生物：54《能量之源——光与光合作用》课件(新人教版必修1)(1).ppt

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1、第第4 4节节提取色素：提取色素：分离分离:研磨，研磨，加少许的加少许的石英砂和碳酸钙石英砂和碳酸钙无水乙醇，快无水乙醇，快速研磨速研磨将研磨液进行过滤将研磨液进行过滤剪碎叶片，放入研钵中剪碎叶片，放入研钵中制备滤纸条制备滤纸条画滤液细线画滤液细线分离绿叶中的色素分离绿叶中的色素层析液层析液叶绿素叶绿素a a叶绿素叶绿素b b( (蓝绿色蓝绿色) )( (黄绿色黄绿色) )胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素( (橙黄色橙黄色) )( (黄色黄色) )叶绿素叶绿素（约占（约占3/43/4）类胡萝卜素类胡萝卜素（约占（约占1/41/4）叶绿素叶绿素a a叶绿素叶绿素b b胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素(

2、(橙黄色橙黄色) )( (黄色黄色) )( (蓝绿色蓝绿色) )( (黄绿色黄绿色) )绿叶中的色素绿叶中的色素叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光三棱镜三棱镜三棱镜三棱镜绿叶色素绿叶色素提取液提取液叶绿素溶液叶绿素溶液因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶片才呈现反射回来，所以叶片才呈现绿色绿色。 叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光叶片为什么往往是绿色的呢？叶片为什么往往是绿色的呢？叶绿素中的吸收光谱叶绿素中的吸收光谱0400500600700 nm 50100叶绿素叶绿素b b叶绿素

3、叶绿素a a紫外光紫外光红外光红外光叶绿素叶绿素a和叶绿素和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光主要吸收蓝紫光和红光讨论：讨论：为什么不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源？为什么不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源？用红色或蓝色的用红色或蓝色的塑料薄膜塑料薄膜挂红色或蓝色的挂红色或蓝色的灯管灯管基粒基粒外膜外膜内膜内膜基质基质2、光合作用的场、光合作用的场所所类囊体类囊体(有色素和酶有色素和酶)(含有酶含有酶)双层膜双层膜, ,有与光合作用有关的酶有与光合作用有关的酶类囊体增大膜面积的结构类囊体增大膜面积的结构有少量的有少量的DNADNA和和RNARNA叶绿体叶绿体使用：使用： 水绵水绵好氧菌好氧菌水绵结

4、构水绵结构5 5、恩吉尔曼实验、恩吉尔曼实验18801880年，年，( (美）美）5.恩吉尔曼实验恩吉尔曼实验黑暗、无黑暗、无空气空气 环境环境 极细光束极细光束照射照射完全曝光完全曝光好氧菌只集中在叶绿好氧菌只集中在叶绿体被光束照射到的地方体被光束照射到的地方好氧菌集中在叶绿体好氧菌集中在叶绿体所有受光部位所有受光部位光束完全曝光完全曝光极细光束照射极细光束照射氧气是叶绿体释放出来的。氧气是叶绿体释放出来的。叶绿体是光合作用的场所。叶绿体是光合作用的场所。光合作用需要光合作用需要光能光能结论结论: :恩吉尔曼实验1 1、为什么水绵是合适的实验材料？、为什么水绵是合适的实验材料？2 2、他是如

5、何控制实验条件的？、他是如何控制实验条件的？水绵具有细而长的叶绿体，便于观察水绵具有细而长的叶绿体，便于观察A A、选用黑暗、无空气的环境：、选用黑暗、无空气的环境：排除环境中光线和排除环境中光线和氧气的影响氧气的影响B B、选用极细的光束，并用好氧细菌检测，、选用极细的光束，并用好氧细菌检测，准准确判断释放氧气的部位确判断释放氧气的部位此实验在设计上有什么巧妙之此实验在设计上有什么巧妙之处？分以下几个问题：处？分以下几个问题： 光合作用是指绿色植物通过光合作用是指绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把，把二氧化碳和水二氧化碳和水转化成储存能量的转化成储存能量的有机有机物物，并且释放

6、出，并且释放出氧气氧气的过程。的过程。 光合作用光合作用的的概念概念 1864年，萨克斯年，萨克斯(德德)的实验的实验（置于暗处几小时）（置于暗处几小时）思考：思考：目的是什么？目的是什么？一半遮光一半遮光一半曝光一半曝光为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽同位素同位素标记法？标记法？ 用氧的同位素用氧的同位素1818O O分别标记分别标记H H2 2O O和和COCO2 2, ,使它分别使它分别成为成为H H2 21818O O和和C C1818O O2 2。进行两组光合作用的实验：。进行两组光合作用的实验：6、鲁宾、卡门实验H2OC18O2H H2 21818O OCO2光照下的光照下的小球藻

7、小球藻悬悬浮液浮液O21818O2 1 1、 在光合作用实验中，如果所用在光合作用实验中，如果所用的水中有的水中有0.20%0.20%的水分子含有的水分子含有1818O O，COCO2 2中有中有0.68%0.68%的的COCO2 2分子含有分子含有1818O O，那么，那么，植物进行光合作释放的植物进行光合作释放的O O2 2中，含中，含1818O O的的比例为比例为 （ ）A A、0.20% B0.20% B、0.44%0.44%C C、0.64% D0.64% D、0.88%0.88%A A反应场所：反应场所：反应物：反应物：生成物：生成物：能量变化：能量变化：叶绿体叶绿体COCO2 2

8、，H H2 2O O有机物，有机物，O O2 2光能光能化学能化学能CO2+H2*O光能光能叶绿体叶绿体(CH2O) +*O2三、光合作用的过程三、光合作用的过程特别说明特别说明：光合作用的产物除糖光合作用的产物除糖类和氧外，还有氨基酸、脂肪等类和氧外，还有氨基酸、脂肪等有机物有机物HH2 2O + COO + CO2 2 （CHCH2 2OO）+O+O2 2光能光能叶绿体叶绿体12H12H2 2O + 6COO + 6CO2 2 C C6 6HH1212OO6 6+6H+6H2 2OO +6O+6O2 2光能光能叶绿体叶绿体光合作用的过程光合作用的过程叶绿体中叶绿体中的色素的色素光光能能供氢

9、供氢酶酶供能供能还还原原多种酶多种酶参加催参加催化化（CHCH2 2OO）ADP+PiADP+Pi酶酶ATPATP2C2C3 3固固定定COCO2 2光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段H H2 2O OO O2 2HH水在光下分解水在光下分解场所：场所：叶绿体的类囊体薄膜叶绿体的类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体基质4、光反应阶段与暗反应阶段的比较、光反应阶段与暗反应阶段的比较项目项目光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段区区别别场所场所条件条件物质物质变化变化能量能量转化转化叶绿体类囊体的薄膜上叶绿体类囊体的薄膜上叶绿体的基质中叶绿体的基质中需光、色素和酶需光、色素和酶需多种酶、需多种酶、H

10、H、 能量能量ATPATP光能光能转变为转变为ATPATP中中活活跃的化学能跃的化学能ATPATP中中活跃的化学能活跃的化学能转化为糖转化为糖类等有机物中类等有机物中稳定的化学能稳定的化学能水的光解水的光解ATPATP的合成的合成联联 系系1 1、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供供HH和和ATPATP2 2、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供供合成合成ATPATP的原料的原料ADPADP和和PiPi3 3、两者、两者相互制约又密切联系相互制约又密切联系COCO2 2的固定的固定

11、C C3 3的还原的还原6、光合作用原理的应用光合作用原理的应用（1 1）影响光合作用的因素）影响光合作用的因素光照强度光照强度 COCO2 2 温度温度 、水、水 、 矿质矿质元素元素 等等（2 2）提高农作物光合作用强度的措施）提高农作物光合作用强度的措施1 1、适当提高光照强度、延长光照时间、适当提高光照强度、延长光照时间3 3、适当提高、适当提高COCO2 2浓度浓度4 4、白天适当提高温度，夜晚适当降低温度、白天适当提高温度，夜晚适当降低温度5 5、适当增加植物体内的含水量、适当增加植物体内的含水量6 6、适当增加矿质元素的含量、适当增加矿质元素的含量2 2、合理密植、合理密植在生活

12、中的应用在生活中的应用清晨或夜间不在密林中锻炼清晨或夜间不在密林中锻炼（增大昼夜温差）（增大昼夜温差）光照强度与光光照强度与光合速率的关系合速率的关系a点：点：光照强度为光照强度为0 0，此时只进行细胞呼此时只进行细胞呼吸，释放的吸，释放的COCO2 2量可量可表示细胞呼吸的强表示细胞呼吸的强度度 ab段：段： 随光照强度增强，光合作用强度随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，也逐渐增强，COCO2 2释放量减少，这是因为细释放量减少，这是因为细胞呼吸释放的胞呼吸释放的COCO2 2有一部分用于光合作用，有一部分用于光合作用，此时此时细胞呼吸强度大于光合作用强细胞呼吸强度大于光合作用强度度

13、b点：点： 细胞呼吸释放的细胞呼吸释放的COCO2 2全部用于光合作全部用于光合作用，此时用，此时细胞呼吸强度等于光合作用强度细胞呼吸强度等于光合作用强度bc段：段： 随光照强度增强，光合作用强度随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，到也逐渐增强，到C C点以上不再增强点以上不再增强a a点：点：b b点：点：bc段：段：abab段：段：光补偿点光补偿点光饱和点光饱和点 下图表示的是光照强度与光合作用强度之下图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线，该曲线是通过实测一片叶间关系的曲线，该曲线是通过实测一片叶子在不同光照强度条件下的子在不同光照强度条件下的CO2 CO2 吸收和释吸收和释

14、放的情况。你认为下列四个选项中，能代放的情况。你认为下列四个选项中，能代表细胞中发生的情况与表细胞中发生的情况与 B B点点 相符的是相符的是 C CA A点点B B阴生苔藓阴生苔藓阴生草木阴生草木高粱高粱荫蔽荫蔽一定值一定值CO2浓度对光合作用强度的影响浓度对光合作用强度的影响光合速率光合速率COCO2 2的浓度的浓度B BA AC C措施：措施：温室：温室：燃烧液化石油气，燃烧液化石油气，使用二氧化碳发生器。使用二氧化碳发生器。大田：大田：确保良好通风；确保良好通风；增施有机肥料；增施有机肥料；深施深施“碳铵碳铵” (NH4HCO3) 空气中空气中COCO2 2含量一般占含量一般占330m

15、g/L330mg/L，与植物光合所需最，与植物光合所需最适浓度（适浓度（1000mg/L1000mg/L）相差太远。）相差太远。必须指出：必须指出：增加增加COCO2 2可以提高光合效率，但是无限制可以提高光合效率，但是无限制地在全球范围内提高地在全球范围内提高COCO2 2浓度，会产生浓度，会产生“温室效应”Oabcde光合作用的强度光合作用的强度二氧化碳的浓度二氧化碳的浓度a b：b c：c d：d e：COCO2 2浓度超过一定限度，将引起原生质体浓度超过一定限度，将引起原生质体 中毒或气孔关闭，抑制光合作用。中毒或气孔关闭，抑制光合作用。COCO2 2浓度对光合作用强度的影响浓度对光合

16、作用强度的影响COCO2 2浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；随随COCO2 2的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；COCO2 2太低，太低，农作物消耗光合作用产物；农作物消耗光合作用产物；如何控制温室内的温度，有如何控制温室内的温度，有利于提高光合作用强度？利于提高光合作用强度？温室栽培中，白天调到光合作用的温室栽培中，白天调到光合作用的最适温度，晚上适当降低温度。最适温度，晚上适当降低温度。（增大昼夜温差）（增大昼夜温差）NN：光合酶及光合酶及NADPNADP+ +和和ATPATP的重要组分的重要组分P P：NADPNADP+ +和和ATPATP的重要组分；维持叶的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能绿体正常结构和功能KK：促进光合产物向贮藏器官运输促进光合产物向贮藏器官运输MgMg：叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分不足：不足：光合作用不能顺利进行光合作用不能顺利进行过量：过量：危害农作物正常生长发育危害农作物正常生长发育光合作用与叶龄的关系光合作用与叶龄的关系O叶龄叶龄光光合合速速率率农作物管理后农作物管理后期适当摘除老期适当摘除老叶、残叶及茎叶、残叶及茎叶，蔬菜及时叶，蔬菜及时换新叶换新叶