能量之源--光與光合作用

1、問題探討問題探討 為什么植物的葉片大多是綠色為什么植物的葉片大多是綠色的，但有時葉片也會發(fā)黃？的，但有時葉片也會發(fā)黃？（一）提取色素：（一）提取色素：1.研磨研磨材料材料:5g鮮葉鮮葉藥品藥品SiO2使研磨充分使研磨充分CaCO3 防止色素被破壞防止色素被破壞無水酒精無水酒精溶解色素溶解色素原理：原理：色素能溶解在丙酮或酒精等有機(jī)色素能溶解在丙酮或酒精等有機(jī)溶劑中，所以可用無水酒精提取色素。溶劑中，所以可用無水酒精提取色素。一、綠葉中色素的提取和分離一、綠葉中色素的提取和分離2.過濾：獲取綠色濾液過濾：獲取綠色濾液 色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，從而色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，從而分

2、離色素。分離色素。擴(kuò)散速度與色素在層析中的溶解度的關(guān)系：擴(kuò)散速度與色素在層析中的溶解度的關(guān)系：溶解度大，擴(kuò)散速度快溶解度大，擴(kuò)散速度快溶解度小，擴(kuò)散速度慢溶解度小，擴(kuò)散速度慢（二）分離色素（二）分離色素原理：原理：1.準(zhǔn)備濾紙條準(zhǔn)備濾紙條鉛筆線鉛筆線畫鉛筆細(xì)線畫鉛筆細(xì)線濾液細(xì)線濾液細(xì)線畫濾液細(xì)線畫濾液細(xì)線要求：要求：細(xì)而齊細(xì)而齊 重復(fù)重復(fù)2 23 3次次層析液不能沒及濾液線層析液不能沒及濾液線2.分離色素：分離色素：插濾紙條插濾紙條層析液層析液培養(yǎng)皿培養(yǎng)皿胡蘿卜素胡蘿卜素葉黃素葉黃素葉綠素葉綠素a葉綠素葉綠素b實驗結(jié)果：實驗結(jié)果：討論討論：1.1.濾紙條上有幾條不同顏色的色帶？其排序怎濾紙條上

3、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？樣？寬窄如何？這說明了什么？2022-5-118二、捕獲光能的色素二、捕獲光能的色素葉綠素葉綠素 類胡類胡蘿卜素蘿卜素葉綠素葉綠素a葉綠素葉綠素b胡蘿卜素胡蘿卜素葉黃素葉黃素藍(lán)綠色藍(lán)綠色黃綠色黃綠色橙黃色橙黃色黃黃 色色吸收藍(lán)紫光吸收藍(lán)紫光和紅光和紅光吸收藍(lán)紫光吸收藍(lán)紫光吸收光能的百分比吸收光能的百分比形態(tài)：形態(tài)：扁平的橢球形或球形扁平的橢球形或球形結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 外包雙層膜，內(nèi)有許多由內(nèi)囊體堆疊而成外包雙層膜，內(nèi)有許多由內(nèi)囊體堆疊而成的的基粒基粒，基粒間充滿了，基粒間充滿了葉綠體基質(zhì)葉綠體基質(zhì)。類囊體的。類囊體的薄膜上分布有色素和酶，基

4、質(zhì)中也含有酶。薄膜上分布有色素和酶，基質(zhì)中也含有酶。葉葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。綠體是進(jìn)行光合作用的場所。三、葉綠體的結(jié)構(gòu)三、葉綠體的結(jié)構(gòu)葉綠體的功能葉綠體的功能恩格爾曼實驗恩格爾曼實驗該實驗說明了什么問題？該實驗說明了什么問題？氧氣是由葉綠體產(chǎn)生氧氣是由葉綠體產(chǎn)生的，葉綠體是進(jìn)行光的，葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所合作用的場所。概念：概念：光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把光能，把COCO2 2和和H H2 2O O轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機(jī)轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。物，并且釋放出氧氣的過程。 1.英國的普利斯特利的意義和不足之處分別

5、是？英國的普利斯特利的意義和不足之處分別是？ 4.德國植物學(xué)家薩克斯的實驗結(jié)果證明了什么？德國植物學(xué)家薩克斯的實驗結(jié)果證明了什么？植物可以更新空氣，但沒有發(fā)現(xiàn)光的作用。植物可以更新空氣，但沒有發(fā)現(xiàn)光的作用。 證明了光合作用的產(chǎn)物有淀粉的生成。證明了光合作用的產(chǎn)物有淀粉的生成。（一）光合作用的探究歷程（一）光合作用的探究歷程2.荷蘭科學(xué)家英格豪斯重復(fù)普利斯特里的實驗荷蘭科學(xué)家英格豪斯重復(fù)普利斯特里的實驗3.德國科學(xué)家梅耶利用能量守恒定律，指出了德國科學(xué)家梅耶利用能量守恒定律，指出了光能的去處。光能的去處。只有綠葉在光下才能更新空氣。只有綠葉在光下才能更新空氣。轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存起來。轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲

6、存起來。 5.魯賓和卡門的探究實驗的過程及所證明的問魯賓和卡門的探究實驗的過程及所證明的問題是什么？題是什么？ 同位素標(biāo)記法同位素標(biāo)記法實驗過程實驗過程證明的問題證明的問題光合作用釋放的氧氣來自于水的分解光合作用釋放的氧氣來自于水的分解光合作用的反應(yīng)式是：光合作用的反應(yīng)式是：COCO2 2 + H+ H2 2O O 光能光能葉綠體葉綠體（CHCH2 2O O） + O+ O2 2（二）光合作用的過程（二）光合作用的過程光反應(yīng)階段：光反應(yīng)階段：類囊體薄膜上，必須有光才能進(jìn)行。類囊體薄膜上，必須有光才能進(jìn)行。暗反應(yīng)階段：暗反應(yīng)階段：葉綠體基質(zhì)，有光無光都能進(jìn)行。葉綠體基質(zhì)，有光無光都能進(jìn)行。O O

7、2 2HHATPATP暗反應(yīng)暗反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng) 酶酶ADP+PiADP+Pi供供供能供能 CO CO2 2C C6 6H H1212O O6 6C C3 3 C C6 6H H1212O O6 6ATP H 酶酶 ADP+Pi+ ADP+Pi+能量能量 ATPATP酶酶 H H2 2O OO O2 2 + H + H 能量能量酶酶COCO2 2的固定的固定COCO2 2 + C+ C5 5 2C 2C3 3水的光解水的光解ATPATP的形成的形成COCO2 2的還原的還原ATPATP的水解的水解光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較過程過程比較比較 光光 反反 應(yīng)應(yīng)暗暗 反反 應(yīng)應(yīng)進(jìn)行部位進(jìn)

8、行部位進(jìn)行條件進(jìn)行條件物質(zhì)轉(zhuǎn)化物質(zhì)轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化聯(lián)聯(lián) 系系類囊體薄膜上類囊體薄膜上光、色素、酶光、色素、酶水水 O O2 2 +H+HATPATP的合成的合成COCO2 2的固定和還原的固定和還原ATPATP的水解的水解光能轉(zhuǎn)化為光能轉(zhuǎn)化為ATPATP中活躍的化學(xué)能中活躍的化學(xué)能ATPATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為葡萄糖中穩(wěn)定化學(xué)能為葡萄糖中穩(wěn)定化學(xué)能葉綠體基質(zhì)中葉綠體基質(zhì)中多種酶、不受光限制多種酶、不受光限制光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供HH和和ATPATP光合作用的總反應(yīng)式光合作用的總反應(yīng)式光合作用的實質(zhì)光合作用的實質(zhì)6C6CO O2 2 + 12H + 12H2

9、 2O O 光能光能 葉綠體葉綠體物質(zhì)代謝物質(zhì)代謝能量代謝能量代謝COCO2 2 + H + H2 2O CO C6 6H H1212O O6 6 + O + O2 2光能光能有機(jī)物中有機(jī)物中穩(wěn)定穩(wěn)定的化學(xué)能的化學(xué)能C C6 6H H1212O O6 6 + 6 + 6O O2 2 + 6H + 6H2 2O OATPATP中中活躍活躍的化學(xué)能的化學(xué)能（三）光合作用原理的應(yīng)用（三）光合作用原理的應(yīng)用1 1.控制光照強(qiáng)度和延長光照時間，合理密植控制光照強(qiáng)度和延長光照時間，合理密植2.2.控制溫度（增大晝夜溫差）控制溫度（增大晝夜溫差）3.3.增加農(nóng)作物環(huán)境中增加農(nóng)作物環(huán)境中COCO2 2的濃度的

10、濃度增施有機(jī)肥料或增施有機(jī)肥料或NHNH4 4HCOHCO3 3、大棚內(nèi)圈養(yǎng)一些小型、大棚內(nèi)圈養(yǎng)一些小型動物、種植一些食用菌等。動物、種植一些食用菌等。溫度通過影響酶的活性影響暗反應(yīng)來影響光合溫度通過影響酶的活性影響暗反應(yīng)來影響光合作用速率作用速率主要通過影響光反應(yīng)來影響光合作用主要通過影響光反應(yīng)來影響光合作用（四）化能合成作用（四）化能合成作用 自然界中的某些細(xì)菌，能夠利用環(huán)境中的某自然界中的某些細(xì)菌，能夠利用環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化分解時所釋放的能量來制造有機(jī)些無機(jī)物氧化分解時所釋放的能量來制造有機(jī)物，這種合成作用稱物，這種合成作用稱化能合成作用化能合成作用。 2NH2NH3 3 + 3O+

11、 3O2 2 硝化硝化細(xì)菌細(xì)菌2HNO2HNO2 2 + 2H+ 2H2 2O + O + 能量能量2HNO2HNO2 2 + O+ O2 2硝化硝化細(xì)菌細(xì)菌2HNO2HNO3 3 + + 能量能量COCO2 2 + H+ H2 2O O硝化細(xì)菌硝化細(xì)菌（CHCH2 2O O ）+ O+ O2 2生物的代謝類型生物的代謝類型光合作用光合作用化能合成作用化能合成作用類型類型生物：生物：綠色植物、光合細(xì)菌；硝化細(xì)菌、綠色植物、光合細(xì)菌；硝化細(xì)菌、 鐵細(xì)菌、硫細(xì)菌等鐵細(xì)菌、硫細(xì)菌等異養(yǎng)型異養(yǎng)型動物和人類；大多數(shù)細(xì)菌和真菌等。動物和人類；大多數(shù)細(xì)菌和真菌等。自養(yǎng)型自養(yǎng)型課 堂 練 習(xí)1 . 一株綠色植

12、物在單位時間內(nèi)一株綠色植物在單位時間內(nèi),使光合產(chǎn)物最多的使光合產(chǎn)物最多的 光照是光照是 ( ) A.紅光紅光 B.藍(lán)紫光藍(lán)紫光 C.綠光綠光 D.白光白光D2 . 光合作用過程中光合作用過程中,ATP轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)锳DP的地方是葉綠的地方是葉綠 體的體的 ( ) A.外膜上外膜上 B.基質(zhì)中基質(zhì)中 C.色素中色素中 D.基粒薄膜上基粒薄膜上B3 . 用含同位素用含同位素18O2的水來澆灌植物的水來澆灌植物,經(jīng)光照后經(jīng)光照后, 18O 可發(fā)現(xiàn)于可發(fā)現(xiàn)于 （ ） A.生成的葡萄糖中生成的葡萄糖中 B.生成的淀粉中生成的淀粉中 C.合成的蛋白質(zhì)中合成的蛋白質(zhì)中 D.周圍的空氣中周圍的空氣中DA4.4.

13、光反應(yīng)的主要產(chǎn)物是下列哪一組光反應(yīng)的主要產(chǎn)物是下列哪一組 ( )( ) A.H A.H、ATPATP、O O2 2 B.H B.H、ADPADP、H H2 2O O C.H C.H2 2、ADPADP、O O2 2 D.H D.H、ADPADP、O O2 25 . 光合作用可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段光合作用可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段,下列下列 敘述正確的是敘述正確的是 ( ) A.光反應(yīng)不要酶光反應(yīng)不要酶 , 暗反應(yīng)需要多種酶暗反應(yīng)需要多種酶 B.光反應(yīng)儲存能量光反應(yīng)儲存能量 , 暗反應(yīng)消耗能量暗反應(yīng)消耗能量 C.光反應(yīng)固定光反應(yīng)固定CO2 , 暗反應(yīng)還原暗反應(yīng)還原CO2 D.光反應(yīng)消耗水

14、光反應(yīng)消耗水 , 暗反應(yīng)消耗暗反應(yīng)消耗ATPDD6 . 6 . 某科學(xué)家用含碳的同位素某科學(xué)家用含碳的同位素1414C C的的COCO2 2來追蹤光合來追蹤光合 作用中碳原子在下列分子中的轉(zhuǎn)移作用中碳原子在下列分子中的轉(zhuǎn)移, ,最可能的最可能的 途徑是途徑是 ( )( ) A. CO A. CO2 2 葉綠素葉綠素 ADP ADP B. CO B. CO2 2 葉綠素葉綠素 ATPATP C. CO C. CO2 2 C C5 5 葡萄糖葡萄糖 D. COD. CO2 2 C C3 3 葡萄糖葡萄糖 7.將植物培養(yǎng)在適宜的光照，溫度、和充足的將植物培養(yǎng)在適宜的光照，溫度、和充足的CO2條件下：條件下： （1）當(dāng)）當(dāng)CO2濃度突然降至極低水平時，發(fā)現(xiàn)植濃度突然降至極低水平時，發(fā)現(xiàn)植物葉片中的五碳化合物含量突然