1、1.5.4 1.5.4 能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用v有些蔬菜大棚用红色或蓝色的有些蔬菜大棚用红色或蓝色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，塑料薄膜代替普通塑料薄膜，有的温室内悬挂发红色或蓝色有的温室内悬挂发红色或蓝色的灯管。的灯管。1.1.用这种方法有什么好处？这样做用这种方法有什么好处？这样做对光合作用有影响吗？对光合作用有影响吗？2.2.为什么是用红色或蓝色的呢？用为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？绿色的可以吗？一、捕获光能的色素和结一、捕获光能的色素和结构构实验原理：实验原理：提取提取(无水乙醇无水乙醇)、分离、分离(层析液层析液)目的要求：目的要求：绿叶中色素的提取和分离
2、及色素的种类绿叶中色素的提取和分离及色素的种类材料用具：材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等方法步骤：方法步骤：1.提取绿叶中的色素提取绿叶中的色素 2.制备滤纸条制备滤纸条 3.画滤液细线画滤液细线 4.分离绿叶中的色素分离绿叶中的色素 5.观察和记录观察和记录讨论：讨论：1.滤纸条上色带的数目、排序、宽窄？滤纸条上色带的数目、排序、宽窄？2.滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？1 1、实验：绿叶中色素的提取和分离、实验：绿叶中色素的提取和分离思考思考：1.绿叶中的色素是怎样被提取出来的？又是怎绿叶中的
3、色素是怎样被提取出来的？又是怎样被分离开的？样被分离开的？2.滤纸上的滤液细线，为什么不能触及层析液？滤纸上的滤液细线，为什么不能触及层析液？3.3.滤纸上的色素由上到下的顺序是什么？每种滤纸上的色素由上到下的顺序是什么？每种色素的颜色是？色素的颜色是？胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b实验结果：实验结果：绿叶中的色素有绿叶中的色素有4 4种，可以归纳为两类：种，可以归纳为两类：叶绿素叶绿素类胡萝卜类胡萝卜素素（含量约（含量约3/4）（含量约（含量约1/4）叶绿素叶绿素a（蓝绿色）（蓝绿色）叶绿素叶绿素b（黄绿（黄绿色）色）胡萝卜素（橙黄色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色
4、）叶黄素（黄色）分析：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶分析：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶片金黄呢？片金黄呢？由于叶绿素的含量大大超由于叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素，而使类胡过类胡萝卜素，而使类胡萝卜素的颜色被掩盖，只萝卜素的颜色被掩盖，只显示出叶绿素的绿色显示出叶绿素的绿色由于叶绿素比类胡萝卜由于叶绿素比类胡萝卜素易受到低温的破坏，素易受到低温的破坏，秋季低温使叶绿素大量秋季低温使叶绿素大量破坏，而使类胡萝卜素破坏，而使类胡萝卜素的颜色显示出来的颜色显示出来2022-11-2111吸收可见光，用于光合作吸收可见光，用于光合作用用2.2.色素的功能：色素的功能：太阳光太阳光三棱镜三棱镜
5、色素溶液色素溶液色素的吸收光谱图色素的吸收光谱图叶绿素：吸收叶绿素：吸收蓝紫光蓝紫光和和红光红光类胡萝卜素：吸收类胡萝卜素：吸收蓝紫光蓝紫光问题：这些捕获光能的色素存在问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？于细胞中的什么部位？叶绿体叶绿体内膜内膜外膜外膜基质基质多种酶多种酶基粒基粒类囊体类囊体 色素色素和和酶酶 温故而知新温故而知新叶绿体的功能叶绿体的功能:v叶绿体叶绿体是进行是进行光合作用的场所光合作用的场所，它内，它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的吸收光能的色素分子色素分子，还有许多进行，还有许多进行光合作用所必需的光合作用所必需的酶酶
6、。（二）光合作用的原理和应（二）光合作用的原理和应用用光合作用的原理和应用光合作用的概念光合作用的概念指绿色植物通过叶绿体，利用光能，指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。的有机物，并且释放出氧气的过程。人们是如何发现光合作用过程的呢？人们是如何发现光合作用过程的呢？2.5Kg82.5Kg5年年 土壤土壤100Kg 土壤土壤 99.9 Kg这说明了什么？这说明了什么？2。2、3、1 3绿叶只有在绿叶只有在阳光下阳光下才能更新空气才能更新空气18641864年年,德国植物学家萨克斯实验德国植物学家萨克斯实验一半
7、曝光，一半遮光一半曝光，一半遮光在暗处放置几小的叶片在暗处放置几小的叶片暗处理暗处理光照光照脱色脱色结论：结论：光合作用产生了淀粉光合作用产生了淀粉结论：结论：氧是由氧是由叶绿体叶绿体释放出来的，释放出来的，叶绿体叶绿体是光是光合作用的场所。合作用的场所。同位素标记同位素标记法法1939年年 鲁宾，卡门鲁宾，卡门CO2C18O218O2O2H218OH2O证实：证实：光合作用释放的氧气来自水光合作用释放的氧气来自水年代年代科学家科学家结论结论17711771普利斯特利普利斯特利植物可以更新空气植物可以更新空气17791779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下只有绿叶才可以更只有绿叶才可以
8、更新空气新空气18451845R.R.梅耶梅耶植物在光合作用时植物在光合作用时把光能转变成把光能转变成了化学能了化学能储存起来储存起来18641864萨克斯萨克斯绿色叶片光合作用绿色叶片光合作用产生淀粉产生淀粉18801880恩格尔曼恩格尔曼氧氧由叶绿体释放出来。由叶绿体释放出来。叶绿体叶绿体是是光合作用的场所。光合作用的场所。19391939鲁宾鲁宾 卡门卡门光合作用释放的光合作用释放的氧氧来自来自水水。2020世纪世纪4040代代卡尔文卡尔文光合产物中有机物的光合产物中有机物的碳碳来自来自COCO2 2原料：原料：二氧化碳二氧化碳 水水产物：产物：糖类糖类 氧气氧气场所：场所：叶绿叶绿体体
9、条件：条件：光光,多种多种酶酶2)、光合作用的原料、产物、场所、条件是什光合作用的原料、产物、场所、条件是什么？么？3)、你能用一个化学反应式表示出来、你能用一个化学反应式表示出来吗吗?1）分析了光合作用的探究历程，你有何感悟？思考与讨论：4 4、光合作用化学反应式：、光合作用化学反应式：5 5、光合作用过程、光合作用过程（1）光合作用分为哪几个阶段？分类依据是什么？）光合作用分为哪几个阶段？分类依据是什么？（2）每个阶段反应的条件、场所、物质变化、）每个阶段反应的条件、场所、物质变化、能量变化如何？能量变化如何？光反应阶光反应阶段段叶绿体叶绿体中的色中的色素素光能光能H2O水在光下分解水在光
10、下分解O2HADP+Pi酶酶ATP条件：条件：场所：场所：H2OHO2ADP+Pi+光能光能ATP过程：过程：暗反应阶段暗反应阶段CO2C5 固固 定定2C3H供氢供氢酶酶(CH2O)糖类糖类 场所：场所：条件：条件：多种酶多种酶参加催化参加催化还还 原原过程：过程：CO2+C52C32C3(CH2O)+C5H ATPATPADP+Pi+能量能量ATP供能供能ADP+Pi叶绿体叶绿体中的色中的色素素光能光能H2O水在光下分解水在光下分解O2HADP+Pi酶酶ATPCO2C5 固固 定定2C3(CH2O)糖类糖类 多种酶多种酶参加催化参加催化还还 原原供氢供氢酶酶供能供能光合作用总过程：光合作用
11、总过程：光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段光反应光反应H2O 2 H+1/2O2+Pi+光能光能ATP酶酶ADP水的光解：ATP的形成：暗反应暗反应CO2的还原：2C3 (CH2O)+C5CO2的固定：CO2+C5 2C3总结：总结：叶绿体叶绿体*光合作用的实质：光合作用的实质：合成有机物，储存能合成有机物，储存能量量原料和产物的对应关系：原料和产物的对应关系：（CH2O）CHOCO2CO2H2OO2H2O能量的转移途径：能量的转移途径：碳的转移途径：碳的转移途径：光能光能中中活跃活跃的化学能的化学能(CH2O)中中稳定稳定的化学能的化学能CO2C3（CH2O）能够利用体外环境中的某些无
12、机物氧化时所释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例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌菌2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+能量能量硝化细菌硝化细菌6CO6CO2 2+6H+6H2 2O 2CO 2C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2能量能量化能合成作用：化能合成作用：三、影响光合作用的外界条件三、影响光合作用的外界条件表
13、观光合表观光合作用强度作用强度实际光实际光合作用合作用的强度的强度该叶片中该叶片中细胞呼吸细胞呼吸的强度的强度=-(糖类质量糖类质量)1、光照强度，其他条件不变、光照强度，其他条件不变（温度，（温度，CO2浓度）浓度）光照强度光照强度ACO2吸吸收量收量BCO2释释放量放量阴生植物阴生植物光补偿点光补偿点光饱和点光饱和点O OA A点点，只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸B B点点，光合强度光合强度=呼吸强度呼吸强度C C点点，光合强度最大光合强度最大C2、CO2浓度（其他条件不变）浓度（其他条件不变）COCO2 2浓度为浓度为A A，光合强度，光合强度=呼吸强度呼吸强度COCO2 2浓度为浓度为B
14、 B，光合强度，光合强度最大最大CO2浓度浓度A光光合合速速率率B理论上分析：若想理论上分析：若想使植物通过光合作使植物通过光合作用积累有机物增加用积累有机物增加：A A向左移动，向左移动，B B向右移动向右移动O O3 3、温度（其他条件不变）、温度（其他条件不变）与温度影响酶的活性一致与温度影响酶的活性一致4 4、矿质元素离子（无机盐离子）、矿质元素离子（无机盐离子）例如：例如：N N，P P，K K，MgMg等等 1.光合作用过程中，产生光合作用过程中，产生ADP和消耗和消耗ADP 的的 部位在叶绿体中依次为部位在叶绿体中依次为 ()外膜外膜 内膜内膜 基质基质 类囊体膜类囊体膜 A B
15、 C DB2.2.与光合作用光反应有关的是（与光合作用光反应有关的是（）H H2 2O O ATP ATP ADP ADP COCO2 2A.A.B.B.C.C.D.D.A 练练 习习例例4 4：将一株植物培养在：将一株植物培养在HH2 21818OO中并进行光照，过中并进行光照，过一段时间后一段时间后1818OO存在于存在于A A光合作用生成的水中光合作用生成的水中B B仅在周围的水蒸气中仅在周围的水蒸气中C C仅在植物释放的氧气中仅在植物释放的氧气中DD植物释放的氧气和周围的水蒸气中植物释放的氧气和周围的水蒸气中DD例例5 5：将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处，：将置于阳光下的盆栽植物移至
16、黑暗处，则细胞内三碳化合物与葡萄糖的生成量的变化则细胞内三碳化合物与葡萄糖的生成量的变化是是A A C3C3增加，葡萄糖减少增加，葡萄糖减少B BC3C3与葡萄糖都减少与葡萄糖都减少C C C3C3与葡萄糖都增加与葡萄糖都增加DDC3C3突然减少，葡萄糖突然增加突然减少，葡萄糖突然增加A A例例7 7：下图表示某植物生理作用与环境因素之间的：下图表示某植物生理作用与环境因素之间的关系。请据图回答问题：关系。请据图回答问题：(1)(1)甲图中，甲图中，A A点表示植物只能进行点表示植物只能进行 作用，作用，B B点表示点表示 与与 _达达到相等。到相等。呼吸呼吸呼吸作用释放的呼吸作用释放的COCO2 2量量光合作用吸收的光合作用吸收的COCO2 2量量(2)(2)上述甲、乙两图表示影响光合作用的因素包上述甲、乙两图表示影响光合作用的因素包括括 。(3)(3)甲图曲线甲图曲线E E、F F表示表示2020和和3030的环境中所得到的的环境中所得到的曲线，其中表示曲线，其中表示2020时光合作用效率的是时光合作用效率的是 曲线。曲线。光照强度，光照强度，CO2CO2浓度，温度浓度，温度F F
