光與光合作用(市優(yōu)質(zhì)課)

1、第四節(jié) 能量之源光與光合作用,絕大多數(shù)生物，活細(xì)胞所需能量的最終源頭是 ，將光能轉(zhuǎn)變成細(xì)胞能夠利用的化學(xué)能的生理過程是 。,來自太陽的光能,光合作用,葉綠體中色素的提取和分離,【實(shí) 驗(yàn)】,一、實(shí)驗(yàn)原理 1.提取原理：無水乙醇 2.分離原理：紙層析法,1、提取色素：,分離:,將研磨液進(jìn)行過濾,剪碎葉片，放入研缽中,加少許的石英砂和碳酸鈣無水乙醇，快速研磨,2、制備濾紙條,3、畫濾液細(xì)線,4、分離綠葉中的色素,層析液,干燥后，重復(fù)幾次，細(xì)、直、齊,2、實(shí)驗(yàn)流程,濾紙上色帶的排列順序如何？寬窄如何？說明什么？,葉綠體中的色素提取液,四種色素對光的吸收,葉綠素主要吸收_ 類胡蘿卜素主要吸收_,藍(lán)紫光,

2、藍(lán)紫光、紅光,思考,1、樹葉為什么是綠色？ 2、P97問題探討？,葉綠體的結(jié)構(gòu),外膜,內(nèi)膜,基粒,基質(zhì),類囊體,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,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。,光合作用的探究歷程（P101102）,光能,葉綠體,O2,有機(jī)物,CO2和H2O,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(yàn),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(yàn)，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(yàn)只有在陽光照射下才能成功；植物體只有綠葉才

3、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？,德國梅耶,一半曝光，一半遮光,在暗處放置幾小的葉片,薩克斯（德）實(shí)驗(yàn) 1864,目的：消耗掉葉片中的營養(yǎng)物質(zhì),結(jié)論：光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉,酒精脫色,第一組,光合作用產(chǎn)生的O2來自于H2O。,H218O,CO2,H2O,C18O2,第二組,18O2,O2,美國魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)（同位素標(biāo)記法）,結(jié)論,葉綠體的功能,恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？,O2是由葉綠體產(chǎn)生的,此實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上有什么巧妙之處？,1、為什么水綿是合適的實(shí)驗(yàn)材料？ 2、

4、他是如何控制實(shí)驗(yàn)條件的？,水綿具有細(xì)而長的葉綠體，便于觀察,A、選用黑暗、無空氣的環(huán)境：排除環(huán)境中光線和氧氣的影響,B、選用極細(xì)的光束，并用好氧細(xì)菌檢測，準(zhǔn)確判斷釋放氧氣 的部位,C、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(yàn)。,D、臨時(shí)裝片暴露在光下的實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。,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)。,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),光反應(yīng)階段,光、色素、酶,葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜上,水的光解：,（還原劑）,AT

5、P的合成：,場所：,條件：,物質(zhì)變化,能量變化:,ATP,CO2的固定：,C3的還原：,葉綠體基質(zhì),H 、ATP、酶、CO2,場所：,條件：,物質(zhì)變化,能量變化：,暗反應(yīng)過程,ADPPi能量,光、色素和酶,不需光、多種酶、ATP、H,光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供還原劑H和能量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 2H2O4H+O2 合成ATP ADP+Pi ATP,光,酶 光能,CO2的固定CO2+C5 2C3 C3的還原 2C3 (CH2O),酶,酶 ATP H,3、光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的比較,比較光合作用、呼吸作用,光、色素、酶、H2O和CO2,葉綠體,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、

6、線粒體,O2、酶、H2O、C6H12O6,無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物,有機(jī)物氧化分解成無機(jī)物,ATP中活 躍化學(xué)能,光能,糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能,C6H12O6等有機(jī)物穩(wěn)定的化學(xué)能,ATP中活 躍化學(xué)能和熱能,合成有機(jī)物，儲存能量,分解有機(jī)物，釋放能量,光合作用為呼吸作用提供物質(zhì)（有機(jī)物、O2）； 呼吸作用為光合作用提供原料（CO2）,光合作用原理的應(yīng)用,影響光合作用強(qiáng)度的因素？,光照的長短與強(qiáng)弱；光的成分； CO2的濃度；溫度的高低、必需礦物質(zhì)元素（N、P、Mg）、水分等。,1、適當(dāng)提高CO2的濃度（溫室大棚）； 2、增加光照時(shí)間和光照強(qiáng)度； 3、白天適當(dāng)增加溫度，夜間適當(dāng)降低溫度； 4、農(nóng)作物間

7、距合理，選擇適當(dāng)?shù)墓庠吹龋?5、合理施肥，提供必要的礦物質(zhì)元素； 6、合理灌溉，提供適當(dāng)水分。,增加農(nóng)作物產(chǎn)量的幾點(diǎn)做法：,圖中A點(diǎn)含義： ； B點(diǎn)含義： ； C點(diǎn)表示： _ ；,光照強(qiáng)度為0，只進(jìn)行呼吸作用,光合作用與呼吸作用強(qiáng)度相等,光合作用強(qiáng)度不再隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而增強(qiáng)，稱為光飽和點(diǎn),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 ,化能合成作用,自養(yǎng)生物,以光為能源，以CO2

8、和H2O（無機(jī)物）為原料合成糖類（有機(jī)物），糖類中儲存著由光能轉(zhuǎn)換來的能量。例如綠色植物。,異養(yǎng)生物,只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來維持自身的生命活動。例如人、動物、真菌及大多數(shù)的細(xì)菌。,化能合成作用,利用環(huán)境中某些無機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來制造有機(jī)物。少數(shù)的細(xì)菌，如硝化細(xì)菌。,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）,1.葉綠體中的色素所吸收的光能，用于_ 和_;形成的_和_ 提供給暗反應(yīng)。,2.光合作用的實(shí)質(zhì)是：把_和_轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物，把_轉(zhuǎn)變成_,貯藏在有機(jī)物中。,3.在光合作用中，葡萄糖是在_中形成的，氧氣是在_中形成的，ATP是在_中形成的，CO2是在_固定的。,水

9、的光解,形成ATP,H,ATP,CO2,H2O,光能,化學(xué)能,暗反應(yīng),光反應(yīng),光反應(yīng),暗反應(yīng),練一練,下圖是光合作用過程圖解，請分析后回答下列問題：,圖中A是_,B是_,它來自于_的分解。 圖中C是_，它被傳遞到葉綠體的_部位，用于_ 。 圖中D是_，在葉綠體中合成D所需的能量來自_ 圖中G_,F是_,J是_ 圖中的H表示_， I表示_，H為I提供_,2,水,H,基質(zhì),用作還原劑，還原C3,ATP,光能,光反應(yīng),H和ATP,色素,C5化合物,C3化合物,糖類,暗反應(yīng),將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的C02條件下。如果將環(huán)境中C02含量突然降至極低水平，此時(shí)葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3化合物、C5化合物

10、和ATP含量的變化情況依次是 A. 上升；下降；上升 B. 下降；上升；下降 C. 下降；上升；上升 D. 上升；下降；下降,C,某科學(xué)家用含有14C的CO2來追蹤光合作用中的C原子，14C的轉(zhuǎn)移途徑是（ ） A、CO2 葉綠體 ATP B、CO2 葉綠素 ATP C、CO2 乙醇 糖類 D、CO2 三碳化合物 糖類,D,在光合作用過程中，能量的轉(zhuǎn)移途徑是 A、光能 ATP 葉綠素 葡萄糖 B、光能 葉綠素 ATP 葡萄糖 C、光能 葉綠素 CO2 葡萄糖 D、光能 ATP CO2 葡萄糖,B,若白天光照充足，下列哪種條件對農(nóng)作物增產(chǎn)有利 A.晝夜恒溫25 B.白天溫度15，夜間溫度15 C.

11、晝夜恒溫15 D.白天溫度25，夜間溫度15,D,用下述容積相同的玻璃罩分別罩住大小、生長狀況相同的天竺葵，光照相同的時(shí)間后，罩內(nèi)O2最少的是 A綠色罩 B紅色罩 C藍(lán)色罩 D紫色罩,A,下列措施中，不會提高溫室蔬菜產(chǎn)量的是（ ） A、增大O2濃度 B、增大CO2濃度 C、增強(qiáng)光照 D、調(diào)節(jié)室溫,A,1、在光合作用的暗反應(yīng)過程中，沒有被消耗掉的是（ ） A、H B、C5化合物 C、ATP D、CO2,B,2、與光合作用光反應(yīng)有關(guān)的是（ ） H2O ATP ADP CO2 A. B. C. D.,A,4、光合作用的過程可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，下列說法正確的是（ ） A.葉綠體類囊體膜上進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng) B.葉綠體類囊體膜上進(jìn)行暗反應(yīng)，不進(jìn)行光反應(yīng) C.葉綠體基質(zhì)中可進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng) D.葉綠體基質(zhì)