人教版高中生物必修一件：第五章第4節(jié)《能量之源-光和光合作用》-2課件

第4節(jié)能量之源----

光與光合作用第4節(jié)能量之源----

光與光合作用1一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)二、光合作用的原理和應(yīng)用光合作用過(guò)程演示一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)二、光合作用的原理和應(yīng)用光合作用過(guò)程2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)】3（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(wú)水乙醇中，所以用無(wú)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4綠葉中色素的提取和分離（二）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實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離（二）操作步驟：提取色素制備濾紙條畫5（二）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(wú)水乙醇。在研缽中快速研磨。將研磨液進(jìn)行過(guò)濾。1提取色素（二）方法與步驟稱取5g左右的鮮葉，剪碎，放入研缽中。加少許62制備濾紙條方法與步驟2制備濾紙條方法與步驟71、所有高尚教育的課程表里都不能沒(méi)有各種形式的跳舞：用腳跳舞，用思想跳舞，用言語(yǔ)跳舞，不用說(shuō)，還需用筆跳舞。2、一切真理要由學(xué)生自己獲得，或由他們重新發(fā)現(xiàn)，至少由他們重建。3、教育始于母親膝下，孩童耳聽一言一語(yǔ)，均影響其性格的形成。4、好的教師是讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)真理，而不只是傳授知識(shí)。5、數(shù)學(xué)教學(xué)要“淡化形式，注重實(shí)質(zhì).6、“教學(xué)的藝術(shù)不在于傳授本領(lǐng)，而在于激勵(lì)、喚醒、鼓舞”。八月232023/8/102023/8/102023/8/108/10/20237、不能把小孩子的精神世界變成單純學(xué)習(xí)知識(shí)。如果我們力求使兒童的全部精神力量都專注到功課上去，他的生活就會(huì)變得不堪忍受。他不僅應(yīng)該是一個(gè)學(xué)生，而且首先應(yīng)該是一個(gè)有多方面興趣、要求和愿望的人。2023/8/102023/8/1010August20238、教育技巧的全部訣竅就在于抓住兒童的這種上進(jìn)心，這種道德上的自勉。要是兒童自己不求上進(jìn)，不知自勉，任何教育者就都不能在他的身上培養(yǎng)出好的品質(zhì)。可是只有在集體和教師首先看到兒童優(yōu)點(diǎn)的那些地方，兒童才會(huì)產(chǎn)生上進(jìn)心。2023/8/102023/8/102023/8/102023/8/10

1、所有高尚教育的課程表里都不能沒(méi)有各種形式的跳舞：用腳跳舞83畫濾液細(xì)線方法與步驟3畫濾液細(xì)線方法與步驟9方法與步驟4分離色素方法與步驟4分離色素10方法與步驟4分離色素方法與步驟4分離色素11討論：1、實(shí)驗(yàn)中無(wú)水乙醇和層析液的用途是什么？2、葉綠體中的色素有哪幾種？分布情況是怎樣的？（二）提取和分離葉綠體中的色素討論：（二）提取和分離葉綠體中的色素12胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b（二）葉綠體中的色素5觀察和記錄胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b（二）葉綠體中的色素13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(shuō)明了什么？2023/8/1014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14胡蘿卜素（橙黃色）葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a(藍(lán)綠色)葉綠素b（黃綠色）葉黃素（黃色）3/41/4★證明了色素的種類和顏色I(xiàn).捕獲光能的色素胡蘿卜素（橙黃色）葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a(藍(lán)綠色)葉綠素b15三、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵1.選材時(shí)應(yīng)注意選擇鮮嫩、色濃綠、無(wú)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(wú)漿汁的葉片。16四、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(guò)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17色素的吸收光譜圖

400500600700nm10050吸收光能百分比葉綠素類胡蘿卜素可見(jiàn)光區(qū)葉綠素：吸收藍(lán)紫光和紅光類胡蘿卜素：吸收藍(lán)紫光色素的吸收光譜圖40050018葉綠素a和葉綠素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(lái)，所以葉片才呈現(xiàn)綠色。結(jié)論：葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉紅素主要19分析：為什么植物春夏葉子翠綠，而深秋則葉片金黃呢？由于葉綠素的含量大大超過(guò)類胡羅卜素，而使類胡羅卜素的顏色被掩蓋，只顯示出葉綠素的綠色由于葉綠素比類胡羅卜素易受到低溫的破壞，秋季低溫使葉綠素大量破壞，而使類胡羅卜素的顏色顯示出來(lái)分析：為什么植物春夏葉子翠綠，而深秋則葉片金黃呢？由于葉綠20問(wèn)題：這些捕獲光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位？問(wèn)題：這些捕獲光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位？21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)模式圖葉片中的葉肉細(xì)胞綠葉回顧葉肉細(xì)胞葉綠體亞顯微222023/8/101.下列標(biāo)號(hào)各代表： ①

②________③

________

④

⑤________2.在④上分布有光合作用所需的

________

和

，在⑤中也分布有光合作用所需的

。

基質(zhì)酶

外膜內(nèi)膜類囊體膜基粒色素

酶①②③

④⑤6________2023/7/241.下列標(biāo)號(hào)各代表：基質(zhì)酶外膜內(nèi)膜類23人教版高中生物必修一件：第五章第4節(jié)《能量之源——光和光合作用》-2課件24結(jié)論：氧是由葉綠體釋放出來(lái)的;葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所,它內(nèi)部巨大的膜表面上，不僅分布著吸收光能的色素分子，還有光合作用所需的酶。恩吉爾曼實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有哪些巧妙之處？結(jié)論：氧是由葉綠體釋放出來(lái)的;葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的25選材：水綿具有細(xì)長(zhǎng)的帶狀葉綠體，易于觀察現(xiàn)象。好氧細(xì)菌的利用，準(zhǔn)確顯示出氧氣產(chǎn)生的部位。設(shè)計(jì)：黑暗無(wú)空氣的設(shè)計(jì) 進(jìn)行黑暗和曝光的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。極細(xì)光線的入射；為了排除實(shí)驗(yàn)前環(huán)境中光線和氧的影響，確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。能準(zhǔn)確判斷水綿細(xì)胞中釋放氧的部位；證明了實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是光照引起的，并且氧是由葉綠體釋放出來(lái)的。選材：水綿具有細(xì)長(zhǎng)的帶狀葉綠體，易于觀察現(xiàn)象。好氧細(xì)菌的26葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a(藍(lán)綠色)葉綠素b（黃綠色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）吸收紅光和藍(lán)紫光吸收藍(lán)紫光3/41/4★小結(jié)色素主要分布于葉綠體的類囊體膜上葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a(藍(lán)綠色)葉綠素b（黃綠色）胡蘿卜素27二、光合作用的原理和應(yīng)用二、光合作用的原理和應(yīng)用28五年后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1.光合作用的探究歷程：2.5Kg思考:該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有什么缺陷?缺乏對(duì)照實(shí)驗(yàn),沒(méi)有考慮空氣的影響.五年后1648年，海爾蒙特(J.B.vanHelmont291771年（英）普里斯特利的實(shí)驗(yàn)植物可以更新空氣；1771年（英）普里斯特利的實(shí)驗(yàn)植物可以更新空氣；30現(xiàn)象：蠟燭熄滅?，F(xiàn)象：蠟燭持續(xù)燃燒。現(xiàn)象：小鼠死亡?，F(xiàn)象：小鼠存活。結(jié)論：植物能夠凈化因燃燒或呼吸而變混濁的空氣。思考:該實(shí)驗(yàn)有時(shí)成功,有時(shí)失敗,為什么?有時(shí)可能是在無(wú)光條件下做的,因?yàn)闊o(wú)光時(shí)植物不進(jìn)行光合作用,只有細(xì)胞呼吸,所以沒(méi)有氧氣釋放,而是釋放CO2,所以實(shí)驗(yàn)失敗.現(xiàn)象：蠟燭熄滅?，F(xiàn)象：蠟燭持續(xù)燃燒?，F(xiàn)象：小鼠死亡。現(xiàn)象：小311779年，荷蘭科學(xué)家英格豪斯的實(shí)驗(yàn):在一密閉的玻璃鐘罩內(nèi),同時(shí)放有盆栽植物和活小鼠,放在光照條件下,一段時(shí)間后,小鼠不死.且放入點(diǎn)燃的蠟燭也不滅.在另一密閉的玻璃鐘罩內(nèi),同時(shí)放有盆載植物和活小鼠,放在黑暗中,一段時(shí)間后,小鼠死亡.且放入點(diǎn)燃的蠟燭立即熄滅.重復(fù)500多次.英格豪斯的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與前人相比,改進(jìn)在什么地方?①設(shè)計(jì)了對(duì)照實(shí)驗(yàn);②控制單一變量(即唯一自變量)③對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行重復(fù)1779年，荷蘭科學(xué)家英格豪斯的實(shí)驗(yàn):英格豪斯的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與前321785年，明確綠葉在光下放出的是氧氣，吸收的是二氧化碳；(拉瓦錫Laroisier,A.L.

）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(lái)；1785年的結(jié)論是在什么基礎(chǔ)上提出的?梅耶得出這個(gè)結(jié)論的依據(jù)是什么?在發(fā)現(xiàn)了空氣的組成的基礎(chǔ)上提出的.依據(jù)是”能量的轉(zhuǎn)換和守恒定律”1785年，明確綠葉在光下放出的是氧氣，吸收的是二氧化碳；(33現(xiàn)象：1864年德國(guó)科學(xué)家薩克斯

未遮光部分變成藍(lán)色。（置于暗處幾小時(shí)）思考：目的是什么？綠色葉片中光合作用中產(chǎn)生了淀粉；現(xiàn)象：1864年德國(guó)科學(xué)家薩克斯

未遮光部分變成藍(lán)色34薩克斯的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁?為什么讓葉片一半曝光,另一半遮光呢?為了驗(yàn)證光合作用的產(chǎn)物是什么一半遮光一半曝光,是為了進(jìn)行對(duì)照薩克斯的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁?為什么讓葉片一半曝光,另一半遮光呢?35

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)生的氧氣全部來(lái)自水，而不是來(lái)自CO2。20世紀(jì)30年代，魯賓和卡門（美）的同位素標(biāo)記362、第二組向同種綠色植物提供H218O和CO2

1、第一組向綠色植物提供C18O2和H2O。

C18O2+H2O

CO2+H218O光照光照O218O2光合作用釋放的O2全部來(lái)自于H2O用氧的同位素18O分別標(biāo)記H2O和CO2,使它分別成為H218O和C18O2。進(jìn)行兩組光合作用的實(shí)驗(yàn)：2、第二組向同種綠色植物提供H218O和CO2

1、第一組3720世紀(jì)40年代，卡爾文(M.Calvin)用14C標(biāo)記的CO2供小球藻實(shí)驗(yàn)，追蹤檢測(cè)其放射性。探明CO2中的C的轉(zhuǎn)移途徑。卡爾文循環(huán)：CO2→C3→(CH2O)魯賓、卡門、卡爾文等人采用了什么先進(jìn)方法來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?同位素標(biāo)記法20世紀(jì)40年代，卡爾文(M.Calvin)用138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(lái)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(lái)。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(lái)自水。20世紀(jì)40代卡爾文光合產(chǎn)物中有機(jī)物的碳來(lái)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177392.光合作用的過(guò)程2.光合作用的過(guò)程402.光合作用的過(guò)程光反應(yīng)暗反應(yīng)劃分依據(jù):反應(yīng)過(guò)程是否需要光能2.光合作用的過(guò)程光反應(yīng)暗反應(yīng)劃分依據(jù):反應(yīng)過(guò)程41H2O類囊體膜酶Pi

＋ADPATP(1).光反應(yīng)階段酶光、色素、葉綠體內(nèi)的類囊體膜上水的光解：H2O[H]+O2光能（還原劑）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶條件：場(chǎng)所：物質(zhì)變化：能量變化：光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能貯存在ATP中[H]H2O類囊體膜酶Pi＋ADPATP(1).光反應(yīng)階段酶光、42CO2糖類五碳化合物C5

蛋白質(zhì)脂質(zhì)CO2的固定三碳化合物2C3C3的還原基質(zhì)多種酶H2O類囊體膜酶Pi

＋ADPATP[H]CO2糖類五碳化合物C5蛋白質(zhì)脂質(zhì)CO2的固定43CO2糖類五碳化合物C5

蛋白質(zhì)脂質(zhì)CO2的固定三碳化合物2C3C3的還原基質(zhì)多種酶[H]ATP(2).暗反應(yīng)階段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的還原：ATP[H]、ADP+Pi條件：場(chǎng)所：物質(zhì)變化：能量變化：葉綠體的基質(zhì)中多種酶、

ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖扔袡C(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能2C3(CH2O)酶糖類[H]、ATPCO2糖類五碳化合物C5蛋白質(zhì)脂質(zhì)CO2的固定443.光合作用的總反應(yīng)式：CO2+H2O葉綠體光能糖類(CH2O)+O2

CO2+H2O（CH2O）+O2光能葉綠體3.光合作用的總反應(yīng)式：CO2+H2O葉綠體光能糖類(CH245色素酶聯(lián)系能量變化物質(zhì)變化場(chǎng)所條件光暗反應(yīng)光反應(yīng)過(guò)程項(xiàng)目需要光不需要光基粒的類囊體薄膜上基質(zhì)中水的光解；ATP的合成CO2的固定；C3的還原

ATP中活躍化學(xué)能ATP中活躍化學(xué)能光能有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi。是兩個(gè)相互獨(dú)立、相互制約又密切聯(lián)系的過(guò)程.光反應(yīng)和暗反應(yīng)關(guān)系的比較:需要色素、酶需要酶、「H」、AT