湖南省长沙市长郡中学人教版高中生物课件：必修一第五章 4光合作用

第4节 能量之源—光与光合作用
第五章 细胞的能量供应与利用
主讲：唐耿义
（一）实验原理
提取：色素在层析液中溶解度不同，使四种色素随层析液在
滤纸上扩散的速度不同而分离
色素能溶解于无水乙醇（丙酮）
分离：（二）材料用具
新鲜的绿叶、定性滤纸、无水乙醇、层析液、二氧化硅、实验:绿叶中色素的提取和分离
（三）实验步骤
1、提取绿叶中的色素
（1）称取5克绿叶（去粗的叶脉），剪碎
（2）加少许二氧化硅： 加少许碳酸钙：有助于研磨充分
加10mL无水乙醇
（3）快速充分研磨
防止叶绿体中的
色素受到破坏
（4）过滤：
单层尼龙布、棉塞
2.准备滤纸条
3.画滤液细线
铅笔线
画铅笔细线
滤液细线
画滤液细线
注意：越细越齐越好 干燥后再重复1-2次
4.分离绿叶中的色素：
插滤纸条层析液培养皿
层析液不能没及滤液线
一、捕获光能的色素（一）色素的种类和颜色
色素种类及颜色
含量稳定性
胡萝卜素橙黄色叶黄素黄色
叶绿素a 蓝绿色叶绿素b 黄绿色类胡萝卜素
占总量的1/4
叶绿素占总
量的3/4
较稳定
不太稳定
合成需光
合成需镁
种类、颜色、含量、位置、溶解度、扩散速度
一、捕获光能的色素
㈡色素的功能
色素滤液
结论：色素主要吸收红光和蓝紫光
叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，
胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光(均为可见光)
有甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下，甲品红光照射；乙绿色光照射；丙添加品红色滤光片A；丁添加绿色滤光片B（如图），经过一段时间，各盆中长势最旺的和长势
C
最差的依次是下列哪一组（）
叶绿体的结构1.叶绿体的结构
外膜内膜基粒基质类囊体（1）色素的分布：
（2）酶的分布：
类囊体薄膜
类囊体薄膜、叶绿体基质
1
装片中好氧细菌向水绵叶绿体被光束照射到的部位集中。

装片中好氧细菌分布在叶绿体所有受光部位的周围。

氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。

2
结论：
水绵叶绿体被光束照射到的部位是光合作用的场所。

结论：
现象：现象：
没有空气黑暗极
细
光
束
完
全
光
照
水绵好氧菌
黑暗
无空气
极细
光束
完全
曝光
好氧菌只分布在叶绿体被光束照射部位
好氧菌分布在叶绿体所有受光部位
（1）为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在光下？
对照作用，准确判断水绵细胞释放氧的部位
水绵好氧菌
黑暗
无空气
极细
光束
完全
曝光
好氧菌只分布在叶绿体被光束照射部位
好氧菌分布在叶绿体所有受光部位
（2）为什么选黑暗且没有氧气的环境？
排除光线和氧气对好氧细菌分布的影响
（3）实验结论是什么？
氧气由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所
拓展：如果用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，好氧细菌如何分布？
好氧细菌主要聚集在红光和蓝光部位
结论：
叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用，放出氧气
提出问题作出假设设计实验光合产物O2中的“O”是来自于H2O还是CO2？
光合产物O2中的“O”来自于H2O（或CO2或H2O和CO2）
同位素：
是同一元素的不同原子，其原子具有相同数目的质子，但中子数目却不同。

具有相同的化学性质，但相对原子质量不同。

如：16O和18O，12C和14C，14N和15N
同位素标记法：
同位素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，化学性质不改变。

科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。

这种方法叫做同位素标记法。

光合作用的探究历程
第
一
组
H2180
C02
H20
C18O2
第
二
组
同
位
素
标
记
法（八） 1941年，鲁宾和卡门的实验（美国）
光照下的
小球藻悬液
？？1802
02
光合作用产生的O2来自于H2O。

光合作用的探究历程提出问题作出假设
设计并实施实验记录并分析结果得出结论
光合产物O 2中的“O”是来自于H 2O还是CO 2？光合产物O 2中的“O”来自于H 2O（或CO 2或H 2O和CO 2）
光合作用产生的O 2来自于H 2O。

实验探究的一般步骤
光合作用的探究历程（九） 1946年，卡尔文的实验（美国）
于1961年获得诺贝尔化学奖。

用14C 标记14CO 2，供小球藻进行光合作用，探明了CO 2中的C 的转化途径，这一途径称为卡尔文循环。

自养生物与异养生物
自养生物：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(有机物)，并储存了能量的一类生物。

如：绿色植物、少数细菌。

异养生物：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：人、动物、真菌及大多数细菌。

化能合成作用
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。

2NH 3+3O 2 2HNO 2+2H 2O+能量
硝化细菌6CO 2+12H 2O C 6H 12O 6+ 6O 2+6H 2O
能量
酶2HNO 2+O 2 2HNO 3+能量
硝化细菌
1．在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗B
掉的是( )
A．[H] B．C5化合物
C．ATP D．CO2
A 2．与光合作用光反应有关的是( )
①H2O ②ATP ③ADP ④CO2
A.①②③
B.②③④
C.①②④
D.①③④
D
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.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应
B.叶绿体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
B
4.光合作用过程中，产生ADP 和消耗ADP 的部位在叶绿体中依次为 ( ) ①外膜 ②内膜
③基质 ④类囊体膜
A ．③②
B ．③④
C ．①②
D ．④③
D 5．光合作用过程的正确顺序是( )①二氧化碳的固定　②氧气的释放
③叶绿素吸收光能　④水的光解
⑤三碳化合物被还原
A.④③②⑤①
B.④②③⑤①
C. ③②④①⑤
D.③④②①⑤
D 6．在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O 的水
中，过一段时间后，分析18O 放射性标记，最先( )
A ．在植物体内的葡萄糖中发现
B ．在植物体内的淀粉中发现
C ．在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现
D ．在植物体周围的空气中发现
B
7．番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，
与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是 A.光反应强度升高，暗反应强度降低 B. 光反应强度降低，暗反应强度降低
C. 光反应强度不变，暗反应强度降低
D.
光反应强度降低，暗反应强度不变
8．在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。

（1）图中物质A是 （C 3化合物、C 5化合物）。

（2）将CO
2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是 。

C3化合物
（2）将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升
当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合高的原因是 。

成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5
化合物积累。

（3）CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需
要的光照强度比CO2浓度为1%时的
低CO2浓度低时，暗反应的强 （高、低），其原因 。

度低，所需ATP和[H]少。