能量之源--光与光合作用优质课件(共三课时)PPT资料.ppt

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(6)层析装置加盖的目的是防止层析液挥发。

纸层析法,使色素的含量增多,初试牛刀1把溶有色素的层析液,滴在圆形滤纸的中央,色素带圆环由外到内依次为:

A.叶绿素b胡萝卜素叶黄素叶绿素aB.叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素C.叶黄素叶绿素a叶绿素b胡萝卜素D.胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b,D,2、把下列药物选入相应的空白处保护叶绿素()溶解各种色素()为研磨充分()促使各种色素在滤纸上扩散()A无水乙醇B碳酸钙C二氧化硅D层析液,B,A,C,D,3.叶绿体色素的纸层析结果显示叶绿素b位于层析滤纸的最下端,原因()A、分子量最小B、分子量最大C、在层析液中的溶解度最小D、在层析液中的溶解度最大,C,4做色素提取和分离实验的正确装置是图中(),D,5、分别在A、B、C三个研钵中加入2克菠菜,经研磨、提取得到三种颜色的溶液:

深绿色、黄色、几乎无色。

注:

“+”表示加,“”表示不加。

(1)A处理得到的溶液颜色是,原因是_

(2)B处理得到的溶液颜色是,原因是_(3)C处理得到的溶液颜色是,(4)划滤液细线要求_(5)分离色素时关键注意,加盖的目的_,黄色,叶绿素被破坏,几乎无色,色素未被提取出来,深绿色,细、直、齐、,层析液不要没及滤液细线,防止层析液挥发,因为叶绿素对绿光吸收最少,绿光被反射回来,所以叶片才呈现绿色。

叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光,叶片为什么往往是绿色的呢?

各种色素的吸收光谱,色素吸收的光谱,0,400,500,600,700nm,50,100,叶绿素b,叶绿素a,紫外光,红外光,叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,类胡萝卜素,讨论:

为什么不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源?

用红色或蓝色的塑料薄膜挂红色或蓝色的灯管,例.在光照强度相同的情况下,对绿色植物光合作用最有利的光是(),其次是()效果最差的是()A.红光B.蓝紫光C.白光D.绿光,C,B,D,这些色素存在于细胞的什么部位呢?

1865年,德国植物学家萨克斯发现色素集中在叶绿体中,基粒,外膜,内膜,基质,类囊体,(有色素和酶),(含有酶),二、叶绿体的结构,叶绿体,1、叶绿体的外膜、内膜、类囊体薄膜都属于:

膜,基本支架都是:

生物,磷脂双分子层,练习,1、叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,下面有关叶绿体的叙述正确的是()A叶绿体中的色素都分布在囊状结构的膜上B叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上C光合作用的酶只分布在叶绿体基质中D光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上,A,2在一定时间内,同一株绿色植物在哪种光的照射下,放出的氧气最多()A红光和绿光B红光和蓝紫光C蓝紫光和绿光D蓝紫光和橙光,B,2、叶绿体是进行光合作用的完整单位,光合色素,只位于基粒上,含光合酶,位于基粒上,和基质中,1)、含有的成分看:

2)、结构上看:

叶绿体内部有许多基粒,每个基粒中有许多个类囊体,极大地扩展了受光面积,叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗?

材料:

水绵,好氧细菌,水绵结构,恩格尔曼实验1880年,(美),水绵是常见的淡水藻类每条水绵由许多个结构相同的长筒状细胞连接而成。

水绵很明显的特点是:

叶绿体呈带状,螺旋排列在细胞里。

恩格尔曼实验,黑暗、无空气环境,完全暴光,光束,完全暴光,极细光束照射,1、为什么水绵是合适的实验材料?

2、他是如何控制实验条件的?

水绵具有细而长的叶绿体,便于观察,A、选用黑暗、无空气的环境:

排除环境中光线和氧气的影响,B、选用极细的光束,并用好氧细菌检测,准确判断释放氧气的部位,讨论:

此实验在设计上有什么巧妙之处?

分以下几个问题:

氧气是叶绿体释放出来的。

叶绿体是光合作用的场所。

光合作用需要光,结论:

恩格尔曼实验,第二课时,绿色植物通过叶绿体,利用光能把CO2和H20合成为储存能量的有机物(CH2O),并且释放O2的过程,光合作用的概念:

产物,场所,条件,原料,产物,人们对光合作用的探索经历了漫长的历程。

1、公元前3世纪,古希腊学者亚里士多德指出:

植物生长在土壤中,土壤是构成植物体的原材料。

这一观点被奉为经典,结论:

植物的物质积累不是来自于土壤,而是完全来源于水。

+74.4kg,0.1kg,2、1642年比利时海尔蒙特实验,1、1771年普利斯特利实验,一、实验:

结论:

绿色植物可以更新空气,普利斯特利没有发现光在植物更新空气中的作用。

直到18世纪中期,人们一直以为只有土壤中的水分是植物建造自身的原料,而没有考虑植物能否从空气中得到什么。

普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功。

植物体只有在光下才能更新空气。

2、英格豪斯实验(1779年),此时,人们尚不了解植物吸收和放出的究竟是什么气体。

1785年,由于发现了空气的组成,人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气,吸收的是二氧化碳,那么光能哪里去了?

3、1845年,德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律明确指出:

植物进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来。

光能转换成化学能,贮存于什么物质中呢?

即植物在吸收水分和二氧化碳、释放氧气的过程中,还产生了什么物质呢?

一半曝光,一半遮光,在暗处放置几小的叶片,4、1864年萨克斯(德)实验,目的:

消耗掉叶片中的营养物质,结论:

光合作用的产物除氧气外还有淀粉,酒精脱色,遮光,光合作用的原料有水和二氧化碳,光合作用释放的氧气到底来自二氧化碳还是水。

提出问题:

随着技术的进步,人们对同位素有了更多了解,这为解决氧气来自水还是二氧化碳提供了研究手段。

同位素标记法,可用于追踪物质的运行和变化规律,用同位素标记的化合物,化学性质不会改变,结论:

光合作用的产物是淀粉,需要光,思考:

1为什么对天竺葵先进行暗处理?

2为什么让叶片的一半曝光,另一半遮光呢?

3这个实验说明了什么问题?

暗处理是为了将叶片内原有的淀粉运走耗尽。

部分遮光部分曝光,是为了进行对照。

遮光组为实验组,曝光组为对照组。

绿叶在光下通过光合作用制造了淀粉。

1864年,德国科学家萨克斯半遮光实验,同位素标记法:

科学家通过追踪的化合物,可以弄清的详细过程。

这种方法叫做同位素标记法。

同位素标记,化学反应,光合作用释放的O2到底是来自H2O,还是CO2呢?

5、1939年鲁宾、卡门同位素标记法研究,氧的同位素:

18O,结论:

光合作用释放的氧气来自水。

下图是小球藻进行光合作用示意图,图中物质A与物质B的分子量之比是(),C18O2,A,H2O,CO2,B,H218O,光照射下的小球藻,A:

B:

返回,光合作用氧气来源的探究(年),提出问题:

光合作用产生的有机物又是怎样合成的呢?

研究方法:

同位素标记法,碳的同位素:

14C,6、美国科学家卡尔文实验:

实验材料:

小球藻(一种单细胞的绿藻),用14CO2供小球藻进行光合作用,然后追踪检测其放射性,最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。

卡尔文循环,卡尔文循环,更新空气,光照下,绿叶,光能,化学能,淀粉,水,CO2,20世纪40年代,1880年恩格尔曼:

光合作用的场所是叶绿体,9下图是验证绿色植物进行光合作用的实验装置。

先将这个装置放在暗室24小时,然后移到阳光下;

瓶子内盛有NaOH溶液,瓶口封闭。

(1)数小时后摘下瓶内的叶片,经处理后加碘液数滴而叶片颜色无变化,证明叶片中_,这说明_。

(2)瓶内放NaOH溶液的作用是_。

(3)将盆栽植物先放在暗处24小时的作用是_。

无淀粉,光合作用需要CO2作原料,除去CO2,消耗体内原有的淀粉,植物可以更新空气,条件:

光、绿叶,吸收CO2,放出O2,光能转换成化学能储存起来,产物:

淀粉(CH2O),同位素标记法:

H218O18O2,14CO2有机物中的碳,二、光合作用的过程:

原料:

CO2和H2O,叶绿体,光能,产物:

有机物和氧气,条件:

酶,场所:

过程:

光反应、暗反应,光合作用的过程:

1、写出光合作用的总反应式:

2、根据是否需要光,光合作用的过程可以概括地分为和两个阶段。

3、读懂教材103页光合作用过程的图解4、填表比较光合作用过程中的两个阶段,光反应,暗反应,光合作用的反应式:

色素分子,可见光,C5,2C3,ADP+Pi,ATP,2H2O,O2,4H,多种酶,酶,CO2,吸收,光解,能,固定,还原,供氢,光反应,暗反应,光合作用的过程,光合作用怎样进行?

即光合作用的过程,1.光反应阶段,酶,光、,色素、,叶绿体内的类囊体膜上,水的光解:

(还原剂),ATP的合成:

光能电能ATP中活跃的化学能,光反应,2.暗反应阶段,CO2的固定:

C3的还原:

叶绿体的基质中,多种酶、,H、ATP,暗反应,叶绿体内基粒类囊体薄膜上,叶绿体基质中,光、酶、色素,多种酶、H、ATP,水的光解,ATP的合成,二氧化碳的固定,三碳化合物(C3)的还原,光反应为暗反应提供还原剂H和供能物质ATP,暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料,光、色素和酶,不需光、多种酶、ATP、H,光反应为暗反应提供还原剂H和能量ATP,暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料,水的光解2H2O4H+O2合成ATPADP+PiATP,光,酶光能,CO2的固定CO2+C52C3C3的还原2C3(CH2O),酶,酶ATPH,3、光反应阶段和暗反应阶段的比较,请分析光下的植物突然停止光照后,其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化?

停止光照,光反应停止,请分析光下的植物突然停止CO2的供应后,其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化?

H,ATP,还原受阻,C3,C5,CO2,固定停止,C3,C5,讨论:

条件变化时,各种物质合成量的动态变化。

增加,减少,减少,减少或没有,减少,增加,增加,减少,光合作用中H、C、能量的转移途径:

H2O中H的转移途径:

CO2中C的转移途径:

能量的转移途径:

H2O,H,(CH2O),CO2,C3,(CH2O),光能,ATP中活跃的化学能,(CH2O)中稳定的化学能,能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用,例如:

硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌,四、化能合成作用,化学能,能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质,并储存了能量的一类生物,不能直接利用无机物制成有机物,只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质,并储存了能量的一类生物,如:

绿色植物,蓝藻、硝化细菌、铁细菌、硫细菌等,如:

人、动物、真菌(如蘑菇)、多数的细菌(乳酸菌、大肠杆菌)等,自养生物:

异养生物:

自养生物的类型,光能自养型生物,化能自养型微生物,绿色植物,光合细菌,如:

硝化细菌,光合作用和化能合成作用的异同,把二氧化碳和水合成有机物,利用的是光能,利用的是化学能,体外环境中无机物氧化释放的能量,1、光合作用中光反应阶段为暗反应阶段提供了()AO2和C3化合物B叶绿体色素CH20和O2DH和ATP,D,巩固练习,H2O,B,A,C,D,E+Pi,F,G,CO2,J,光,2、下图是光合作用过程图解,请分析后回答下列问题:

图中B是,它来自于的分解。

图中C是,它被传递到叶绿体的部位,用于。

图中D是,在叶绿体中合成D所需的能量来自图中的H表示,H为I提供当突然停止光照时,F,G。

(填增加或减少),H,I,2,水,H,基质,还原C3,ATP,色素吸收的光能,增加,减少,光反应,H、ATP,2、在光合作用的暗反应过程中,没有被消耗掉的是()A、HB、五碳化合物C、ATPD、二氧化碳,B,3光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段,下列说法正确的是()A叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应B叶绿体的类囊体膜上进行暗反应,不进行光反应C叶绿体基质中可进行光反应和暗反应D叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应4在光合作用过程中不属于暗反应的是()ACO2与五碳化合物结合B三碳化合物接受ATP释放的能量CH2O的光解DNADPH的氢传递给三碳化合物,D,C,5、在正常条件下进行光合作用的某植物,当突然改变某条件后,即可发现叶肉细胞内C5含量突然上升,则改变的条件是()A停止光照升高CO2浓度C降低CO2浓度D停止光照并降低CO2浓度,C,6图表示将某植物放在不同浓度CO2环境条件下,其光合速率受光照强度影响的变化曲线。

b点与a点相比较,b点时叶肉细胞中C3的含量,以及b点与c点相比较,b点时叶肉细胞中C3的含量变化情况是()A低、高B低、基本一致C高、高D高、基本一致,A,7在光合作用的暗反应中发生的反应过程有(多选)()ACO2的固定、O2的释放BCO2的固定、糖的生成CH2O的分解、O2的释放DCO2的固定和C3化合物的还原8光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,下列参与暗反应必需的物质是()AH2O、CO2、ADPBCO2、NADPH、ATPCH2O、CO2、ATPDNADPH、H2O、ADP,BD,B,9生长旺盛的叶片,剪成5毫米见方的小块,抽去叶内气体,做下列处理(见图及图注),这四个处理中,沉入底部的叶片小块最先浮起的是(),C,第三课时,光合作用的影响因素,光合速率(光合作用强度),净光合速率:

单位时间内O2释放量或CO2吸收量或有机物的积累量,实际光合速率:

(总光合速率或真光合速率)单位时间内O2产生量或CO2固定量或有机物的产生量,常用的表示方法:

(1)单位时间内光合作用吸收CO2的量

(2)单位时间内光合作用释放O2的量,影响光合作用的因素,CO2浓度,水分,光照强度,矿质元素,温度,

(1)影响光合作用的因素有哪些?

光照、CO2、温度、水、矿质元素等,

(2)如何定量表示光合作用的强度?

探究:

环境因素对光合作用强度的影响,1、实验原理,光合作用的强度可通过测定一定时间内数量来定量的表示。

内因:

酶、色素等,外因:

叶肉细胞中叶绿体的数量;

叶绿体中基粒的数量等,原料的消耗或产物生成,CO2消耗量,O2的生成量,参考案例:

探究光照强弱对光合作用强度的影响,实验材料的选择及处理:

同种生长旺盛的绿叶,打孔器,小圆形叶片30片,让叶片内部气体逸出(方法),放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用,大小相同,避开大的叶脉,分析变量:

自变量:

控制方法:

因变量:

观察方法:

无关变量:

光照强弱,改变台灯与烧杯之间的距离,光合作用强度,(O2的产生量),同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量,实验叶片:

同种、生长状况相同、小圆形叶片大小相同、等量,烧杯中清水:

等量,有足够的CO2,光照强度与光合速率的关系,a点:

光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放的CO2量可表示细胞呼吸的强度,ab段:

随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强,CO2释放量减少,这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用,此时细胞呼吸强度大于光合作用强度,b点:

细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,此时细胞呼吸强度等于光合作用强度,bc段:

随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强,到C点以上不再增强,此时,光合强度大于呼吸强度,光补偿点,光饱和点,1.光照强度影响光合作用,A点:

只有呼吸作用,AB段:

呼吸速率光合速率,B点:

呼吸速率光合速率,BC段:

光合速率呼吸速率,呼吸作用与光合作用的联系,例题、下图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线,该曲线是通过实测一片叶子在不同光照强度条件下的CO2吸收和释放的情况。

你认为下列四个选项中,能代表细胞中发生的情况与B点相符的是,C,A点,B,3、下图是在一定的CO2浓度和温度下,某阳生植物CO2的吸收量和光照强度的关系曲线,据图回答:

(1)该植物的呼吸速率为每小时释放CO2mg/dm2。

(2)b点表示光合作用与呼吸作用速率。

51015202530,25201510505,CO2吸收量mg/dm2h,光照强度(Klx),a,b,c,d,(3)若该植物叶面积为1dm2,在光照强度为20Klx条件下光照1小时,则该植物光合作用共消耗CO2mg;

5,相等,25,CO2浓度,CO2饱和点,2、CO2浓度,a,b,(光合速率呼吸速率),(光合速率达到最大),CO2补偿点,应用:

1、大田中增施有机肥料,2、种植农作物时要“正其行,通其风”,目的是充分地利用环境中的“气肥”和光能,3温度,应用:

农业上想要提高产量,采取措施,夏季夜晚降温,冬季白天升温,增大昼夜温差,:

通过影响酶活性影响光合速率,目的:

降低呼吸作用,减少有机物消耗,应用:

农业上要适时合理施肥,可提高农作物的光合速率,4、矿质营养,注意:

一次性施肥过多会导致土壤溶液浓度升高,使农作物根吸水困难甚至失水,影响光合作用,4、矿质元素N:

酶及NADP+和ATP的重要组分P:

NADP+和ATP的重要组分;

维持叶绿体正常结构和功能K:

促进光合产物向贮藏器官运输Mg:

叶绿素的重要组分,影响:

H2O是光合作用的原料。

缺水H20影响光合作用。

并且会导致叶片气孔关闭,引起CO2吸收减少,进一步影响光合作用。

5、水分,应用:

农业上应合理灌溉,适时排水,植物组织细胞光合速率的测定,灭活的植物,NaHCO3,NaHCO3,测定条件:

在光照下测定光合速率,测定植物的光合作用强度,方法步骤是:

甲、乙两装置的D中都放入___,装置乙作对照。

将装置甲、乙的玻璃钟罩_处理,放在温度等相同的环境中。

30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度,NaHCO3溶液,光照,例如、某生物兴趣小组开展了对转基因作物光合作用强度测试的研究课题,设计如下装置。

光合作用与叶龄的关系,O,叶龄,光合速率,农作物管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶,蔬菜及时换新叶,CO2浓度,水分,光照,矿质元素,温度,1、思考:

萨克斯将绿色叶片先放在暗处几小时的目的是()A.将叶片中的水分消耗掉B.将叶片中原有的淀粉消耗掉或转移C.增加叶片的呼吸强度D.提高叶片对光的敏感度,B,课堂巩固,6、光合作用原理的应用,

(1)影响光合作用的因素,光照强度CO2温度、水、矿质元素等,

(2)提高农作物光合作用强度的措施,3、适当提高CO2浓度,4、白天适当提高温度,夜晚适当降低温度,5、适当增加植物体内的含水量,6、适当增加矿质元素的含量,2、合理密植,在生活中的应用,清晨或夜间不在密林中锻炼,(增大昼夜温差),绿色植物的光合作用与呼吸作用的比较:

含叶绿体的细胞,叶绿体,线粒体(主要场所),光、色素、酶,氧气、酶,无机物有机物,活细胞,光能转变为化学能储存在有机物中,将有机物中的能量释放出来,一部分转移到ATP中,光合作用的产物为细胞呼吸提供了物质基础有机物和氧气;

细胞呼吸产生的二氧化碳可被光合作用所利用,分解有机物,2关于暗反应的叙述错误的是()A必须接受光反应产生的氢和ATPB将完成CO2的固定及三碳化合物的还原C暗反应的主要产物是葡萄糖D暗反应不需要光,只能在暗处进行,D,3、下列能正确表示光合作用整个过程中能量变化的是A、光能ATP活泼的化学能葡萄糖稳定的化学能B、光能葡萄糖稳定的化学能ATP活泼的化学能C、光能ATP活泼的化学能D、光能葡萄糖稳定的化学能,A,4.某科学家用含碳的同位素14C的二氧化碳追踪光合作用中碳原子在下列分子中的转移,最可能的途径是A.二氧化碳叶绿素ADPB.二氧化碳叶绿素ATPC.二氧化碳三碳化合物葡萄糖D.二氧化碳酒精葡萄糖,C,5、离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时,如果突然中断CO2气体的供应,短时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量的变化是()A、C3化合物增加、C5化合物减少B、C3化合物增加、C5化合物减少C、C3化合物减少、C5化合物增加D、C3化合物减少、C5化合物减少,C,6光合作用过程中,水的分解及三碳化合物形成葡萄糖所需能量分别来自A呼吸作用产生的ATP和光能B都是呼吸作用产生的ATPC光能和光反应产生的ATPD都是光反应产生的ATP,C,7水稻在适宜的情况下生长,如改变下列哪一项会使产量增加A氧的含量BCO2的含量C氮的含量D水蒸气的含量,B,8.在暗反应中,固定二氧化碳的物质是()三碳化合物五碳化合物氧气,9.下列有关光合作用的叙述中,正确的是光合作用全过程都需要光光合作用光反应和暗反应都需酶的催化光合作用全过程完成后才有氧气的释放光合作用全过程完成后才有化学能的产生,10光合作用的暗反应中,三碳化合物转变成葡萄糖,最起码需要的条件是()O2叶绿素分子ATPH多种酶五碳化合物A.B.C.D.,11光合作用不在叶绿体类囊体膜上进行的是()A.ADP+Pi+能量ATPB.氧气的产生C.二氧化碳的固定D.H的产生,12.叶绿体中色素的作用是()A.固定二氧化碳B.还原二氧化碳C.形成葡萄糖D.吸收、传递、转化光能13.与光合作用光反应有关的是()H2OATPADPCO2A.B.C.D.,D,A,措施:

阳生植物应种植在阳光充裕的地方,阴生植物应种植在荫蔽的地方;

光强必须达到一定值。

N:

光合酶及NADP+和ATP的重要组分P:

叶绿素的重要组分不足:

光合作用不能顺利进行过量:

危害农作物正常生长发育,14进行光合作用完整的单位是A叶肉细胞B叶绿素C绿色基粒D叶绿体,A,1.光反应为暗反应提供:

2.暗反应为光反应补充消耗了的ADP和Pi。

光反应与暗反应的联系,还原剂H和能量(ATP);

15.下图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图,请判定A和B分别为何种色素()或者问:

对叶绿体中的某色素进行光谱分析,发现光谱中的蓝紫光区和红光区呈黑色,则此色素可能是,A.叶绿素、类胡萝卜素B.类胡萝卜素、叶绿素C.叶黄素、叶绿素D.叶绿素a、叶绿素b,D,16光合作用过程的正确顺序是()二氧化碳的固定氧气的释放叶绿素吸收光能水的光解三碳化合物被还原A.B.C.D.,右图是一个研究光合作用过程的实验,实验前溶液中加入ADP,Pi,叶绿体等,实验过程中有机物的合成如下图。

请分析回答:

AB段:

无CO2,所以没有有机物合成,BC段:

因为AB段提供了充足的H和ATP,暗反应进行,有机物合成率迅速上升。

CD段:

因为无光照,随着H和ATP的不断消

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