高中生物 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)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

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1、一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離 方法步驟：方法步驟：1、提取綠葉中的色素、提取綠葉中的色素 二氧化硅、碳酸鈣、無水乙醇的作用？二氧化硅、碳酸鈣、無水乙醇的作用？2、制備濾紙條、制備濾紙條 濾紙條一端減去兩角，原因？濾紙條一端減去兩角，原因？3、畫濾液細(xì)線、畫濾液細(xì)線 重復(fù)畫幾次的目的？重復(fù)畫幾次的目的？4、分離綠葉中的色素、分離綠葉中的色素 不能讓濾液細(xì)線觸及層析液，原因？不能讓濾液細(xì)線觸及層析液，原因？5、觀察與記錄、觀察與記錄 有幾條不同顏色的色帶？排序怎樣？寬窄如何？有幾條不同顏色的色帶？排序怎樣？寬窄如何？ 這說

2、明了什么？這說明了什么？一一 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1、捕獲光能的色素、捕獲光能的色素 綠葉中的色素（吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能）綠葉中的色素（吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能）葉綠素葉綠素類胡蘿卜素類胡蘿卜素主要吸收主要吸收紅光紅光和和藍(lán)紫光藍(lán)紫光主要吸收主要吸收藍(lán)紫光藍(lán)紫光色素色素葉黃素葉黃素胡蘿卜素胡蘿卜素葉綠素葉綠素a葉綠素葉綠素b（藍(lán)綠色）（藍(lán)綠色）（黃綠色）（黃綠色）（橙黃色）（橙黃色）（黃色）（黃色）含量約占含量約占3/4含量約占含量約占1/4P97問題探討問題探討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b2、葉綠體的結(jié)構(gòu)、葉綠體的結(jié)構(gòu)（1）分布）分布主要分布在綠色

3、植物的葉肉細(xì)胞主要分布在綠色植物的葉肉細(xì)胞（2）形態(tài)）形態(tài) 一般呈扁平的橢球形或球形一般呈扁平的橢球形或球形（3）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)外膜外膜內(nèi)膜內(nèi)膜（4）功能）功能光合作用的場所光合作用的場所基?；Ｓ蓛蓚€(gè)以上的由兩個(gè)以上的類囊體類囊體組成，含組成，含色素色素和和酶酶基質(zhì)基質(zhì)含多種光合作用所必需的含多種光合作用所必需的酶酶透明透明，有利于光線的透過，有利于光線的透過P100 P100 資料分析：恩格爾曼實(shí)驗(yàn)資料分析：恩格爾曼實(shí)驗(yàn)二二 光合作用的原理和應(yīng)用光合作用的原理和應(yīng)用1 1、光合作用的概念、光合作用的概念指綠色植物通過葉綠體，利用光能，指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能

4、量的把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。2 2、光合作用探索歷程、光合作用探索歷程閱讀閱讀P101P101102102內(nèi)容并回答內(nèi)容并回答 普利斯特利實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是什么？普利斯特利實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是什么？ 薩克斯實(shí)驗(yàn)中把綠葉在暗處放置幾小時(shí)的目的？用碘蒸薩克斯實(shí)驗(yàn)中把綠葉在暗處放置幾小時(shí)的目的？用碘蒸氣處理后氣處理后,葉片一半呈深藍(lán)色葉片一半呈深藍(lán)色,說明什么問題？說明什么問題？ 魯賓和卡門用什么方法進(jìn)行探究？證明了什么？魯賓和卡門用什么方法進(jìn)行探究？證明了什么？ 卡爾文實(shí)驗(yàn)使用什么材料？用什么標(biāo)記？提出什么途徑？卡爾文實(shí)驗(yàn)使用什么材料？

5、用什么標(biāo)記？提出什么途徑？2 2、光合作用探索歷程、光合作用探索歷程年代年代科學(xué)家科學(xué)家結(jié)論結(jié)論17711771普利斯特利普利斯特利植物可以更新空氣植物可以更新空氣17791779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下植物可以更新空氣植物可以更新空氣18451845梅耶梅耶植物在光合作用時(shí)植物在光合作用時(shí)把光能轉(zhuǎn)換成把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能化學(xué)能儲(chǔ)存起來儲(chǔ)存起來18641864薩克斯薩克斯綠色葉片光合作用綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉產(chǎn)生淀粉19391939魯賓、卡門魯賓、卡門光合作用釋放的光合作用釋放的氧氧來自來自水水 （同（同位素標(biāo)記法）位素標(biāo)記法）2020世紀(jì)世紀(jì) 4040年代年代卡爾文卡爾文光合

6、產(chǎn)物中有機(jī)物的光合產(chǎn)物中有機(jī)物的碳來自碳來自COCO2 23 3、光合作用化學(xué)反應(yīng)式、光合作用化學(xué)反應(yīng)式4 4、光合作用過程、光合作用過程光反應(yīng)階段與暗反應(yīng)階段的比較光反應(yīng)階段與暗反應(yīng)階段的比較項(xiàng)目項(xiàng)目光反應(yīng)階段光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段區(qū)區(qū)別別場所場所條件條件物質(zhì)物質(zhì)變化變化能量能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化類囊體的薄膜上類囊體的薄膜上葉綠體的基質(zhì)中葉綠體的基質(zhì)中光光、色素、色素、酶酶酶酶、H 、ATP(有無光均可有無光均可)光能光能ATP中中活躍的化學(xué)能活躍的化學(xué)能糖類等有機(jī)物中糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能穩(wěn)定的化學(xué)能1. 水的光解水的光解1. CO2的固定的固定2. C3的還原的還原聯(lián)聯(lián) 系系1、光反應(yīng)

7、是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，光反應(yīng)為暗反應(yīng)的進(jìn)行、光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，光反應(yīng)為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供提供H和和ATP2、暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，暗反應(yīng)為光反應(yīng)的進(jìn)行、暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，暗反應(yīng)為光反應(yīng)的進(jìn)行提供提供合成合成ATP的原料的原料ADP和和Pi2. ADP合成合成ATP5、光合作用的重要意義光合作用的重要意義最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝光合作用的實(shí)質(zhì)光合作用的實(shí)質(zhì) 物質(zhì)變化：物質(zhì)變化：CO2和和H2O等無機(jī)物等無機(jī)物糖類為主糖類為主 的有機(jī)物的有機(jī)物 能量變化：光能能量變化：光能化學(xué)能，并將化學(xué)能儲(chǔ)化學(xué)能，并將化學(xué)能儲(chǔ) 存在以糖類為主的有機(jī)物中存在以糖類為主的有機(jī)物中6、光合

8、作用原理的應(yīng)用光合作用原理的應(yīng)用（1 1）影響光合作用的因素）影響光合作用的因素COCO2 2、水份、光照的長短與強(qiáng)弱、光的成分、水份、光照的長短與強(qiáng)弱、光的成分、溫度、礦質(zhì)元素等溫度、礦質(zhì)元素等（2 2）提高農(nóng)作物光合作用強(qiáng)度的措施）提高農(nóng)作物光合作用強(qiáng)度的措施1 1、適當(dāng)提高光照強(qiáng)度、延長光照時(shí)間、適當(dāng)提高光照強(qiáng)度、延長光照時(shí)間3 3、適當(dāng)提高、適當(dāng)提高COCO2 2濃度濃度4 4、適當(dāng)提高溫度、適當(dāng)提高溫度5 5、適當(dāng)增加植物體內(nèi)的含水量、適當(dāng)增加植物體內(nèi)的含水量6 6、適當(dāng)增加礦質(zhì)元素的含量、適當(dāng)增加礦質(zhì)元素的含量2 2、合理密植、合理密植自養(yǎng)生物：自養(yǎng)生物：能夠直接把從外界環(huán)境能夠直

9、接把從外界環(huán)境攝取的無機(jī)物轉(zhuǎn)變攝取的無機(jī)物轉(zhuǎn)變成為自身的組成物質(zhì)成為自身的組成物質(zhì)，并儲(chǔ)存了能量的一類生物。如：，并儲(chǔ)存了能量的一類生物。如：綠色植物綠色植物、少數(shù)細(xì)菌少數(shù)細(xì)菌7、化能合成作用化能合成作用異養(yǎng)生物：異養(yǎng)生物：不能直接利用無機(jī)物制成有機(jī)物不能直接利用無機(jī)物制成有機(jī)物，只能把，只能把從外界從外界攝取的現(xiàn)成的有機(jī)物攝取的現(xiàn)成的有機(jī)物轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，并儲(chǔ)存了能量的一類生物。如：人并儲(chǔ)存了能量的一類生物。如：人、動(dòng)物、真菌及大多動(dòng)物、真菌及大多數(shù)細(xì)菌數(shù)細(xì)菌 能夠利用體外環(huán)境中的能夠利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時(shí)所某些無機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量釋放的能量來制造有

10、機(jī)物的合成作用來制造有機(jī)物的合成作用 例如：例如：硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等少數(shù)種類的細(xì)菌等少數(shù)種類的細(xì)菌7、化能合成作用化能合成作用2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化細(xì)菌硝化細(xì)菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+ +能量能量硝化細(xì)菌硝化細(xì)菌6CO6CO2 2+6H+6H2 2O 2CO 2C6 6H H1212O O6 6+ 6O+ 6O2 2能量能量不同顏色的藻類吸收不同波長的光。藻類不同顏色的藻類吸收不同波長的光。藻類本身的顏色是反射出來的光，即紅藻反射本身的顏色是反射

11、出來的光，即紅藻反射出了出了紅光紅光，綠藻反射出，綠藻反射出綠光綠光，褐藻反射出，褐藻反射出黃色黃色的光。水層對光波中的紅、橙部分吸的光。水層對光波中的紅、橙部分吸收顯著收顯著多于多于對藍(lán)、綠部分的吸收，即到達(dá)對藍(lán)、綠部分的吸收，即到達(dá)深水層的光線是相對富含短波長的光，所深水層的光線是相對富含短波長的光，所以吸收紅光和藍(lán)紫光較多的綠藻分布于海以吸收紅光和藍(lán)紫光較多的綠藻分布于海水的淺層，吸收藍(lán)紫光和綠光較多的紅藻水的淺層，吸收藍(lán)紫光和綠光較多的紅藻分布于海水深的地方分布于海水深的地方比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目光合作用光合作用細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸場所場所植物細(xì)胞內(nèi)的葉綠體植物細(xì)胞內(nèi)的葉綠體線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線

12、粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)原料原料CO2和和H2OC6H12O6和和O2 （C6H12O6是光合作用的是光合作用的產(chǎn)物，所含能量來自光能）產(chǎn)物，所含能量來自光能）條件條件光能、酶光能、酶酶酶產(chǎn)物產(chǎn)物（CH2O）和）和O2。（CH2O）中的能量）中的能量來自光能，可以為細(xì)來自光能，可以為細(xì)胞呼吸提供原料胞呼吸提供原料CO2和和H2O，或乳酸，或，或乳酸，或酒精和酒精和CO2。（乳酸和酒。（乳酸和酒精中含有的能量來自光能）精中含有的能量來自光能）四、思維拓展四、思維拓展 哈密地區(qū)位于高緯度地區(qū)，夏季日照長，陽光充足，光照哈密地區(qū)位于高緯度地區(qū)，夏季日照長，陽光充足，光照強(qiáng)烈，所以光合作用的強(qiáng)度大，積累的糖類

13、多。強(qiáng)烈，所以光合作用的強(qiáng)度大，積累的糖類多。 夜間溫度較低，哈密瓜植株的細(xì)胞呼吸相對比較弱，消耗夜間溫度較低，哈密瓜植株的細(xì)胞呼吸相對比較弱，消耗的糖類比較少。因此，哈密瓜內(nèi)積存的糖類比較多。這些的糖類比較少。因此，哈密瓜內(nèi)積存的糖類比較多。這些糖類在有關(guān)酶的催化作用下，最終轉(zhuǎn)化成果糖和葡萄糖。糖類在有關(guān)酶的催化作用下，最終轉(zhuǎn)化成果糖和葡萄糖。1.在光合作用實(shí)驗(yàn)里在光合作用實(shí)驗(yàn)里,如果所用的水中如果所用的水中0.20%水分子含水分子含18O,二氧化碳中有二氧化碳中有0.68%的二氧化碳分子含的二氧化碳分子含18O,那么那么,植物進(jìn)行光合作用釋放的氧氣中植物進(jìn)行光合作用釋放的氧氣中,含含18O

14、的比例為的比例為( ) A 0.20% B 0.44% C 0.64% D 0.88%2.在葉肉細(xì)胞中在葉肉細(xì)胞中,利用氧和釋放氧的細(xì)胞器分別為利用氧和釋放氧的細(xì)胞器分別為( ) A 線粒體和核糖體線粒體和核糖體 B 核糖體和高爾基體核糖體和高爾基體 C 高爾基體和葉綠體高爾基體和葉綠體 D 線粒體和葉綠體線粒體和葉綠體3.光照增強(qiáng)光照增強(qiáng),光合作用增強(qiáng)。但夏季的中午卻因葉片表光合作用增強(qiáng)。但夏季的中午卻因葉片表面氣孔關(guān)閉使光合作用減弱面氣孔關(guān)閉使光合作用減弱,這是由于這是由于( ) A 水分解產(chǎn)生的氧數(shù)量不足水分解產(chǎn)生的氧數(shù)量不足 B 葉綠體利用光能合成的葉綠體利用光能合成的ATP不足不足 C 暗反應(yīng)中的暗反應(yīng)中的C3產(chǎn)生太少產(chǎn)生太少 D 暗反應(yīng)中還原劑數(shù)量不足暗反應(yīng)中還原劑數(shù)量不足ADC