高中生物 第五章 細胞的能量供應和利用 第4節(jié) 能量之源——光與光合作用課件 新人教版必修1.ppt

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1、第4節(jié) 能量之源——光與光合作用,一 捕獲光能的色素和結構,第一課時,,問題探討,為什么植物的葉片大多是綠色的，但有時葉片也會發(fā)黃？,因為綠葉中所含的色素主要是葉綠素，但也有其它的一些色素。,試驗回顧及問題探討,綠葉中的色素有哪些、其顏色各怎樣？為什么葉綠素呈綠色？,一、捕獲光能的色素,,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 (防止色素被破壞)與10ml無水乙醇（溶解色素）。在研缽中快速研磨。將研磨液進行過濾。,,,,,,,2.制備濾紙條：將干燥的定性濾紙剪成濾紙條，將濾紙條的一端剪去一個角，并在距這端1cm處用鉛筆畫一條細的橫線。,,,,,3.

2、畫濾液細線：用毛細吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫出一條細線。等濾液干后再畫一兩次。,4.分離綠葉中的色素：將適量的層析液倒入燒杯中，將濾紙條（有濾液細線的一端朝下）輕輕插入層析液中，隨后用棉塞塞緊試管口。注意：不能讓濾液細線接觸層析液,,實驗結果：,,吸收可見光，用于光合作用,2.色素的功能：,,色素的吸收光譜圖,葉綠素：吸收藍紫光和紅光,類胡蘿卜素：吸收藍紫光,,葉綠素,類胡蘿卜素,,,葉綠素a,葉綠素b,,胡蘿卜素,葉黃素,藍綠色,黃綠色,橙黃色,黃 色,占3/4,,吸收藍紫光和紅光,,吸收藍紫光,與光合作用有關的這些色素都存在于葉綠體中類囊體的薄膜上,,問題探討,有些蔬菜大棚內懸掛發(fā)

3、紅色或藍色光的燈管，并且在白天也開燈。,討 論,1.這種方法的好處是？不同顏色的光 照對植物的光合作用會有影響嗎？,2.能否用綠光燈管來補充光源？為什么？,可以提高光合作用強度；不同顏色的光會影響植物的光合作用。,不能；因為葉綠素基本上不吸收綠光,,,外膜,內膜,,,基粒,基質,每個基粒都由一個個圓餅狀的囊狀結構堆疊而成。這些囊狀結構稱為類囊體。吸收光能的四種色素就分布在類囊體的薄膜上。,而每個基粒都含有兩個以上的類囊體，多者可達100個以上。葉綠體內有如此多的基粒和類囊體，極大地擴大了受光面積。,,二、葉綠體的結構,,結論:,葉綠體是進行光合作用的場所，它內部的巨大膜表面上，不僅分布著許多吸

4、收光能的色素分子，還有許多進行光合作用所必需的酶。,,鞏固練習,藍綠色,黃綠色,橙黃色,黃色,較慢,較快,最慢,最快,藍紫光和紅光,藍紫光,2.葉綠體是植物進行光合作用的細胞器，光能的吸收發(fā)生在葉綠體的（ ） A.內膜上 B.基質中 C.類囊體的薄膜上 D.各部位上,C,,鞏固練習,3.用紙層析法能夠將葉綠體的四種色素分開的原因是（ ） A.四種色素隨層析液在濾紙上擴散速度不同 B.四種色素隨濾液在濾紙上擴散速度不同 C.四種色素隨濾液在濾紙條上滲透速度不同 D.四種色素隨層析液在濾紙條上滲透速度不同,A,4.在葉綠體提取和分離試驗中，特別要注意不能讓層析液沒及濾液細線，原因是（ ） A.濾紙

5、條上的集中色素不能擴散 B.色素沿濾紙條的擴散速度太慢，色素分離不明顯 C.層析液妨礙色素的溶解 D.色素被層析液溶解不能向上擴散,D,,鞏固練習,5.葉綠體是植物進行光合作用的細胞器，下面有關葉綠體的敘述正確的是（ ） A.葉綠體的色素都分布在囊狀結構的膜上 B.葉綠體的色素分別在外膜和內膜上 C.光合作用的酶只分布在葉綠體基質中 D.光合作用的酶只分布在外膜、內膜和基粒上,A,6.把綠葉的色素溶液放在自然光源和三棱鏡之間，從鏡的另一側觀察連續(xù)光譜中變暗的主要區(qū)域是（ ） A.紅光和藍紫光區(qū) B.黃光和藍紫光區(qū) C.綠光和紅光區(qū) D.黃光和綠光區(qū),A,,7.為證實葉綠體有放氧功能，可利用含有

6、水綿與好氧細菌的臨時裝片進行實驗，裝片需要給予一定的條件，這些條件是（ ） A.光照，有空氣，臨時裝片中無碳酸氫鈉稀溶液 B.光照，無空氣，臨時裝片中有碳酸氫鈉稀溶液 C.黑暗，有空氣，臨時裝片中無碳酸氫鈉稀溶液 D.黑暗，無空氣，臨時裝片中有碳酸氫鈉稀溶液,B,8.下列關于葉綠體中色素的提取和分離實驗原理的敘述，正確的是（ ） A.加入少許二氧化硅可防止在研磨時葉綠體中的色素受到破壞 B.用無水乙醇將葉綠體中的色素進行分離 C.濾紙條上的最上面色素帶呈黃綠色 D.溶解度越高的色素隨層析液在濾紙上擴散越快,D,,二 光合作用的原理和應用,第二課時,,俗話說：“萬物生長靠太陽”，為什么呢？我們來

7、看一組數據： ①地球表面上的綠色植物每年大約制造4400 億噸有機物； ②地球表面上的綠色植物每年儲存的能量約 為7．111018kJ，這個數字大約相當于 240000個三門峽水電站所發(fā)出的電力。,光合作用 探究歷程,場所,作用原理,實戰(zhàn)演練,,太陽能,？,太陽的光能又是通過什么途徑進入植物體內的呢,綠色植物儲存在有機物中的能量來自哪呢？,,1、1771年：英——普里斯特利的實驗 2、1864年：德——薩克斯的實驗 3、1880年：美——恩吉爾曼的實驗 4、20世紀30年代：美——魯賓和卡門的實驗,一、光合作用探究歷程,,,綠色植物在光照下產生了氧氣,1、蠟燭燃燒和小白鼠呼吸需要 的是什么氣

8、體？ 2、這個實驗說明什么問題？,薩克斯的實驗,,,,,,,,在暗處放置幾小時,碘蒸氣,一半曝光，一半遮光,,1、為什么對天竺葵先進行暗處理？ 2、為什么讓葉片的一半曝光， 另一半遮光呢？,綠葉在光合作用中產生了淀粉,,1、為什么選用水綿做為實驗材料？ 2、為什么選用黑暗并且沒有空氣的環(huán)境？,氧氣是葉綠體產生的 葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所,,最后,由美國科學家卡爾文利用C做試驗研究：用C標記的CO2，供小球藻進行光合作用，然后追蹤檢測其放射性，最終探明了CO2中的碳在光合作用中轉化成有機物中碳的途徑，這一途徑稱為卡爾文循環(huán)。,在1961年獲得諾貝爾化學獎,,思考與討論：,1.光合作用的

9、原料、產物、場所和條件是什么？其化學反應式是？,原料— CO2和H2O； 產物— 糖類和O2；,場所—葉綠體； 條件—光 酶；,光合作用的反應式是：,CO2 + H2O,（CH2O） + O2,,4、光合作用化學反應式：,5、光合作用過程,（1）光合作用分為哪幾個階段？分類依據是什么？,（2）每個階段反應的條件、場所、物質變化、 能量變化如何？,二、光合作用的過程,,光 反 應,條件：,,,,,水在光下分解,,O2,,[H],,,光、酶、色素,,,過程：,場所：,類囊體的薄膜上,物質,能量,光能,,,,暗 反 應,C5,固 定,2c3,場所：,條件：,過程：,葉綠體基質,酶,多種酶

10、參加催化,,物 質,能量,ATP中活躍的化學能轉化為糖類中穩(wěn)定的化學能,,色素分子,可見光,,,,,C5,2C3,,,,ADP+Pi,ATP,2H2O,O2,4[H],,多種酶,酶,,(CH2O),CO2,,吸收,光解,能,固定,還原,酶,,,光反應,暗反應,光合作用總過程：,,,,,光合作用的第一階段，必須有光才能進行,光合作用的第二階段，有沒有光都可以進行,,光反應和暗反應的比較,場所,條件,物質變化,能量變化,光反應,暗反應,聯系,,,,,,,,,,,,基粒類囊體薄膜上,葉綠體基質中,光、色素、酶、水、ADP Pi,[H]、ATP、酶、 CO2 、C5,水的光解,ATP的生成,CO2的固

11、定,C3的還原,光能→ATP中活躍的化學能,ATP中活躍的化學能→ 有機物中穩(wěn)定的化學能,1、光反應為暗反應準備了還原劑[H]和能量ATP；,2、暗反應為光反應補充消耗掉的ADP和Pi。,,光反應,H2O →2 [H] + 1/2O2,水的光解：,光合磷酸化：,暗反應,,,總結：,,原料和產物的對應關系：,（CH2O）,,C,H,O,CO2,CO2,H2O,O2,H2O,,能量的轉移途徑：,碳的轉移途徑：,光能,,,ATP中活躍的化學能,(CH2O)中穩(wěn)定的化學能,,CO2,C3,（CH2O）,,,from,from,from,from,,6、光合作用的實質,把二氧化碳和水合成糖類等有機物。

12、,,影響光合作用強度的因素？,光照的長短與強弱；光的成分； CO2的濃度；溫度的高低、必需礦物質元素（N、P、Mg）、水分等。,1、適當提高CO2的濃度（溫室大棚）； 2、增加光照時間和光照強度； 3、白天適當增加溫度，夜間適當降低溫度； 4、農作物間距合理，選擇適當的光源等； 5、合理施肥，提供必要的礦物質元素； 6、合理灌溉，提供適當水分。,增加農作物產量的幾點做法：,三、光合作用原理的應用,,——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、鐵細菌等少數種類的細菌,四、化能合成作用,,能夠直接把從外界環(huán)境攝取的無機物轉變成為自身的組成物質

13、，并儲存了能量的一類生物,不能直接利用無機物制成有機物，只能把從外界攝取的現成的有機物轉變成自身的組成物質，并儲存了能量的一類生物,,如：綠色植物，藍藻、硝化細菌、鐵細菌、硫細菌等,如：人、動物、真菌(如蘑菇) 、多數的細菌（乳酸菌、大腸桿菌）等,自養(yǎng)生物：,異養(yǎng)生物：,,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。,2.光合作用的實質是：把______和_______轉變?yōu)橛袡C物，把_______轉變成_______,貯藏在有機物中。,3.在光合作用中，葡萄糖是在________中形成的

14、，氧氣是在_________中形成的，ATP是在_______中形成的，CO2是在_______固定的。,水的光解,形成ATP,[H],ATP,CO2,H2O,光能,化學能,暗反應,光反應,光反應,暗反應,練一練,,4.下圖是光合作用過程圖解，請分析后回答下列問題：,①圖中A是______,B是_______,它來自于______的分解。 ②圖中C是_______，它被傳遞到葉綠體的______部位，用于_________ 。 ③圖中D是____，在葉綠體中合成D所需的能量來自______ ④圖中G________,F是__________,J是_____________ ⑤圖中的H表示___

15、____， I表示________，H為I提供__________,Ｏ2,水,[H],基質,用作還原劑，還原C3,ATP,光能,光反應,[H]和ATP,色素,C5化合物,C3化合物,糖類,暗反應,,5.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，此時葉肉細胞內的C3化合物、C5化合物和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,,6.某科學家用含有C的CO2來追蹤光合作用中的C原子，C的轉移途徑是 A、CO2 葉綠體 ATP B、CO2 葉綠素 ATP C

16、、CO2 乙醇 糖類 D、CO2 三碳化合物 糖類,,,,,,,,,D,7.在光合作用過程中，能量的轉移途徑是 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,,8.若白天光照充足，下列哪種條件對農作物增產有利 A.晝夜恒溫25℃ B.白天溫度15℃，夜間溫度15℃ C.晝夜恒溫15℃ D.白天溫度25℃，夜間溫度15℃,D,9.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，光照相同的時間后，罩內O2最少的是 A．綠色罩

17、 B．紅色罩 C．藍色罩 D．紫色罩,A,10.下列措施中，不會提高溫室蔬菜產量的是 A、增大O2濃度 B、增大CO2濃度 C、增強光照 D、調節(jié)室溫,A,,1、在光合作用的暗反應過程中，沒有被消耗掉的是（ ） A、[H] B、C5化合物 C、ATP D、CO2,B,2、與光合作用光反應有關的是（ ） ①H2O ②ATP ③ADP ④CO2 A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④,A,當堂檢測,,4、光合作用的過程可分為光反應和暗反應兩個階段，下列說法正確的是（ ） A.葉綠體類囊體膜上進行光反應和暗反應 B.葉綠體類囊體膜上進行暗反應，不進行光反應 C.葉綠體基質中可進行光反應和暗反應 D.葉綠體基質中進行暗反應,不進行光反應,D,5、光合作用過程中，產生ADP和消耗ADP的 部位在葉綠體中依次為 ( ) ①外膜 ②內膜 ③基質 ④類囊體膜 A．③② B．③④ C．①② D．④③,B,,6、光合作用過程的正確順序是（ ） ①二氧化碳的固定 ②氧氣的釋放 ③葉綠素吸收光能④水的光解⑤三碳化合物被還原 A.④③②⑤① B.④②③⑤① C. ③②④①⑤ D.③④②①⑤ 7、在暗反應中，固定二氧化碳的物質是（ ） Ａ．三碳化合物 Ｂ．五碳化合物 Ｃ．［Ｈ］ Ｄ．氧氣,Ｄ,Ｂ,,