光能的捕獲和利用課件

光能的捕獲和利用綠色植物通過

，利用

，把

和

合成為儲存能量的

，同時釋放

的過程，叫做光合作用。光合作用的定義葉綠體光能二氧化碳水有機物氧氣葉綠體光照CO2和H2O有機物和O2反應(yīng)場所反應(yīng)條件反應(yīng)原料反應(yīng)生成物五年后1、1642年，海爾蒙特實驗柳樹增重74.47kg土壤減少0.06kg一、光合作用的發(fā)現(xiàn)結(jié)論：植物可以更新空氣1779年，英格豪斯1864年德國薩克斯結(jié)論：①光合作用的產(chǎn)生淀粉。②光合作用需要光黑暗處理幾個小時一半遮光一半曝光酒精水酒精脫色碘蒸氣處理曝光的一半呈深藍(lán)色，遮光的一半不呈藍(lán)色。漂洗1880年，恩格爾曼實驗恩格爾曼實驗的結(jié)論是什么？①O2是葉綠體產(chǎn)生的②光合作用需光完全曝光1940年（美國）魯賓與卡門實驗第一組第二組H2180C02H20C18O2第二組180202小球藻懸液結(jié)論光合作用產(chǎn)生的O2來自于H2O。1940年，魯賓和卡門（同位素標(biāo)記法）

右圖為魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法進(jìn)行的實驗示意圖。圖中A物質(zhì)與B物質(zhì)相對分子質(zhì)量的比是（）A.1：2B.8：9C.2：1D.9：8BACO2H218O光照射下的小球藻懸液C18O2H2OD葉綠體的結(jié)構(gòu)外膜內(nèi)膜基粒基質(zhì)類囊體捕獲光能的色素分布在___________類囊體的薄膜上（1）提取綠葉的色素

原理：色素能溶解在有機溶劑丙酮（或無水乙醇）中，所以可用丙酮（無水乙醇）提取色素。稱取5g的綠葉，去中脈，剪碎，放入研缽中。一、捕獲光能的色素1.色素的種類（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。）少許二氧化硅和碳酸鈣再放入10mL丙酮（無水乙醇）迅速、充分的研磨將研磨液迅速倒入玻璃漏斗中進(jìn)行過濾。收集濾液,封口。（2）制備濾紙條鉛筆線畫鉛筆細(xì)線（3）畫濾液細(xì)線★要求：細(xì)、直、齊重復(fù)2—3次（4）分離綠葉中的色素原理：色素隨層析液在濾紙條上擴散速度不同，從而分離色素。層析液培養(yǎng)皿★層析液不能沒及濾液線★溶解度大，擴散速度快；溶解度小，擴散速度慢層析液濾液細(xì)線捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)對大多數(shù)生物，活細(xì)胞所需能量的最終源頭是_______。太陽能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？葉綠體中的色素提取液四種色素對光的吸收葉綠素主要吸收___________類胡蘿卜素主要吸收________藍(lán)紫光藍(lán)紫光、紅光綠葉中的色素及功能：色素本身的顏色種類葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素藍(lán)綠色黃綠色橙黃色黃色選吸收光能紅橙光藍(lán)紫光藍(lán)紫光back水綿好氧細(xì)菌1883年

生物學(xué)家恩吉爾曼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酶光能電能ATP中活躍的化學(xué)能[H]場所：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>

有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能2C3(CH2O)酶糖類[H]、ATP、酶場所：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]葉綠體中的色素光合作用的過程光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段光能co22c3H2O 水在光下分解C5ATPADP+Pi酶供能[H]供氫O2固定還原多種酶參加催化(CH2O)[氨基酸,脂肪]返回表一光合作用的過程光反應(yīng)暗反應(yīng)葉綠體類囊體的薄膜上葉綠體基質(zhì)中葉綠體色素、酶、光能有光、無光、酶H2O、ADP、Pi、NADP+CO2、C5、ATP、NADPHCO2+C52C3酶2H2O4﹝H﹞+O2酶ADP+Pi+能量

ATP酶2C3C5+（CH2O）ATPADP+PiNADPHNADP+酶NADP++2e-

+H++能量NADPH酶光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP、NADPH中活躍的化學(xué)能ATP、NADPH中的活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物中穩(wěn)定的化學(xué)能O2、ATP、NADPH（CH2O）、ADP、Pi、NADP、C5ATPNADPHADP、PiNADP+無機物有機物光化學(xué)有機物

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。

6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O

光能葉綠體美國卡爾文用14C標(biāo)記14CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，探明了CO2中的C的去向，稱為卡爾文循環(huán)。總結(jié)光合作用的反應(yīng)式光能葉綠體反應(yīng)物、條件、場所、生成物6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2光合作用原理的運用

植物自身因素環(huán)境因素對光合作用的影響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應(yīng)用影響光合作用強度的因素？CO2的濃度，光照的強弱；溫度的高低、必需礦物質(zhì)元素、水分等。例：適當(dāng)提高CO2的濃度（溫室大棚），增加光照時間和光照強度，農(nóng)作物間距合理，選擇適當(dāng)?shù)墓庠吹取＂賵D中A點含義：

；②B點含義：

；③C點表示：

；④若甲曲線代表陽生植物，則乙曲線代表

植物。

光照強度為0，只進(jìn)行呼吸作用光合作用與呼吸作用強度相等，稱為光補償點光合作用強度不再隨光照強度增強而增強，稱為光飽和點陰生圖中A點表示：

。CO2濃度達(dá)到植物所需的最大值，光合速率不再上升①光合作用是在

的催化下進(jìn)行的，溫度直接影響

；②B點表示：

；③BC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若白天光照充足，下列哪種條件對農(nóng)作物增產(chǎn)有利

A.晝夜恒溫25℃B.白天溫度25℃，夜間溫度15℃C.晝夜恒溫15℃D.白天溫度30℃，夜間溫度15℃

D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A下列措施中，不會提高溫室蔬菜產(chǎn)量的是（）

A、增大O2濃度B、增大CO2濃度

C、增強光照D、調(diào)節(jié)室溫A化能合成作用自養(yǎng)生物以光為能源，以CO2和H2O（無機物）為原料合成糖類（有機物），糖類中儲存著由光能轉(zhuǎn)換來的能量。例如綠色植物。異養(yǎng)生物只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身的生命活動。例如人、動物、真菌及大多數(shù)的細(xì)菌?；芎铣勺饔美铆h(huán)境中某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物。少數(shù)的細(xì)菌，如硝化細(xì)菌。光能自養(yǎng)生物化能自養(yǎng)生物所需的能量來源不同（光能、化學(xué)能）1.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.光合作用的實質(zhì)是：把______和_______轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物，把_______轉(zhuǎn)變成_______,貯藏在有機物中。3.在光合作用中，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ATP[H]ATPCO2H2O光能化學(xué)能暗反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)練一練下圖是光合作用過程圖解，請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)用作還原劑，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1、在光合作用的暗反應(yīng)過程中，沒有被消耗掉的是（）

A、[H]B、C5化合物C、ATPD、CO2B2、與光合作用光反應(yīng)有關(guān)的是（）①H2O②ATP③ADP④CO2A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④A3、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C4、光合作用的過程可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，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()①外膜②內(nèi)膜③基質(zhì)④類囊體膜

A．③②B．③④

C．①②D．④③B6、光合作用過程的正確順序是（）①二氧化碳的固定②氧氣的釋