1、第三节光合作用（优选）第三节光合作用如何得知光合作用的条件、场所、原料和产物？如何得知光合作用的条件、场所、原料和产物？光合作用的探究历程：光合作用的探究历程：普里斯特利实验普里斯特利实验结论：结论：萨克斯的实验萨克斯的实验暗处理暗处理脱色处理绿色叶片中光合作用中产生了淀粉绿色叶片中光合作用中产生了淀粉结论：结论：光合作用的场所究竟在什么地方呢？光合作用的场所究竟在什么地方呢？早在早在100100多年前美国科学家恩格尔曼就多年前美国科学家恩格尔曼就以水绵和好氧细菌为实验材料，很好地解以水绵和好氧细菌为实验材料，很好地解答了这个问题！答了这个问题！？恩格尔曼实验恩格尔曼实验结论：结论：氧是由叶绿
2、体释氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体放出来的，叶绿体是光合作用的场所是光合作用的场所光合作用产生的光合作用产生的O2来自于来自于H2OH2180C02H20C18O2180202美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）实验结论：实验结论：A组组B组组叶绿体叶绿体光能光能二氧化碳和水二氧化碳和水场所场所条件条件原料原料产物产物有机物和氧有机物和氧6CO2+12 H2O C6H12O6+6H2O+6O2光光叶绿体叶绿体光合作用总反应式光合作用总反应式:认一认：下列标号所代表的叶绿体结构名称？认一认：下列标号所代表的叶绿体结构名称？外膜外膜内膜内膜基粒基粒类囊体类囊体基质基
3、质与光合作用有关的酶分布于？色素分布于？与光合作用有关的酶分布于？色素分布于？类囊体膜类囊体膜叶绿体基质、类囊体膜叶绿体基质、类囊体膜光合作用的过程光合作用的过程类囊体膜中类囊体膜中的各种色素的各种色素光能光能供氢供氢酶酶供能供能还原还原卡尔文循环卡尔文循环（CH2O）ADP+Pi酶ATP2C3C5固定固定CO2H2OO2NADPH水在光水在光下分解下分解 光反应阶段光反应阶段（类囊体膜）（类囊体膜）碳反应阶段碳反应阶段（叶绿体基质）（叶绿体基质）酶某些细菌van Helmont)叶片为什么往往是绿色的呢？为什么秋天的树叶会发黄？都是物质的氧化还原反应光合作用释放的氧全部来自水叶绿体中的色素溶
4、于有机溶剂酒精、丙酮石油醚等。叶绿素（占总量的3/4）认一认：下列标号所代表的叶绿体结构名称？叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光新陈代谢：同化作用 +异化作用与光合作用有关的酶分布于？色素分布于？如何得知光合作用的条件、场所、原料和产物？绿色叶片中光合作用中产生了淀粉实验：叶绿体中色素的提取和分离想一想6CO2 +12 H2O C6H12O6 +6H2O +6O2（光合作用）光合作用的场所究竟在什么地方呢？C6H12O6+6O2+6H2O光光 反反 应应碳碳 反反 应应项目项目阶段阶段场所场所原料原料产物产物联系联系类囊体膜类囊体膜叶绿体基质叶绿体基质水水二氧化碳二氧化碳氧气氧气糖类等有机物
5、糖类等有机物光反应为碳反应提供光反应为碳反应提供ATP和和NADPHC C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2+6H+6H2 2O O6CO6CO2 2+12H+12H2 2O O光能光能叶绿体叶绿体比一比：比一比：光合作用总反应式：光合作用总反应式：需氧呼吸总反应式：需氧呼吸总反应式：C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2+6H+6H2 2O O6CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶 叶绿体叶绿体细胞溶胶、线粒体细胞溶胶、线粒体无机物无机物有机物有机物有机物有机物无机物无机物光能光能有机物有机物 化学能化学能有机物化学能有机物化学能ATP
6、ATP +热能热能吸能反应吸能反应放能反应放能反应都是物质的氧化还原反应都是物质的氧化还原反应试一试：设计一张表格比较光合作用和需氧呼吸试一试：设计一张表格比较光合作用和需氧呼吸O O2 2、酶、酶光、色素、酶光、色素、酶比较项目比较项目光合作用光合作用需氧呼吸需氧呼吸区区别别场所场所条件条件物质变化物质变化能量变化能量变化反应类型反应类型联系联系1802想一想:无光条件下无光条件下180出现在哪些物质中出现在哪些物质中?有光条件下有光条件下180的转移途径如何的转移途径如何?叶片中的叶肉细胞叶片中的叶肉细胞绿叶绿叶 叶肉细胞叶肉细胞亚显微结构模式图亚显微结构模式图 叶绿体亚显微叶绿体亚显微
7、结构模式图结构模式图光合作用的场所光合作用的场所 叶绿体叶绿体色素分离实验及作用滤液细线滤液细线层析液液面层析液液面 (约约1/4)约约其中最宽的色素带是（其中最宽的色素带是（），原因（），原因（）；）；最上端的色素带是（最上端的色素带是（），原因是（），原因是（）含量最高含量最高胡萝卜素胡萝卜素在层析液中在层析液中溶解度最大溶解度最大层析液到达顶端时层析液到达顶端时叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b b叶绿素叶绿素a a叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素为什么秋天的树叶会发黄？为什么秋天的树叶会发黄？春夏的树叶春夏的树叶秋冬的树叶秋冬的树叶说一说：以下几种生物属于哪种代谢类型？溶解度高的随层析液在滤纸上
8、扩散的快，溶解度低的扩散的慢如何得知光合作用的条件、场所、原料和产物？无光条件下180出现在哪些物质中?叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光早在100多年前美国科学家恩格尔1642年，海尔蒙特(J.绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和水合成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。光合作用释放的氧全部来自水由于叶绿素的含量大大超过类胡罗卜素，而使类胡罗卜素的颜色被掩盖，只显示出叶绿素的绿色美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）光合作用的场所究竟在什么地方呢？绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和水合成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。6CO2 +12 H2O C6H12O6 +6H2O
9、+6O2都是物质的氧化还原反应叶绿体中的色素溶于有机溶剂酒精、丙酮石油醚等。新陈代谢：同化作用 +异化作用实验：叶绿体中色素的提取和分离将叶绿素溶液放在光源与分光镜之间，就可以看到光谱中有些波长的光线被吸收了，因此，在光谱上就出现了黑线或暗带，这种光谱叫做吸收光谱。早在100多年前美国科学家恩格尔如果两棵植物受光照时间相同,哪棵生产有机物多一些?我们眼睛能看到的称为可见光，其波长为我们眼睛能看到的称为可见光，其波长为400-700nm400-700nm。小实验：小实验：叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光叶片为什么往往是绿色的呢？红红 光光蓝紫光蓝紫光蓝紫光
10、蓝紫光叶绿体色素种类和作用叶绿体色素种类和作用作用作用:吸收、传递和转换光能吸收、传递和转换光能 (约约1/4)约约吸收光吸收光的颜色的颜色0 0400400500500600600700 nm 700 nm 5050100100叶绿素叶绿素b b叶绿素叶绿素a a议一议：叶片为什么往往是绿色的呢？议一议：叶片为什么往往是绿色的呢？说一说：叶绿体中各种色素的吸收光谱？说一说：叶绿体中各种色素的吸收光谱？温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么 颜色的玻璃、塑料薄膜？颜色的玻璃、塑料薄膜？想一想想一想 对长势相同的两棵植物对长势相同的两棵植物:第一棵给闪光照射第一棵给闪光
11、照射(5秒有光秒有光,5秒无光秒无光).第二棵给连续光照第二棵给连续光照.如果两棵植物受光照时间相同如果两棵植物受光照时间相同,哪棵生产有机物哪棵生产有机物多一些多一些?如果照射时间相同如果照射时间相同,哪棵植物制造有机物多一些哪棵植物制造有机物多一些?vvvv6CO2 +12 H2O C6H12O6 +6H2O +6O2光光叶绿体叶绿体光合作用反应式光合作用反应式其中产物中的其中产物中的O2来自于（来自于（），一棵幼苗长成一棵参天），一棵幼苗长成一棵参天大树，有机物质量的增加主要来源于（大树，有机物质量的增加主要来源于（）。）。H2OCO2将无机物合成有机物将无机物合成有机物异养型生物异养型
12、生物如如:绿色植物绿色植物 （光合作用）（光合作用）硝化细菌硝化细菌（化能合成作用）（化能合成作用）将有机物合成有机物将有机物合成有机物自养型生物自养型生物如如:动物动物真菌真菌 大部分细菌大部分细菌合成生物体自身的物质即合成生物体自身的物质即同化作用同化作用分解生物体自身的物质即分解生物体自身的物质即异化作用异化作用需氧型：需氧型：厌氧型：厌氧型：兼性厌氧型：兼性厌氧型：如如 植物、大多数动物植物、大多数动物 真菌真菌如如 乳酸菌乳酸菌 蛔虫蛔虫如如 酵母菌酵母菌大肠杆菌大肠杆菌海海 带带 人人 说一说：以下几种生物属于哪种代谢类型？说一说：以下几种生物属于哪种代谢类型？蘑蘑 菇菇 鹿鹿 树
13、树光合作用的场所是叶绿体6CO2 +12 H2O C6H12O6 +6H2O +6O2我们看到的叶绿体为什么呈绿色呢？C6H12O6+6O2+6H2O如果两棵植物受光照时间相同,哪棵生产有机物多一些?氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所实验：叶绿体中色素的提取和分离植物生长由好到差依次：有光条件下180的转移途径如何?最上端的色素带是（），原因是（）6CO2+12 H2O C6H12O6+6H2O+6O2光合作用的场所究竟在什么地方呢？实验：叶绿体中色素的提取和分离实验：叶绿体中色素的提取和分离（光合作用）溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，溶解度低的扩散的慢由于叶绿素的含量大大超过
14、类胡罗卜素，而使类胡罗卜素的颜色被掩盖，只显示出叶绿素的绿色都是物质的氧化还原反应新陈代谢：同化作用新陈代谢：同化作用 +异化作用异化作用自养需氧型：自养需氧型：异养需养型：异养需养型：自养厌养型：自养厌养型：异养厌养型：异养厌养型：绿色植物绿色植物 硝化细菌硝化细菌人人 动物动物 真菌真菌某些细菌某些细菌 乳酸菌乳酸菌 蛔虫蛔虫 新陈代谢新陈代谢 类型类型提取色素提取色素制备滤纸条制备滤纸条画滤液细线画滤液细线分离色素分离色素观察与记录观察与记录色素提取的过程：色素提取的过程：1.研磨：使色素溶解研磨：使色素溶解 （研钵）菠菜叶（研钵）菠菜叶 95%95%乙醇乙醇 二氧化硅二氧化硅 碳酸钙碳
15、酸钙2.过滤：过滤：提取色素溶液提取色素溶液 尼龙布尼龙布 取滤液取滤液 思考思考3 3：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶：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由于叶绿素的含量大大超过类胡罗卜素，而使超过类胡罗卜素，而使类胡罗卜素的颜色被掩类胡罗卜素的颜色被掩盖，只显示出叶绿素的盖，只显示出叶绿素的绿色绿色由于叶绿素比类胡罗卜由于叶绿素比类胡罗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，而使类胡罗卜素破坏，而使类胡罗卜素的颜色显示出来的颜色显示出来春夏的树叶春夏的树叶秋冬的树叶秋冬的树叶 我们看到的叶绿体为什么
16、呈绿色呢？我们看到的叶绿体为什么呈绿色呢？叶黄素叶黄素胡萝卜胡萝卜素素类胡萝卜素类胡萝卜素（占总量的（占总量的1/41/4）叶绿素叶绿素b b叶绿素叶绿素a a叶绿素（占叶绿素（占总量的总量的3/43/4）作作用用吸收光吸收光的颜色的颜色扩散扩散速度速度溶解溶解度度颜颜色色色素的种类色素的种类较低较低较慢较慢最低最低最慢最慢最高最高最快最快较高较高较快较快蓝绿蓝绿黄绿黄绿橙黄橙黄黄色黄色红橙光红橙光蓝紫光蓝紫光蓝紫光蓝紫光吸收、传递和转化光能吸收、传递和转化光能叶绿体色素叶绿体色素种类和作用种类和作用五年后五年后1642年，海尔蒙特(J.B.van Helmont)74.470.06光合作用的
17、探究历程：光合作用的探究历程：2.5 Kg水分是建造植物体的唯一原料水分是建造植物体的唯一原料一半曝光，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萨克斯的实验萨克斯的实验暗处理暗处理光照光照脱色脱色结论结论:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉绿色叶片在光合作用中产生了淀粉光合作用的场所究光合作用的场所究竟在什么地方呢？竟在什么地方呢？早在早在100100多年前美国科学家恩格尔多年前美国科学家恩格尔曼就以水绵和好氧细菌为实验材曼就以水绵和好氧细菌为实验材料，很好地解答了这个问题！料，很好地解答了这个问题！水绵是常见的淡水藻类水绵是常见的淡水藻类 每条水绵由许多个结构相同每条水绵由许多个结构相同的长筒状细胞连接而成。的长筒状细胞连接而成。水绵很明显的特点是：叶绿水绵很明显的特点是：叶绿体呈带状，螺旋排列在细胞体呈带状，螺旋排列在细胞里。里。？类囊体膜中叶绿素类胡萝卜素复合体光能光能供氢供氢酶酶供能供能还原还原卡尔文循环卡尔文循环（CH2O）ADP+Pi酶ATP2三三碳酸碳酸RuBP 固定固定CO2H2OO2水在光水在光下分解下分解 H光反应过程光反应过程碳反应过程碳反应过程1.如果突然停止光照如果突然停止光照,C3 _ C5。增加增加减少减少2.如果突然减少如果突然减少CO2浓度，浓度，C3_C5 _ ATP_,H_。增加增加增加增加增加增加减少减少
