蘇教版高中生物必修一課件第四章第二節(jié)-光合作用

第四章光合作用和細(xì)胞呼吸第二節(jié)光合作用第二節(jié)光合作用

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，每年全球通過光合作用大約同化2.0×1014kg碳，如以葡萄糖計(jì)算相當(dāng)于合成4.0×1012和5.0×1012t有機(jī)物，可見植物光合作用規(guī)模之巨大。那么，植物生長的有機(jī)養(yǎng)料從何而來？眾科學(xué)家經(jīng)過不懈努力，逐步揭開了綠色植物的光合作用之謎。五年后1648年，海爾蒙特(J.B.vanHelmont)柳樹增重74.47

kg土壤減少0.06

kg水分是建造植物體的唯一原料2.5Kg2.1771年，[英]普利斯特利結(jié)論：

植物可以更新空氣不足：

沒有發(fā)現(xiàn)光在植物更新空氣中的作用3.1779年，[荷蘭]英格豪斯做了500多次植物更新空氣的實(shí)驗(yàn)，其主要內(nèi)容如下：結(jié)論：植物體在光下才能更新空氣。不足：沒有能說明植物在光下更新了空氣中的哪種成分。暗處光下4.1864年，[德]薩克斯置于暗處幾小時。[思考]：目的是什么？一半遮光一半曝光[思考]：自變量是什么？因變量是什么？消耗掉葉片中原有的淀粉，排除其對實(shí)驗(yàn)的干擾。自變量：有無光照因變量：有無淀粉產(chǎn)生[思考]：用酒精浴脫色的目的是什么？[思考]：實(shí)驗(yàn)結(jié)果是什么？實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么？避免葉片中的色素對實(shí)驗(yàn)的干擾。結(jié)果：遮光的部位不變藍(lán)、曝光的部位變成藍(lán)色。結(jié)論：綠色葉片光合作用產(chǎn)生了淀粉。遮光曝光碘蒸氣處理1880年，[德]恩吉爾曼水綿的結(jié)構(gòu)將載有水綿和好氧細(xì)菌的裝片置于黑暗、無空氣的環(huán)境中用極細(xì)的光束照射水綿現(xiàn)象：好氧細(xì)菌集中在葉綠體被光束照射到的部位。將載有水綿和好氧細(xì)菌的裝片完全暴露在光下現(xiàn)象：好氧細(xì)菌分布在葉綠體所有受光的部位[思考]：分析恩吉爾曼的對比實(shí)驗(yàn)，我們可得出的結(jié)論是什么？O2是葉綠體釋放的，葉綠體是光合作用的場所。

[思考]：恩吉爾曼的實(shí)驗(yàn)，還可證明什么？光合作用需要光。

[思考]：好氧細(xì)菌在實(shí)驗(yàn)中的作用是什么?指示氧氣釋放的部位。

光合作用釋放的O2到底是來自H2O，還是CO2呢，還是兩者兼而有之？？光合作用？光H2O(CH2O)O2CO21940年，魯賓(S.Ruben)和卡門M.Kamen)（P72）2、同位素標(biāo)記進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)，是為了弄清楚在光合作用中產(chǎn)生的氧到底是來自水還是二氧化碳？還是兩者兼而有之？如何設(shè)計(jì)這個實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?、同位素標(biāo)記法（同位素示蹤法

）5.1940年，[美]魯賓和卡門[思考]：圖中A物質(zhì)和B物質(zhì)的相對分子質(zhì)量之比為多少？結(jié)論：光合作用釋放的氧氣來自水8︰9光合色素與光能的捕獲邊做邊學(xué)提取和分離葉綠體中的色素實(shí)驗(yàn)原理：

葉綠體中的色素都能溶解于有機(jī)溶劑中，如丙酮（酒精）等。所以可以用丙酮（酒精）提取葉綠體中的色素。葉綠體中的四種色素在層析液中的擴(kuò)散速度不同，層析液的主要成分是石油醚，石油醚是一種脂溶性很強(qiáng)的有機(jī)溶劑，葉綠體中的四種色素在石油醚中的溶解度不同：溶解度最高的是胡蘿卜素，它隨石油醚在濾紙上擴(kuò)散得最快；葉黃素和葉綠素a的溶解度次之；葉綠素b的溶解度最低，擴(kuò)散得最慢。這樣，幾分鐘后，四種色素就在擴(kuò)散過程中分離開來。實(shí)驗(yàn)——綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)原理：提取(無水乙醇)、分離(層析液)目的要求：綠葉中色素的提取和分離及色素的種類材料用具：新鮮綠葉、定性濾紙等、無水乙醇、石英砂、碳酸鈣，層析液，濾紙條，棉花，剪刀，鉛筆，直尺等方法步驟：

1.提取綠葉中的色素2.制備濾紙條

3.畫濾液細(xì)線4.分離綠葉中的色素

5.觀察和記錄討論：

1.濾紙條上色帶的數(shù)目、排序、寬窄？

2.濾紙條上的濾液細(xì)線，為什么不能觸及層析液？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(中和細(xì)胞中的酸，防止鎂從葉綠素分子中移出)與10ml無水乙醇。在研缽中快速研磨。將研磨液進(jìn)行過濾(漏斗底部放脫脂棉或尼龍布）。邊做邊學(xué)討論：1、實(shí)驗(yàn)中無水乙醇和層析液的用途是什么？2、濾紙條上色帶的數(shù)目、排序、寬窄？3、濾紙條上的濾液細(xì)線，為什么不能觸及層析液？光合色素與光能的捕獲恩吉爾曼實(shí)驗(yàn)1、恩吉爾曼認(rèn)為，絲狀綠藻的光合作用會產(chǎn)生氧氣，而且產(chǎn)生氧氣的多少和光合作用的效率成正比2、他把一些好氧的并能運(yùn)動的細(xì)菌放入盛有一條絲狀綠藻的溶液中，再將棱鏡產(chǎn)生的連續(xù)的不同波長的光投射到這條綠藻上。恩吉爾曼實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析：這一巧妙的實(shí)驗(yàn)說明了什么？

實(shí)驗(yàn)表明：葉綠素a和b在藍(lán)光和紅光部分都有很高的吸收峰，葉綠體中的胡蘿卜素和葉黃素的主要吸收藍(lán)紫光。葉綠體中的色素（1）色素的種類、顏色和含量葉綠素（約占3/4）：主要吸收

__。葉綠素a（

色）葉綠素b（

色）

類胡蘿卜素（約占1/4）：主要吸收

。胡蘿卜素（

色）葉黃素（

色）（2）色素的作用——

。藍(lán)紫光和紅光藍(lán)綠黃綠藍(lán)紫光橙黃黃吸收光用于光合作用光合色素與光能的捕獲問題探討討論：1.用這種方法有什么好處？不同顏色的光照對植物的光合作用會有影響嗎？2.為什么不使用綠色的塑料薄膜或補(bǔ)充綠色光源？用無色玻璃或塑料薄膜掛紅色或藍(lán)色的燈管，白天開燈光合作用1、什么是光合作用？

光反應(yīng)2、光合作用的過程

暗反應(yīng)3、總反應(yīng)式4、影響因素光合作用的過程1、什么是光合作用？

綠色植物通過葉綠體吸收光能，將CO2和H2O合成為有機(jī)物并釋放出O2，同時也將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在糖類和其他有機(jī)物中，這一過程稱為光合作用。光合作用

光反應(yīng)2、光合作用的過程暗反應(yīng)

光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上，必須在有光的條件下才能進(jìn)行。

暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中，在有光和無光的條件下都能進(jìn)行。①水的光解[H]ADP+Pi酶供能葉綠體中的色素H2O

O2

酶②ATPCO2C52C3①固定供氫酶②還原(CH2O)多種酶參加催化光合作用的過程光能光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)葉綠體基粒類囊體薄膜上葉綠體基質(zhì)光反應(yīng)H2O→[H]+O2+Pi+光能ATP酶ADP水的光解：光合磷酸化：暗反應(yīng)C3的還原：

2C3+[H](CH2O)+C5酶ATPCO2的固定：

CO2+C5→2C3酶能量的轉(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）請分析光下的植物突然停止光照后，其體內(nèi)的C5化合物和C3化合物的含量如何變化？停止光照光反應(yīng)停止請分析光下的植物突然停止CO2的供應(yīng)后，其體內(nèi)的C5化合物和C3化合物的含量如何變化？[H]↓

ATP↓還原受阻C3

↑C5↓CO2↓固定停止C3↓C5↑比較項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)區(qū)別場所條件產(chǎn)物與光的關(guān)系物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系實(shí)質(zhì)類囊體的薄膜上葉綠體基質(zhì)中光、色素、酶、水酶、ATP、[H]、CO2O2、ATP、[H]必須在光下進(jìn)行有光無光都能進(jìn)行糖類等有機(jī)物H2O分解成O2和[H]；合成ATP。CO2被固定為C3；C3被還原成糖類等。光能轉(zhuǎn)變成ATP中的化學(xué)能ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成糖類等有機(jī)物中的化學(xué)能光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H]，（暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供NADP+、ADP、Pi）將無機(jī)物合成為有機(jī)物，將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲存在合成的有機(jī)物中。CO2+H2O*

(CH2O)+O2*

光能葉綠體光合作用的原料、產(chǎn)物、場所和條件是什么？請用一個化學(xué)反應(yīng)式表示出來。光合作用3、總反應(yīng)式復(fù)習(xí)回顧：1、葉綠體中色素存在部位是：2、葉綠體中與光合作用有關(guān)的酶存在部位是：3、色素的作用是：4、色素的種類及顏色：5、分別說出在色素提取中層析液、無水乙醇、CaCO3、SiO2的作用【思考題】：

在光合作用過程中能重復(fù)利用的物質(zhì)有

等。若其它條件適宜、光照停止，則ATP和[H]

、C3

、C5

（為什么？）。若其它條件適宜，停止CO2供應(yīng)，則ATP和[H]

、C3

、C5

（為什么？）。（填增加或減少）色素、酶、C5、ADP減少增加減少減少增加增加光合作用4、影響因素布萊克曼實(shí)驗(yàn)光合速率通常是指單位時間、單位葉面積的CO2吸收量或O2的釋放量，也可用單位時間、單位葉面積上的干物質(zhì)積累量來表示。光合作用4、影響因素布萊克曼實(shí)驗(yàn)

下圖示兩種溫度和兩種二氧化碳濃度下不同光照強(qiáng)度對光合速率的影響。如何區(qū)分是哪種因素對光合速率的影響？哪種因素對光合速率影響大？4.影響光合作用的因素：外界因素1）光照2）CO23）溫度4）礦質(zhì)營養(yǎng)5）水分內(nèi)部因素1）不同部位2）不同生育期光合作用4、影響因素提高光能利用率的途徑：

1）延長光照時間；

2）增加光照面積（合理密植、套種）；

3）增強(qiáng)光合作用效率（提高CO2濃度和溫度、合理施肥）b點(diǎn)為“光補(bǔ)償點(diǎn)”。bc段（不含b、c點(diǎn)），

速率大于

速率。c點(diǎn)為“光飽和點(diǎn)”。如果某植物長期處于b點(diǎn)所示的光照下，能正常生長嗎？

CO2吸收量CO2釋放量光照強(qiáng)度cabABd光合作用1、什么是光合作用？

光反應(yīng)2、光合作用的過程