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用光合作用過程演示一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)二、光合作用的原理和應用光合作用過程2葉綠體中色素的提取和分離【實驗】葉綠體中色素的提取和分離【實驗】3（一、）實驗原理1.葉綠體中的色素能溶解在有機溶劑無水乙醇中，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散得快，溶解度低的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴散得慢，因而可用層析液將不同的色素分離。（一、）實驗原理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線分離色素觀察與記錄實驗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。將研磨液進行過濾。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有各種形式的跳舞：用腳跳舞，用思想跳舞，用言語跳舞，不用說，還需用筆跳舞。2、一切真理要由學生自己獲得，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，均影響其性格的形成。4、好的教師是讓學生發(fā)現(xiàn)真理，而不只是傳授知識。5、數(shù)學教學要“淡化形式，注重實質(zhì).6、“教學的藝術(shù)不在于傳授本領(lǐng)，而在于激勵、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習知識。如果我們力求使兒童的全部精神力量都專注到功課上去，他的生活就會變得不堪忍受。他不僅應該是一個學生，而且首先應該是一個有多方面興趣、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心，這種道德上的自勉。要是兒童自己不求上進，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)?？墒侵挥性诩w和教師首先看到兒童優(yōu)點的那些地方，兒童才會產(chǎn)生上進心。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有各種形式的跳舞：用腳跳舞83畫濾液細線方法與步驟3畫濾液細線方法與步驟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、實驗中無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實驗結(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？2023/8/1014實驗結(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.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(藍綠色)葉綠素b15三、實驗關(guān)鍵1.選材時應注意選擇鮮嫩、色濃綠、無漿汁的葉片。如菠菜葉、棉花葉、洋槐葉等。2.畫濾液細線時應以細、齊、直為標準，重復畫線時必須等上次畫線干燥后再進行，重復2-3次。3.層析時不要讓濾液細線觸及層析液。三、實驗關(guān)鍵1.選材時應注意選擇鮮嫩、色濃綠、無漿汁的葉片。16四、注意事項1.因丙酮和層析液都是易揮發(fā)且有一定毒性的有機溶劑，所以研磨要快，收集的濾液要用棉塞塞住，層析時要加蓋，盡量減少有機溶劑的揮發(fā)。2.在研磨時要加少許二氧化硅，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，一定不要讓濾紙條上的濾液細線接觸到層析液，這是因為色素易溶解在層析液中，導致色素帶不清晰，影響實驗效果。四、注意事項1.因丙酮和層析液都是易揮發(fā)且有一定毒性的有機溶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光區(qū)葉綠素：吸收藍紫光和紅光類胡蘿卜素：吸收藍紫光色素的吸收光譜圖40050018葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉紅素主要吸收藍紫光。注：因為葉綠素對綠光吸收最少，綠光被反射回來，所以葉片才呈現(xiàn)綠色。結(jié)論：葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，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問題：這些捕獲光能的色素存在于細胞中的什么部位？問題：這些捕獲光能的色素存在于細胞中的什么部位？21葉片中的葉肉細胞綠葉回顧

葉肉細胞亞顯微結(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胞綠葉回顧葉肉細胞葉綠體亞顯微222023/8/101.下列標號各代表： 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.下列標號各代表：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的;葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所,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。恩吉爾曼實驗設計有哪些巧妙之處？結(jié)論：氧是由葉綠體釋放出來的;葉綠體是綠色植物進行光合作用的25選材：水綿具有細長的帶狀葉綠體，易于觀察現(xiàn)象。好氧細菌的利用，準確顯示出氧氣產(chǎn)生的部位。設計：黑暗無空氣的設計 進行黑暗和曝光的對比實驗。極細光線的入射；為了排除實驗前環(huán)境中光線和氧的影響，確保實驗的準確性。能準確判斷水綿細胞中釋放氧的部位；證明了實驗結(jié)果完全是光照引起的，并且氧是由葉綠體釋放出來的。選材：水綿具有細長的帶狀葉綠體，易于觀察現(xiàn)象。好氧細菌的26葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a(藍綠色)葉綠素b（黃綠色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）吸收紅光和藍紫光吸收藍紫光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(藍綠色)葉綠素b（黃綠色）胡蘿卜素27二、光合作用的原理和應用二、光合作用的原理和應用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:該實驗設計有什么缺陷?缺乏對照實驗,沒有考慮空氣的影響.五年后1648年，海爾蒙特(J.B.vanHelmont291771年（英）普里斯特利的實驗植物可以更新空氣；1771年（英）普里斯特利的實驗植物可以更新空氣；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:該實驗有時成功,有時失敗,為什么?有時可能是在無光條件下做的,因為無光時植物不進行光合作用,只有細胞呼吸,所以沒有氧氣釋放,而是釋放CO2,所以實驗失敗.現(xiàn)象：蠟燭熄滅。現(xiàn)象：蠟燭持續(xù)燃燒?，F(xiàn)象：小鼠死亡。現(xiàn)象：小311779年，荷蘭科學家英格豪斯的實驗:在一密閉的玻璃鐘罩內(nèi),同時放有盆栽植物和活小鼠,放在光照條件下,一段時間后,小鼠不死.且放入點燃的蠟燭也不滅.在另一密閉的玻璃鐘罩內(nèi),同時放有盆載植物和活小鼠,放在黑暗中,一段時間后,小鼠死亡.且放入點燃的蠟燭立即熄滅.重復500多次.英格豪斯的實驗設計與前人相比,改進在什么地方?①設計了對照實驗;②控制單一變量(即唯一自變量)③對實驗過程進行重復1779年，荷蘭科學家英格豪斯的實驗:英格豪斯的實驗設計與前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，植物在進行光合作用時，把光能轉(zhuǎn)變成化學能儲存起來；1785年的結(jié)論是在什么基礎(chǔ)上提出的?梅耶得出這個結(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年德國科學家薩克斯

未遮光部分變成藍色。（置于暗處幾小時）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年德國科學家薩克斯

未遮光部分變成藍色34薩克斯的實驗目的是什么?為什么讓葉片一半曝光,另一半遮光呢?為了驗證光合作用的產(chǎn)物是什么一半遮光一半曝光,是為了進行對照薩克斯的實驗目的是什么?為什么讓葉片一半曝光,另一半遮光呢?35

20世紀30年代，魯賓和卡門（美）的同位素標記實驗：結(jié)論：光合作用產(chǎn)生的氧氣全部來自水，而不是來自CO2。20世紀30年代，魯賓和卡門（美）的同位素標記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全部來自于H2O用氧的同位素18O分別標記H2O和CO2,使它分別成為H218O和C18O2。進行兩組光合作用的實驗：2、第二組向同種綠色植物提供H218O和CO2

1、第一組3720世紀40年代，卡爾文(M.Calvin)用14C標記的CO2供小球藻實驗，追蹤檢測其放射性。探明CO2中的C的轉(zhuǎn)移途徑?？栁难h(huán)：CO2→C3→(CH2O)魯賓、卡門、卡爾文等人采用了什么先進方法來進行實驗?同位素標記法20世紀40年代，卡爾文(M.Calvin)用138年代科學家結(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把光能轉(zhuǎn)變成了化學能儲存起來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所。1939魯賓卡門光合作用釋放的氧來自水。20世紀40代卡爾文光合產(chǎn)物中有機物的碳來自CO2年代科學家結(jié)論1664海爾蒙特水分是植物建造自身的原料177392.光合作用的過程2.光合作用的過程402.光合作用的過程光反應暗反應劃分依據(jù):反應過程是否需要光能2.光合作用的過程光反應暗反應劃分依據(jù):反應過程41H2O類囊體膜酶Pi

＋ADPATP(1).光反應階段酶光、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：場所：物質(zhì)變化：能量變化：光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學能貯存在ATP中[H]H2O類囊體膜酶Pi＋ADPATP(1).光反應階段酶光、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).暗反應階段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的還原：ATP[H]、ADP+Pi條件：場所：物質(zhì)變化：能量變化：葉綠體的基質(zhì)中多種酶、

ATP中活躍的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖扔袡C物中穩(wěn)定的化學能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)變化場所條件光暗反應光反應過程項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中活躍化學能ATP中活躍化學能光能有機物中穩(wěn)定化學能光反應為暗反應提供[H]和ATP，暗反應為光反應提供ADP和Pi。是兩個相互獨立、相互制約又密切聯(lián)系的過程.光反應和暗反應關(guān)系的比較:需要色素、酶需要酶、「H」、AT