能呢？太陽光中有能量，我們制造出太陽能電池板可以捕獲

捕獲光能的色素

我們知道，玉米中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)白化苗。白化苗由于不能進(jìn)行光合作用，待種子中貯存的養(yǎng)分耗盡就會(huì)死亡?？梢姽夂献饔门c細(xì)胞中的色素有關(guān)。

今天，下面的這個(gè)實(shí)驗(yàn)，主要目的是探究綠葉中含有幾種色素和學(xué)習(xí)對(duì)色素進(jìn)行提取和分離的方法，并設(shè)法將這些色素分離開。

綠葉中有哪些色素呢？捕獲光能的色素我們知道，玉米中有時(shí)會(huì)葉綠體中色素的提取和分離【實(shí)驗(yàn)】葉綠體中色素的提取和分離【實(shí)驗(yàn)】一、實(shí)驗(yàn)原理1.葉綠體中的色素能溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中，所以用無水乙醇可提取葉綠體中色素。2.色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散得快，溶解度低的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散得慢，因而可用層析液將不同的色素分離。一、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)程序

二、實(shí)驗(yàn)程序方法與步驟：稱取5g左右的鮮葉，剪碎，放入研缽中。加少許的石英砂（充分研磨）和碳酸鈣(防止研磨中色素被破壞)與10ml無水乙醇。在研缽中快速研磨。將研磨液進(jìn)行過濾。方法與步驟：稱取5g左右的鮮葉，剪碎，放入研缽中。加少許的石實(shí)驗(yàn)結(jié)果：討論：1.濾紙條上有幾條不同顏色的色帶？其排序怎樣？寬窄如何？這說明了什么？2022/12/1678實(shí)驗(yàn)結(jié)果：討論：1.濾紙條上有幾條不同顏色的色帶？其排序怎樣胡蘿卜素葉綠素a葉黃素葉綠素b類胡蘿卜素

葉綠素

1/4

3/4

黃綠色藍(lán)綠色橙黃色黃色胡蘿卜素葉綠素a葉黃素葉綠素b類胡蘿卜素葉綠素1/43葉綠素類胡蘿卜素（含量約3/4）（含量約1/4）葉綠素a（藍(lán)綠色）葉綠素b（黃綠色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）綠葉中的色素葉綠素類胡蘿卜素（含量約3/4）（含量約1/4）葉綠素a（藍(lán)三、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵1.選材時(shí)應(yīng)注意選擇鮮嫩、色濃綠、無漿汁的葉片。如菠菜葉、棉花葉、洋槐葉等。2.畫濾液細(xì)線時(shí)應(yīng)以細(xì)、齊、直為標(biāo)準(zhǔn)，重復(fù)畫線時(shí)必須等上次畫線干燥后再進(jìn)行，重復(fù)2-3次。3.層析時(shí)不要讓濾液細(xì)線觸及層析液。三、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵1.選材時(shí)應(yīng)注意選擇鮮嫩、色濃綠、無漿汁的葉片。四、注意事項(xiàng)1.因丙酮和層析液都是易揮發(fā)且有一定毒性的有機(jī)溶劑，所以研磨要快，收集的濾液要用棉塞塞住，層析時(shí)要加蓋，盡量減少有機(jī)溶劑的揮發(fā)。2.在研磨時(shí)要加少許二氧化硅，目的是為了研磨充分，有利于色素的提??；加少許碳酸鈣的目的是為了防止研磨過程中，葉綠體中的色素受到破壞。3.分離色素時(shí)，一定不要讓濾紙條上的濾液細(xì)線接觸到層析液，這是因?yàn)樯匾兹芙庠趯游鲆褐校瑢?dǎo)致色素帶不清晰，影響實(shí)驗(yàn)效果。四、注意事項(xiàng)1.因丙酮和層析液都是易揮發(fā)且有一定毒性的有機(jī)溶2、色素的吸收光譜葉綠素溶液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)紫光類胡蘿卜素溶液2、色素的吸收光譜葉綠素溶液葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光類胡蘿葉綠素：吸收藍(lán)紫光和紅光類胡蘿卜素：吸收藍(lán)紫光葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜葉綠素：吸收藍(lán)紫光和紅光類胡蘿卜素：吸收藍(lán)紫光葉綠素和類胡蘿葉綠素a和合葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉紅素主要吸收藍(lán)紫光。注：因?yàn)槿~綠素對(duì)綠光吸收最少，綠光被反射回來，所以葉片才呈現(xiàn)綠色。結(jié)論：問題：這些捕獲光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位？葉綠素a和合葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉紅素主

1817年，兩位法國科學(xué)家首次從植物中分離出葉綠素，當(dāng)時(shí)并不清楚葉綠素在植物細(xì)胞中的分布情況。

1865年，德國植物學(xué)家薩克斯研究葉綠素在光合作用中的功能時(shí)，發(fā)現(xiàn)葉綠素并非普遍分布在植物的整個(gè)細(xì)胞中，而是集中在一個(gè)更小的結(jié)構(gòu)里，后來人們稱之為葉綠體。3.葉綠體1817年，兩位法國科學(xué)家首次從植物中分離出葉葉片中的葉肉細(xì)胞綠葉回顧

葉肉細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖

葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖捕捉光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位？葉片中的葉肉細(xì)胞綠葉回顧葉肉細(xì)胞葉綠體亞顯微捕捉光基粒類囊體吸收光能的色素分布于類囊體的薄膜上極大地?cái)U(kuò)展了受光面積基粒類囊體吸收光能的色素分布于類囊體的薄膜上極大地?cái)U(kuò)展了受光

葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖外膜內(nèi)膜類囊體基粒色素基質(zhì)分布有葉綠體亞顯微外膜內(nèi)膜類囊體基粒色素基質(zhì)分布有注意：葉綠體的外膜、內(nèi)膜、類囊體薄膜都屬于

膜，基本支架都是生物磷脂雙分子層注意：生物磷脂雙分子層3、葉綠體含有的成分：⑴少量的

；⑵色素：分布于

；⑶與

有關(guān)的酶，分布在葉綠體

。DNA和RNA基粒類囊體的薄膜上光合作用基粒類囊體上、基質(zhì)中3、葉綠體含有的成分：DNA和RNA基粒類囊體的薄膜上光合作第5章第4節(jié)能量之源——光與光合作用課件討論：恩格爾曼實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上有什么巧妙之處？（1）、用水綿作實(shí)驗(yàn)材料，有細(xì)而長的帶狀葉綠體，螺旋狀分布在細(xì)胞中，便于觀察和分析研究。（2）、將臨時(shí)裝片置于黑暗且沒有空氣的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和O2的影響，從而確保實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌M(jìn)行。（3）、用極細(xì)的光束照射，并且用好氧菌進(jìn)行檢測(cè)，能準(zhǔn)確的判斷水綿細(xì)胞中放O2

部位。（4）、進(jìn)行黑暗（局部光照）與曝光的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，從而明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是由光照引起的。討論：恩格爾曼實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上有什么巧妙之處？（1）、用水綿作實(shí)結(jié)論:葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，它內(nèi)部的巨大膜表面上，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。結(jié)論:葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，它內(nèi)部的巨大膜表面上，不僅二、光合作用的原理和應(yīng)用1、光合作用的概念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。2、光合作用的實(shí)質(zhì)合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量二、光合作用的原理和應(yīng)用1、光合作用的概念指綠色植物通過葉綠年代科學(xué)家結(jié)論1664海爾蒙特水分是植物建造自身的原料1771普利斯特利植物可以更新空氣1779英格豪斯只有在光照下只有綠葉才可以更新空氣1845R.梅耶植物在光合作用時(shí)把光能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能儲(chǔ)存起來1864薩克斯綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉1880恩格爾曼氧由葉綠體釋放出來。葉綠體是光合作用的場(chǎng)所。1939魯賓卡門光合作用釋放的氧來自水。20世紀(jì)40代卡爾文光合產(chǎn)物中有機(jī)物的碳來自CO2年代科學(xué)家結(jié)論1664海爾蒙特水分是植物建造自身的原料177光合作用的定義

綠色植物通過葉綠體，利用光能，把CO2和H2O轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，并釋放出O2的過程?？偨Y(jié)光合作用的反應(yīng)式CO2＋H2O（CH2O）＋O2光能葉綠體糖類光合作用的定義綠色植物通過葉綠體，利用光能，把C光合作用過程光反應(yīng)暗反應(yīng)劃分依據(jù):反應(yīng)過程是否需要光能光反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎？夜間呢？暗反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎？夜間呢？有光才能反應(yīng)有光、無光都能反應(yīng)光合作用過程光反應(yīng)暗反應(yīng)劃分依據(jù):反應(yīng)過程是否需要光能光反應(yīng)H2O類囊體膜酶Pi

＋ADPATP光反應(yīng)階段光、色素、酶葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜上水的光解：H2O[H]+O2光能（還原劑）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能貯存在ATP中[H]場(chǎng)所：條件：物質(zhì)變化能量變化進(jìn)入葉綠體基質(zhì)，參與暗反應(yīng)供暗反應(yīng)使用H2O類囊體膜酶Pi＋ADPATP光反應(yīng)階段光、色素、酶葉CO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物2C3C3的還原葉綠體基質(zhì)多種酶H2O類囊體膜酶Pi

＋ADPATP[H]糖類卡爾文循環(huán)CO2五碳化合物C5CO2的固定三碳化合物2暗反應(yīng)階段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的還原：ATP[H]、ADP+Pi葉綠體的基質(zhì)中

ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖?/p>

有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能2C3(CH2O)酶糖類[H]、ATP、酶場(chǎng)所：條件：物質(zhì)變化能量變化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ATP[H]暗反應(yīng)階段CO2的固定：CO2＋C5

聯(lián)系比較光反應(yīng)、暗反應(yīng)光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段條件場(chǎng)所物質(zhì)變化能量變化光、色素、酶不需光、酶、[H]、ATP葉綠體類囊體膜葉綠體基質(zhì)中水的光解；ATP的生成CO2的固定；C3的還原

ATP中活躍化學(xué)能光能ATP中活躍化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，為暗反應(yīng)提供[H]和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi。

CO2+H2O（CH2O)+O2光能葉綠體聯(lián)系比較光反應(yīng)、暗反應(yīng)光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段條件色素分子可見光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解能固定還原酶光反應(yīng)暗反應(yīng)光合作用總過程：色素分子可見光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H光反應(yīng)H2O→2[H]+1/2O2+Pi+光能ATP酶ADP水的光解：ATP的合成

：暗反應(yīng)CO2的還原：

2C3+[H](CH2O)+C5酶ATPCO2的固定：

CO2+C5→2C3酶總結(jié)：光反應(yīng)H2O→2[H]+1/2O2+Pi+光能ATP原料和產(chǎn)物的對(duì)應(yīng)關(guān)系：（CH2O）CHOCO2CO2H2OO2H2O能量的轉(zhuǎn)移途徑：碳的轉(zhuǎn)移途徑：光能ATP中活躍的化學(xué)能(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能CO2C3（CH2O）原料和產(chǎn)物的對(duì)應(yīng)關(guān)系：（CH2O）CHOCO2CO2H2OO下圖是光合作用過程圖解，請(qǐng)分析后回答下列問題：①圖中A是______,B是_______,它來自于______的分解。②圖中C是_______，它被傳遞到葉綠體的______部位，用于____________________

。③圖中D是____，在葉綠體中合成D所需的能量來自______④圖中G________,F是__________,J是_____________⑤圖中的H表示_______，H為I提供__________光H2OBACDE+PiFGCO2JHIＯ2水[H]基質(zhì)作為還原劑，還原C3ATP色素吸收的光能光反應(yīng)[H]和ATP色素C5化合物C3化合物糖類下圖是光合作用過程圖解，請(qǐng)分析后回答下列問題：①圖中A是__光合作用原理的運(yùn)用

植物自身因素環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響1）光照2）溫度3）二氧化碳濃度4）水分5）礦質(zhì)元素光合作用原理的運(yùn)用

植物自身因素1）光照2）溫度3）二氧化碳影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素1.溫度對(duì)光合作用速率的影響

1.溫度對(duì)光合作用速率的影響(1)曲線分析：溫度主要是通過影響與光合作用有關(guān)酶的活性而影響光合作用速率。

(2)應(yīng)用：冬天，溫室栽培可適當(dāng)提高溫度，也可適當(dāng)降低溫度。白天調(diào)到光合作用最適溫度,以提高光合作用速率；晚上適當(dāng)降低溫室的溫度，以降低細(xì)胞呼吸，保證植物有機(jī)物的積累。(1)曲線分析：溫度主要是通過影響與光合作用有關(guān)酶的活性而影【積極思維】生長旺盛的葉片，剪成5mm見方的小塊，抽去葉內(nèi)氣體，做下列處理，如圖，這四個(gè)處理中，沉入底部的葉片小塊最先浮起的是A【積極思維】A2光照對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響

（1）光照強(qiáng)度(2)光的成分(光質(zhì)）（3）一天的日變化2光照對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響（1）光照強(qiáng)度(2)光的成分光合作用強(qiáng)度光照強(qiáng)度oA（1）光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響曲線光光照強(qiáng)度oA（1）光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響曲線光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系曲線ABCOCO2吸收量CO2釋放量光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系曲線ABCOCO2吸CO2釋放量請(qǐng)思考以下問題：1.A點(diǎn)的含義;2.B點(diǎn)的含義；3.C點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)的含義；A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0，此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放的CO2量可表示此時(shí)細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。

B點(diǎn)：細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度（光照強(qiáng)度只有在

B點(diǎn)以上時(shí)，植物才能正常生長），B點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。C點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)請(qǐng)思考以下問題：A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0，此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放的4.AB段曲線的含義5.BC段曲線的含義AB段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，CO2釋放量逐漸減少，這是因?yàn)榧?xì)胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用，此時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度BC段：表明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，到C點(diǎn)以上就不再加強(qiáng)了4.AB段曲線的含義AB段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐B(yǎng)BBBBB陰生植物ABCOCO2吸收量CO2釋放量光照強(qiáng)度陰生植物與陽生植物陽生植物陰生植物ABCOCO2吸CO2釋放量光照強(qiáng)度陰生植物與陽生植3.CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響

（2）點(diǎn)含義：①圖1中A點(diǎn)表示光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的CO2濃度，即CO2補(bǔ)償點(diǎn)；②圖2中的A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需環(huán)境中CO2的最低濃度；3.CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響4.水分的供應(yīng)對(duì)光合作用速率的影響

(1)影響：水是光合作用的原料，缺水既可直接影響光合作用，又會(huì)導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉，限制

CO2進(jìn)入葉片，從而間接影響光合作用。

(2)應(yīng)用：根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉。4.水分的供應(yīng)對(duì)光合作用速率的影響C10時(shí)1214光合作用強(qiáng)度186ABDE例：植物的光合午休現(xiàn)象晴朗的夏季的一天C10時(shí)1214光合作用強(qiáng)度186ABDE例：植物的光合午休C10時(shí)1214光合作用強(qiáng)度186ABDE例：AB段：光照增強(qiáng)，光合強(qiáng)度增大C點(diǎn)：中午時(shí)光照最強(qiáng)葉片蒸騰作用最強(qiáng)葉片大量失水葉表面大量氣孔關(guān)閉CO2進(jìn)入受阻葉片中的CO2減少光合強(qiáng)度減弱DE段：光照減弱，光合強(qiáng)度減小植物的光合午休現(xiàn)象晴朗的夏季的一天C10時(shí)1214光合作用強(qiáng)度