高考二輪復(fù)習(xí)生物【高效課堂+備課精研】光與光合作用課件

第四節(jié)能量之源－光與光合作用

綠葉中通過什么物質(zhì)或結(jié)構(gòu)捕獲并轉(zhuǎn)化光能呢？白化苗——綠葉通過色素捕獲并轉(zhuǎn)換光能對大多數(shù)生物，活細(xì)胞所需能量的最終源頭是_______。太陽能一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)實(shí)驗綠葉中色素的提取和分離一、原理1、提取的色素原理？2、分離色素的原理？色素能溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇各種色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢。溶解度大，擴(kuò)散速度快溶解度小，擴(kuò)散速度慢（一）提取色素：1.研磨材料:5g鮮葉藥品SiO2CaCO3無水酒精二、方法步驟—防止色素被破壞——使研磨充分—溶解色素×√(新鮮、顏色深綠)2、過濾：獲取綠色濾液單層尼龍布、棉塞尼龍布如：92號汽油（有機(jī)溶劑）（二）分離色素層析液1、制備濾紙條剪去兩角，畫鉛筆線2、畫濾液細(xì)線鉛筆線濾液細(xì)線畫濾液細(xì)線★要求：細(xì)、直、齊重復(fù)2—3次毛細(xì)吸管防止色素帶之間部分重疊；可增加色素的濃度，使分離出的色素帶層次分明。3、分離色素：插濾紙條層析液培養(yǎng)皿★層析液不能沒及濾液線胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b分離色素上到下：胡黃ab如果觸到層析液，色素就會溶解在層析液中，就不會在濾紙上擴(kuò)散開來，實(shí)驗就會失敗。一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)捕獲光能的色素類胡蘿卜素葉綠素胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b(占1/4)(占3/4)濾紙上色帶的排列順序如何？寬窄如何？說明什么？（橙黃色）（黃色）（藍(lán)綠色）（黃綠色）葉綠素溶液類胡蘿卜素溶液葉綠素主要吸收_________類胡蘿卜素主要吸收______藍(lán)紫光藍(lán)紫光、紅光四種色素對光的吸收（可見光）1、樹葉為什么是綠色？思考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。2、P97問題探討？1880年，德國恩格爾曼實(shí)驗水綿好氧細(xì)菌極細(xì)光束→好氧細(xì)菌只分布在葉綠體被光束照射到的部位完全曝光→好氧細(xì)菌分布在葉綠體所有受光部位黑暗無空氣葉綠體的功能分析：一、恩格爾曼實(shí)驗在設(shè)計上有什么巧妙之處？1、實(shí)驗材料選擇水綿和好氧細(xì)菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察，用好氧細(xì)菌可確定釋放氧氣多的部位；2、沒有空氣的黑暗環(huán)境下排除了環(huán)境中氧氣和光的干擾3、用極細(xì)的光束照射，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當(dāng)于一組對比實(shí)驗；

葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。它內(nèi)部的巨大膜表面上，分布了許多吸收光能的色素分子，還有許多進(jìn)行光合作用的酶?？偨Y(jié)葉綠體的功能二、恩格爾曼實(shí)驗的結(jié)論是什么？O2是由葉綠體產(chǎn)生的，葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。捕獲光能的色素分布在_________________類囊體的薄膜上二、光合作用的原理和應(yīng)用（一）光合作用的定義

綠色植物通過_____，利用_____，把_____________轉(zhuǎn)化成儲存能量的_______，并釋放出_______的過程。（二）光合作用的探究歷程（P101－102）光能葉綠體O2有機(jī)物CO2和H2OCO2＋H2O

（CH2O）＋O2光能葉綠體

人們對光合作用的認(rèn)識最早是從研究植物的生長開始的。植物生長所需的物質(zhì)來自哪里？土壤。結(jié)論：水分是植物建造自身的原料。17世紀(jì)海爾蒙特栽培的柳樹實(shí)驗結(jié)論：植物可以更新空氣有人重復(fù)了普利斯特利的實(shí)驗，得到相反的結(jié)果，所以有人認(rèn)為植物也能使空氣變污濁？1779年，荷蘭的英格豪斯

普利斯特利的實(shí)驗只有在陽光照射下才能成功；植物體只有綠葉才能更新空氣。

到1785年，發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確綠葉在光下放出的是O2，吸收的是CO2。水二氧化碳氧氣光？光能化學(xué)能儲存在什么物質(zhì)中？1845德國梅耶1、黑暗處理一晝夜2、讓一張葉片半曝光一半遮光酒精水3、脫色和染色：①碘蒸氣②酒精加熱脫色后碘液染色綠葉在光下能制造淀粉。光合作用釋放的O2來自CO2還是H2O？結(jié)論1864年，德國薩克斯實(shí)驗第一組光合作用產(chǎn)生的O2來自于H2O。H218OCO2H2OC18O2第二組18O2O2美國魯賓和卡門實(shí)驗（同位素標(biāo)記法）結(jié)論光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物又是怎樣合成的？美國卡爾文用14C標(biāo)記14CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，探明了CO2中的C轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中的碳，稱為卡爾文循環(huán)。（三）光合作用過程光反應(yīng)暗反應(yīng)劃分依據(jù):反應(yīng)過程是否需要光能有光才能反應(yīng)有光、無光都能反應(yīng)色素分子可見光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定還原光反應(yīng)暗反應(yīng)光合作用總過程：場所：條件：物質(zhì)變化：能量變化：CO2的固定C3的還原葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜上葉綠體的基質(zhì)中光、色素、酶、水[H]、ATP、酶、CO2水的光解.ATP的合成CO2的固定.C3的還原光能活躍的化學(xué)能(ATP)還原劑能有機(jī)物中化學(xué)能色素分子可見光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定還原光反應(yīng)暗反應(yīng)光合作用總過程：CO2的固定C3的還原還原劑能關(guān)系？光反應(yīng)[H]、ATP暗反應(yīng)ADP、Pi光反應(yīng)暗反應(yīng)條件場所物質(zhì)變化產(chǎn)物能量變化關(guān)系光、色素、酶、水酶、[H]、ATP、CO2葉綠體類囊體膜上葉綠體基質(zhì)中1.水的光解2.ATP的生成1.CO2的固定2.C3的還原[H]、ATP、O2(CH2O)、ADP、Pi光能ATP中活躍化學(xué)能穩(wěn)定化學(xué)能光反應(yīng)[H]、ATP暗反應(yīng)ADP、Pi1.自養(yǎng)生物例如綠色植物和光合細(xì)菌、藍(lán)藻2.異養(yǎng)生物例如人、動物、真菌及大多數(shù)的細(xì)菌?；芎铣勺饔茫脽o機(jī)物氧化所釋放的化學(xué)能合成有機(jī)物光能自養(yǎng)生物化能自養(yǎng)生物所需的能量來源不同（光能、化學(xué)能）以CO2和H2O（無機(jī)物）為原料合成糖類（有機(jī)物）。只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物少數(shù)的細(xì)菌如硝化細(xì)菌和鐵細(xì)菌、硫細(xì)菌區(qū)別硝化作用（四）光合作用原理的應(yīng)用1、請分析光下的植物突然停止光照后，其體內(nèi)的C5化合物和C3化合物的含量如何變化？停止光照光反應(yīng)停止請分析光下的植物突然停止CO2的供應(yīng)后，其體內(nèi)的C5化合物和C3化合物的含量如何變化？[H]↓ATP↓還原受阻C3↑C5↓CO2↓固定停止C3↓C5↑(CH2O)減少[H]↑ATP↑（CH2O）減少2、影響光合作用強(qiáng)度的因素？光合作用強(qiáng)度表示方法(1)單位時間內(nèi)光合作用產(chǎn)生糖的量。(2)單位時間內(nèi)光合作用吸收CO2的量。(3)單位時間內(nèi)光合作用放出O2的量。光合作用強(qiáng)度：簡單地說，光合作用強(qiáng)度（又稱光合速率）是描述光合作用強(qiáng)弱的指標(biāo)。2、影響光合作用強(qiáng)度的因素？（1）光照（時間長短、強(qiáng)弱、光質(zhì)）；（2）溫度（3）CO2的濃度（4）必需礦物質(zhì)元素（N、P、Mg、K等）（5）水分A點(diǎn)：B點(diǎn)：C點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度不再隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而增強(qiáng)，AB段:BC段:陽生植物陰生植物光照強(qiáng)度為0，只進(jìn)行呼吸作用光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等D光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度B：光補(bǔ)償點(diǎn)D：光飽和點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)：陽生植物陰生植物>（1）光照強(qiáng)度限制因素（外因）：溫度和CO2濃度ABCCO2吸收量CO2釋放量光照強(qiáng)度呼吸速率凈光合速率總光合速率Do真正光合速率=凈光合作用+呼吸速率E植物正常生長(積累有機(jī)物)：B點(diǎn)以上溫度直接影響光合作用

，從而影響光合速率。2、溫度有關(guān)酶的活性CO2的供應(yīng)生產(chǎn)上的應(yīng)用：增大晝夜溫差，提高有機(jī)物的積累溫度過高，還會影響植物葉片氣孔的開放，從而影響

，進(jìn)而影響光合作用。光合作用效率與光照強(qiáng)度、時間的關(guān)系一天的時間光合作用效率O光照強(qiáng)度121311ABCDE101514解釋植物有光合“午休”現(xiàn)象的原因？13時左右，光合作用強(qiáng)度明顯減弱，是因為此時溫度很高，蒸騰作用很強(qiáng)，氣孔大量關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)減少，導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度減弱。3、二氧化碳濃度CO2是光合作用的原料，在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨二氧化碳濃度增大而加快；但達(dá)到一定濃度時，再增加二氧化碳濃度，光合作用速率也不再增加。A點(diǎn)：CO2補(bǔ)償點(diǎn)發(fā)生光合作用所需的最低CO2濃度限制因素：溫度和光照強(qiáng)度×生產(chǎn)上的應(yīng)用：1、大田：“正其行，通其風(fēng)”2、施用有機(jī)肥3、投放干冰或二氧化碳發(fā)生器？N：光合酶及[H]和ATP的重要組分P：[H]和ATP的重要組分；維持葉綠體正常結(jié)構(gòu)和功能K：促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官運(yùn)輸Mg：葉綠素的重要組分4、礦質(zhì)營養(yǎng)應(yīng)用：合理施肥參與葉綠體膜的構(gòu)成水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)。另外，水還影響氣孔的開閉，間