光合作用與能量轉(zhuǎn)化【知識精講+高效課堂】高一上學(xué)期生物人教版必修1

5.4光合作用與能量轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)目標(biāo)1．理解實驗“綠葉中色素的提取和分離”的原理和方法，掌握基本操作技能。2．說出綠葉中色素的種類和作用。3．說出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。4.掌握光合作用原理及應(yīng)用。5.掌握影響光合作用的因素。思考：所有植物都能進行光合作用嗎？植物所有部位都能進行光合作用嗎？高等植物的葉片是進行光合作用的主要器官葉片中的色素可能與光能的捕獲有關(guān)

光合作用是唯一能夠捕獲和轉(zhuǎn)化光能的生物學(xué)途徑。一、捕獲光能的色素（P98）為什么可以用無水乙醇提取色素？為什么層析液可以分離色素？綠葉中的色素能溶解在有機溶劑無水乙醇中。綠葉中的色素不只一種，都能溶解在層析液（有機溶劑）中，不同色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙上擴散速率不同溶解度高，擴散___溶解度低，擴散___快慢紙層析法實驗原理：綠葉中色素的提取和分離1、提取綠葉中的色素（P98)(1)稱取5g新鮮綠葉，

，放入研缽中。剪碎(2)加少許的

、

與10mL無水乙醇，在研缽中快速研磨。二氧化硅碳酸鈣(3)用單層尼龍布將研磨液進行

，濾液收集到試管，及時用

。過濾棉塞塞口2、制備濾紙條濾紙條一端剪去兩角，距去角端1cm處畫鉛筆細線。鉛筆線3、畫濾液細線用毛細吸管蘸取濾液畫濾液細線，待濾液干后再重復(fù)1～2次。要求：直、細、齊（使分離出的色素帶平整不重疊）4、分離綠葉中的色素將適量層析液倒入燒杯中，將濾紙條畫線端插入層析液中，封蓋固定。濾液細線不能觸及層析液原因：色素溶解于層析液，沒有色素帶或色素帶不清晰5、分析實驗結(jié)果胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b橙黃色黃色藍綠色黃綠色類胡蘿卜素葉綠素（含量約占3/4）（含量約占1/4）課堂練習(xí)在“綠葉中色素的提取和分離”實驗中得到的色素帶顏色較淺，分析其原因可能是(

)①加入的提取液太多②用體積分數(shù)為

95%

的乙醇加入無水碳酸鈉代替無水乙醇③研磨時沒有加入碳酸鈣④研磨時沒有加入二氧化硅⑤取的葉片葉脈過多，葉肉細胞過少⑥畫濾液細線的次數(shù)少⑦使用放置數(shù)天的菠菜葉A.①③⑦

B.②④⑤C.①③④⑤⑥⑦

D.②③④⑤⑥C葉綠素溶液類胡蘿卜素溶液葉綠素主要吸收______________；類胡蘿卜素主要吸收_______藍紫光紅光、藍紫光一、捕獲光能的色素光合色素可以吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能植物工廠的LED燈都是做成全紅、全藍、紅藍組合三種形式。為什么不用發(fā)綠光的光源？①好氧細菌向O2含量多的地方聚集；

②好氧細菌可在顯微鏡下觀察看到。思考：如何找出細胞中產(chǎn)生O2的位置呢？O2普通植物細胞可行嗎？葉綠體特征：①分布散亂②環(huán)流運動不利于觀察！葉綠體特征：①帶狀螺旋分布②無環(huán)流運動利于觀察！水綿資料一：恩格爾曼的水綿和好氧細菌的實驗二、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能恩格爾曼實驗（一）氧氣是葉綠體釋放出來的實驗結(jié)論：極細光束有光照有葉綠體才有氧氣二、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能葉綠體主要利用紅光和藍紫光釋放氧氣實驗結(jié)論：恩格爾曼實驗（二）葉綠體功能：是進行光合作用的場所結(jié)構(gòu)：類囊體堆疊成基粒，擴大了膜面積，為色素和酶提供附著點光合色素分布在類囊體薄膜上葉綠體基質(zhì)和類囊體膜上含有許多與光合作用有關(guān)的酶。二、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能三、光合作用原理光合作用（P102）：是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，

將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存在能量的有機物，并且

釋放出氧氣的過程。課堂練習(xí)1.植物在夜晚不能進行光反應(yīng)，只能進行暗反應(yīng)（

）2.光合作用中ATP的移動方向是從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜(

）3.光合作用中ADP的移動方向是從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜(

)4.光合作用過程中產(chǎn)生的ATP可以為細胞內(nèi)的各項生命活動提

供能量(

)條件光照變?nèi)?，CO2供應(yīng)不變光照變強，CO2供應(yīng)不變光照不變，CO2供應(yīng)減少光照不變，CO2供應(yīng)增多C3含量C5含量NADPH和ATP含量（CH2O）合成量指植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。光合作用強度的強弱直接關(guān)系農(nóng)作物的產(chǎn)量。光合作用的強度：光合作用速率表示方法：通常以單位時間內(nèi)CO2等原料的消耗，或O2、（CH2O）等產(chǎn)物的生成數(shù)量來表示。四、影響光合作用的因素及應(yīng)用葉片中含有空氣，放在水中會上浮排除葉片間隙內(nèi)的空氣，葉片下沉O2在葉片間隙中積累，葉片上浮真空抽氣光合作用產(chǎn)生O2實驗：探究光照強度對光合作用強度的影響1.實驗原理四、影響光合作用的因素及應(yīng)用實驗：探究光照強度對光合作用強度的影響1、用打孔器打出小圓片2、小圓片真空抽氣3、分組編號:A、B、C，置于

強、中、弱三種光照下5、進行實驗，無關(guān)變量相同且適宜6、測量并記錄實驗的結(jié)果——相同時間小圓葉片上浮的數(shù)量ABC30cm20cm10cm實驗步驟：黑暗環(huán)境項目燒杯小圓形葉片加富含CO2的清水光照強度（LED燈離材料的距離）葉片浮起數(shù)量A10片20mL30cm(弱光)少B10片20mL20cm(中光)中C10片20mL10cm(強光)多3.實驗結(jié)果：在一定范圍內(nèi)，隨著光照強度不斷增強，光合作用強度不斷增強。4.實驗結(jié)論：凈光合速率呼吸速率總光合速率A點只進行呼吸作用B點光合速率=呼吸速率AB段光合速率<呼吸速率B點之后光合速率>呼吸速率總光合速率=凈光合速率+呼吸速率CO2吸收量CO2釋放量1.光照強度陽生植物陰生植物

陰天時溫室大棚適當(dāng)提高光照強度可以增加光合作用強度；

陰生植物的光補償點和光飽和點都比陽生植物的低，間作套種時注意作物種類搭配實踐應(yīng)用1.科學(xué)家研究小麥20℃時光合作用強度與光照強度的關(guān)系，得到如圖所示曲線，下列有關(guān)敘述不正確的是(

)A.a點時，小麥葉肉細胞不進行光合作用B.b點時，小麥光合速率等于呼吸速率C.其他條件適宜，當(dāng)植物缺Mg時，b點將向右移動D.隨著環(huán)境溫度的升高，cd段位置會不斷上移D四、影響光合作用因素2.CO2濃度A點：光合作用速率=呼吸作用速率B點：光合作用速率不再隨著CO2濃度的增加而增加CO2補償點CO2飽和點

在一定范圍內(nèi)，光合速率隨CO2濃度的增加而加快，CO2濃度增加到一定值時，光合速率不再增加CO2濃度需達到一定值時才能啟動光合作用增施農(nóng)家肥增施有機肥通風(fēng)透光，既能有利于充分利用光能，又可以使空氣不斷流過葉面，提供較多的CO2，從而提高光合作用強度，使作物增產(chǎn)。實踐應(yīng)用2.如圖兩曲線分別表示陽生植物和陰生植物CO?的吸收速率隨光照強度變化的情況。當(dāng)光照強度為C時，兩植物的有機物積累速率分別為a?、b?，兩植物有機物合成速率分別為a?、b?，結(jié)果是(

)

A.

a?=b?;a?>b?

B.a?=b?;a?<b?

C.a?>b?;a?>b?

D.a?<b?;a?=b?A四、影響光合作用因素3.溫度實質(zhì)：溫度影響光合作用有關(guān)酶的活性

影響葉片氣孔開閉程度實踐應(yīng)用溫室栽培植物時，白天適當(dāng)提高溫度，可提高凈光合速率，夜間適當(dāng)降溫，可降低呼吸消耗，保證植物有機物的積累。四、影響光合作用因素4.水水是光合作用（光反應(yīng)）的原料；缺水會導(dǎo)致葉片部分氣孔關(guān)閉，限制CO2進入葉片，從而間接影響光合作用（暗反應(yīng)）實踐應(yīng)用及時、合理灌溉合理灌溉N：光合色素、NADPH、酶、ATP等的重要組成元素。P：NADPH、ATP的重要組成元素Mg：葉綠素的重要組成元素。K：促進光合作用產(chǎn)物向儲存器官（塊莖）的運輸。四、影響光合作用因素實踐應(yīng)用合理施肥可促進葉片面積增大，促進葉綠素合成，促進光合產(chǎn)物的運輸和轉(zhuǎn)化等，提高光合作用強度。5、礦質(zhì)元素四、影響光合作用因素6、光質(zhì)（不