能量之源-光與光合作用(個課時)

一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1、捕獲光能的色素色素葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b葉黃素胡蘿卜素葉綠素主要吸收紅光和藍紫光吸收可見的太陽光類胡蘿卜素主要吸收藍紫光（藍綠色）（黃綠色）（橙黃色）（黃色）含量約占3/4含量約占1/41.葉綠體的結(jié)構(gòu)2.2、捕獲光能的結(jié)構(gòu)—葉綠體（1）分布主要分布在綠色植物的葉肉細胞（2）形態(tài)一般呈扁平的橢球形或球形（3）結(jié)構(gòu)外膜內(nèi)膜（4）功能光合作用的場所基粒由兩個以上的類囊體組成，含色素和酶基質(zhì)含多種光合作用所必需的酶透明，有利于光線的透過3.1880年，恩格爾曼的實驗隔絕空氣黑暗，用極細光束照射完全暴露在光下水綿和好氧細菌的裝片4.1.恩格爾曼實驗的結(jié)論是什么？2.恩格爾曼的實驗方法有什么巧妙之處？3.從資料2可以得出什么推論？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。

水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察，用好氧細菌可以確定釋放氧氣多的部位。沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾。用極細的光照射，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，暴露在光下的實驗再一次驗證實驗結(jié)果葉綠體是進行光合作用的場所。討論：5.

葉綠體是進行光合作用的場所，它內(nèi)部巨大膜表面上，不僅分布著許多吸收光能的色素分子，還有許多進行光合作用所必需的酶。6.葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜

從連續(xù)光譜可以看到不同波長的光被吸收的情況：葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。對綠光的吸收最少。返回7.光合作用的探究歷程8.二光合作用的原理和應(yīng)用1、光合作用的概念指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程2、光合作用探索歷程經(jīng)典實驗9.植物可以更新空氣只有在光照下植物可以更新空氣植物在光合作用時把光能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能儲存起來綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉氧由葉綠體釋放出來。葉綠體是光合作用的場所光合作用釋放的氧來自水光合產(chǎn)物中有機物的碳來自CO2普利斯特利英格豪斯R.梅耶薩克斯恩格爾曼魯賓卡門卡爾文10.3.光合作用的過程CO2+H2O*

(CH2O)+O2*總反應(yīng)式:包括兩個階段:光反應(yīng)暗反應(yīng)葉綠體光11.條件：光、色素、酶場所：過程水的光解：ATP的生成：葉綠體內(nèi)的類囊體膜上H2O[H]+O2光、酶葉綠體中的色素ADP＋PiATP光、酶葉綠體中的色素光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能貯存在ATP中光反應(yīng)階段吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能12.條件：不需光，需多種酶場所：葉綠體的基質(zhì)中過程CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的還原：ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖扔袡C物中穩(wěn)定的化學(xué)能暗反應(yīng)階段C3+[H](CH2O)+C5酶ATPADP+Pi13.色素分子可見光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多種酶酶CH2OCO2吸收光解能固定還原酶光反應(yīng)暗反應(yīng)光合作用的過程14.過程：光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的比較類囊體的薄膜上葉綠體基質(zhì)中光、色素和酶ATP、[H]、多種酶光能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能（ATP中）活躍的化學(xué)能變成穩(wěn)定的化學(xué)能光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADP和Pi為光反應(yīng)合成ATP提供原料水的光解2H2O→4[H]+O2合成ATPADP+Pi

→ATP光酶光CO2的固定CO2+C5→2C3三碳的還原2C3→→C6H12O6酶酶ATP[H]15.光合作用的重要意義包括人類在內(nèi)的幾乎所有生物的生存提供了物質(zhì)來源和能量來源維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對穩(wěn)定促進生物進化從物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)變的過程來看，光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝16.光合作用原理的應(yīng)用（1）影響光合作用的因素光照、CO2、溫度、水、礦質(zhì)元素等（2）提高農(nóng)作物光合作用強度的措施1、適當(dāng)提高光照強度、延長光照時間3、適當(dāng)提高CO2濃度4、適當(dāng)提高溫度5、適當(dāng)增加植物體內(nèi)的含水量6、適當(dāng)增加礦質(zhì)元素的含量2、合理密植17.——能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物的合成作用例如：硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等少數(shù)種類的細菌化能合成作用2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化細菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化細菌6CO2+6H2O2C6H12O6+6O2能量18.硝化細菌在生活中的應(yīng)用硝化細菌放在水族箱中，可以凈化水質(zhì)，將高度性的氨氧化為硝酸鹽，成為水草的最佳氮肥19.提取和分離葉綠體中的色素實驗原理：葉綠體中的色素都能溶解于有機溶劑中，如丙酮（酒精）等。所以可以用丙酮提取葉綠體中的色素。20.提取和分離葉綠體中的色素實驗原理：葉綠體中的四種色素在層析液中的擴散速度不同，層析液的主要成分是石油醚，石油醚是一種脂溶性很強的有機溶劑，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，擴散得最慢。這樣，幾分鐘后，四種色素就在擴散過程中分離開來。21.實驗材料：菠菜葉片若干，石英砂，碳酸鈣，丙酮，層析液，濾紙條，天平、棉花，剪刀，鉛筆，直尺提取和分離葉綠體中的色素22.綠葉中色素的提取和分離操作步驟：提取色素制備濾紙條畫濾液細線分離色素觀察與記錄23.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。提取色素24.制備濾紙條方法與步驟25.畫濾液細線方法與步驟26.方法與步驟分離色素27.方法與步驟分離色素28.討論：1、實驗中丙酮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？提取和分離葉綠體中的色素29.胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b葉綠體中的色素30.提取和分離葉綠體中的色素31.32.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★說明色素的種類33.普利斯特利的實驗（1771，英國）34.

植物能夠更新由于蠟燭燃燒或動物呼吸而變得污濁了的空氣后來的科學(xué)實驗證明，蠟燭燃燒或動物呼吸排出的二氧化碳是綠色植物光合作用的原料。而光合作用產(chǎn)生的氧，除了滿足植物自己呼吸的需要外，還供給了動物。返回35.1779年荷蘭科學(xué)家英格豪斯把帶葉的枝條放到水里；陽光下，這些葉子產(chǎn)生氧氣。這些葉子在暗處并不產(chǎn)生氣泡。植物更新空氣需要光英格豪斯的實驗證明了光合作用的條件需要光返回36.把綠色植物放在暗處幾小時，然后把一個葉片的一半曝光，另一半遮光，過一段時間后，用碘蒸汽處理葉片，發(fā)現(xiàn)遮光的那一半葉片沒有發(fā)生顏色變化，曝光的那一半葉片則呈藍色。薩克斯的實驗（1864年，德國）37.38.1864年，（德）薩克斯的實驗綠色葉片中光合作用中產(chǎn)生了淀粉返回39.20世紀(jì)30年代，魯賓和卡門（美）的同位素標(biāo)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。返回40.1948年，美國科學(xué)家梅爾文?卡爾文追蹤了光合作用過程中二氧化碳中的碳素的變化，從而探明了碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機物中碳的途徑，這一途徑稱為卡爾文循環(huán)返回41.影響光合作用的因素①光照強度真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率42.②溫度光合作用呼吸作用t吸收或釋放量CO243.③CO2濃度b:CO2的補償點c:CO2的飽和點

a—b:CO2太低，農(nóng)作物消耗光合產(chǎn)物；b—c:隨C