高中生物必修一第五章《第4节 能量之源——光合作用》课件

光照
暗处理
一半曝光，一半遮光
碘蒸气
14
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？
绿叶在光合作用中产生了淀粉
14
恩吉尔曼的实验
14
1、为什么选用水绵做为实验材料？ 2、为什么选用黑暗并且没有空气的环境？
氧气是叶绿体产生的 叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所
14 光合作用氧来源的探究
A.四种色素随层析液在滤纸上扩散速度不同
B.四种色素随滤液在滤纸上扩散速度不同
C.四种色素随滤液在滤纸条上渗透速度不同
D.四种色素随层析液在滤纸条上渗透速度不同
4.在叶绿体提取和分离试验中，特别要注意不能让层析液
没及滤液细线，原因是（ D ）
A.滤纸条上的集中色素不能扩散 B.色素沿滤纸条的扩散速度太慢，色素分离不明显 C.层析液妨碍色素的溶解 D.色素被层析液溶解不能向上扩散
14
巩固练习
色素种类 颜色 扩散速 吸收光的颜
蓝绿色 度较慢 色蓝紫光和
叶绿素a 黄绿色 最慢
红光
叶绿素b 橙黄色 胡萝卜素 黄色
最快 较快
蓝紫光
叶黄素
2.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，光能的吸收发生在
叶绿体的（ C ）
A.内膜上 B.基质中 C.类囊体的薄膜上 D.各部位上
14
巩固练习
3.用纸层析法能够将叶绿体的四种色素分开的原因是（ A ）
②图中C是___[H__]__，它被传递到叶绿体的_基__质___部位，用
于_用__作__还_原__剂_ ，。还原C3 ③图中D是_A_T__P，在叶绿体中合成D所需的能量来自_光__能___ ④图中G_C_5_化__合__物_,F是_C_3_化__合__物___,J是__糖__类_________ ⑤图中的H表示_光__反_应___， I表示__暗__反__应__，H为I提供
14
巩固练习
5.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 ） A.叶绿体的色素都分布在囊状结构的膜上 B.叶绿体的色素分别在外膜和内膜上 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
6.把绿叶的色素溶液放在自然光源和三棱镜之间，从镜的 另一侧观察连续光谱中变暗的主要区域是（ A ） A.红光和蓝紫光区 B.黄光和蓝紫光区 C.绿光和红光区 D.黄光和绿光区
1、1771年：英——普里斯特利的实验 2、1864年：德——萨克斯的实验 3、1880年：美——恩吉尔曼的实验 4、20世纪30年代：美——鲁宾和卡门的实验
普里斯特利实验
14
14
1、蜡烛燃烧和小白鼠呼吸需要 的是什么气体？
2、这个实验说明什么问题？
绿色植物在光照下产生了氧气
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萨克斯的实验
在暗 处放 置几 小时
4.分离绿叶中的色素：将适量的层析液倒入烧 杯中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻 轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口。注 意：不能让滤液细线接触层析液
14 实验结果：
14
2.色素的功能：吸收可见光，用于光合作用
叶绿素溶液
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色素的吸收光谱图
吸收光能百分比
100
叶绿素
50
类胡萝卜素
400 500
O2
from
能量的转移途径：
CO2 H2O CO2 H2O
光能
ATP中活跃 的化学能
碳的转移途径：
(CH2O)中稳定 的化学能
CO2
C3
（CH2O）
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6、光合作用的实质
合成有机物
把二氧化碳和水合成糖类等有机物。
储存能量
光能 ATP中化学能
有机物中化学能
14 三、光合作用原理的应用
影响光合作用强度的因素？
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
如：绿色植物，蓝藻、硝化细菌、铁细菌、硫细菌等
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(如蘑菇) 、多数的细菌（乳酸菌、 大肠杆菌）等
基粒类囊体薄膜上
暗反应
叶绿体基质中
光、色素、酶、水、ADP Pi
水的光解 ATP的生成
[H]、ATP、酶、 CO2 、 C5
CO2的固定 C3的还原
能量 变化
联系
光能→ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能 → 有机物中稳定的 化学能
1、光反应为暗反应准备了还原剂[H]和能量ATP； 2、暗反应为光反应补充消耗掉的ADP和Pi。
174 .为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌 的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条
件是（B ）
A.光照，有空气，临时装片中无碳酸氢钠稀溶液 B.光照，无空气，临时装片中有碳酸氢钠稀溶液 C.黑暗，有空气，临时装片中无碳酸氢钠稀溶液 D.黑暗，无空气，临时装片中有碳酸氢钠稀溶液
14 总结：水的光解：
光反应
H2O →2 [H] + 1/2O2
光合磷酸化：
ADP + Pi + 光能 酶 ATP
暗反应
CO2的固定：
CO2 + C5酶→ 2C3
CO2的还原：
酶
2C3 + [H] ATP (CH2O) + C5
14 原料和产物的对应关系：
C from
（CH2O） H from O from
第4节 能量之源——光与光合作用
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一 捕获光能的色素和结构
第一课时
14 一、捕获光能的色素
问题探讨
为什么植物的叶片大多是绿色的，但有 时叶片也会发黄？
因为绿叶中所含的色素主要是叶绿素， 但也有其它的一些色素。
试验回顾及问题探讨
绿叶中的色素有哪些、其颜色各怎样？为什 么叶绿素呈绿色？
14
方法与步骤：称
A.昼夜恒温25℃ B.白天温度15℃，夜间温度15℃
8.下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验原理的叙述，
正确的是（ D）
A.加入少许二氧化硅可防止在研磨时叶绿体中的色素受到 破坏 B.用无水乙醇将叶绿体中的色素进行分离 C.滤纸条上的最上面色素带呈黄绿色 D.溶解度越高的色素随层析液在滤纸上扩散越快
14
二 光合作用的原理和应用
第二课时
14
俗话说：“万物生长靠太阳”，为什么呢？ 我们来看一组数据： ①地球表面上的绿色植物每年大约制造4400
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14
最后,由美国科学家卡尔文利用14C做试验研究： 用14C标记的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，这 一途径称为卡尔文循环。
在1961年获得诺贝 尔化学奖
14
思考与讨论：
1.光合作用的原料、产物、场所和条件是什
取5g左右的鲜叶，剪碎， 放入研钵中。加少许的石 英砂（充分研磨）和碳酸 钙 (防止色素被破坏)与 10ml无水乙醇（溶解色 素）。在研钵中快速研磨。 将研磨液进行过滤。
14
2.制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成滤纸条， 将滤纸条的一端剪去一个角，并在距这端1cm处 用铅笔画一条细的横线。
3.画滤液细线：用毛细吸管吸取少量滤液，沿 铅笔线均匀地画出一条细线。等滤液干后再画 一两次。
14
暗反应
条件：酶
场所：叶绿体基质
供氢
过程：
物
co2+ C5 2c3 酶
酶
2c3
(CH2O)
[H] 酶 还
ATP 供能
酶原
质
[H] ATP
C5
ADP+Pi
ATP 酶 ADP+Pi +能量
2c3
固
co2
定
多种酶
参加催化
C5
([C糖H类2O])
能量 ATP中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能
14
1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于_水_的__光__解_ 和__形__成__A_T_P____;形成的_[_H_]_____和__A_T_P______ 提供给暗反应。
2.光合作用的实质是：把__C_O_2__和__H_2_O___转变 为有机物，把__光_能____转变成_化__学__能__,贮藏在有 机物中。
14
光合作用总过程：
可见光
2H2O O2
光解
酶
吸收
4[H]
色素分子
ATP 酶
还 原
能
ADP+Pi
2C3 固定 CO2
多种酶 C5
(CH2O)
光反应
光合作用的第一阶段，必 须有光才能进行
暗反应
光合作用的第二阶段，有没
有光都可以进行
14 光合作用动画
14
场所 条件 物质 变化
光反应和暗反应的比较
光反应
600
700nm
可见光区
类叶 胡绿 萝素 卜： 素 吸收 ：蓝 吸收 紫 蓝光 紫和 光红
光
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叶绿素a 蓝绿色
叶绿素
占3/4 叶绿素b 黄绿色
吸收蓝紫光 和红光
类胡 胡萝卜素 橙黄色 萝卜素 叶黄素 黄 色
吸收蓝紫光
与光合作用有关的这些色素都存在于叶绿体 中类囊体的薄膜上
14
问题探讨
有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的灯
3.在光合作用中，葡萄糖是在__暗__反__应__中形成 的，氧气是在_光__反__应____中形成的，ATP是在 _光_反__应___中形成的，CO2是在__暗_反__应__固定的。
414.下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题
H2O
B
F
C
光
A
D
CO2 G
E+Pi
J
H
I
①图中A是__色_素___,B是___Ｏ__2 __,它来自于___水___的分解。
（2）每个阶段反应的条件、场所、物质变化、 能量变化如何？
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H2O 光能
光反应
水在光下分解
叶绿体 中的色
素
酶
O2 • 条件： 光、酶、色素 场所： 类囊体的薄膜上
[H]
ATP
过程： 光
物质 H2O 酶 [H]+ O2 酶
ADP+Pi+ 光能 ATP
ADP+Pi 能量
光能 ATP中活跃化学能
光照的长短与强弱；光的成分； CO2的浓度；温度 的高低、必需矿物质元素（N、P、Mg）、水分等。
增加农作物产量的几点做法：
1、适当提高CO2的浓度（温室大棚）； 2、增加光照时间和光照强度； 3、白天适当增加温度，夜间适当降低温度； 4、农作物间距合理，选择适当的光源等； 5、合理施肥，提供必要的矿物质元素； 6、合理灌溉，提供适当水分。
原子，14C的转移途径是
D
A、CO2 叶绿体
ATPBiblioteka B、CO2 叶绿素ATP
C、CO2 乙醇
糖类
D、CO2 三碳化合物
糖类
7.在光合作用过程中，能量的转移途径是 B
A、光能 ATP
叶绿素
葡萄糖
B、光能 叶绿素 ATP
葡萄糖
C、光能 叶绿素
CO2
D、光能 ATP
CO2
葡萄糖 葡萄糖
8.若14 白天光照充足，下列哪种条件对农作物增产有利
管，并且在白天也开灯。
1.这种方法的好处是？不同颜色的光
讨 照对植物的光合作用会有影响吗？ 论 可以提高光合作用强度；不同颜
色的光会影响植物的光合作用。
2.能否用绿光灯管来补充光源？为什么？ 不能；因为叶绿素基本上不吸收绿光
14 二、叶绿体的结构 而每个基粒都含有
外膜 内膜
两个以上的类囊体，
多者可达100个以
么？其化学反应式是？
原料— CO2和H2O； 场所—叶绿体；
产物— 糖类和O2；
条件—光 酶；
光合作用的反应式是：
CO2 + H2O
光能 叶绿体
（CH2O） +
O2
14 二、光合作用的过程
4、光合作用化学反应式：
CO2
+
H2
*
光能
O叶绿体
（CH2O)+
*
O2
5、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？
上。叶绿体内有如
此多的基粒和类囊
体，极大地扩大了
受光面积。
每个基粒都由一
个个圆饼状的囊
状结构堆叠而成。
这些囊状结构称
为类囊体。吸收
基 质
基粒
光能的四种色素
就分布在类囊体 的薄膜上。
14
结论:
• 叶绿体是进行光合作用的场所，它内部 的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收 光能的色素分子，还有许多进行光合作 用所必需的酶。
亿吨有机物； ②地球表面上的绿色植物每年储存的能量约
为7．11×1018kJ，这个数字大约相当于 240000个三门峡水电站所发出的电力。
14 光合作用 探究历程
场所 作用原理 实战演练
绿色植物储存在有机 物中的能量来自哪呢？
太阳能
太阳的光能又是通过什 么途径进入植物体内的呢
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一、光合作用探究历程
___[H_]_和__A_T_P_
14
5.将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C02条件下
。如果将环境中C02含量突然降至极低水平，此时叶肉细
胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依次C是
A. 上升；下降；上升
B. 下降；上升；下降
C. 下降；上升；上升
D. 上升；下降；下降
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6.某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C
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四、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
2NH3+3O2硝化细菌 2HNO2+2H2O+能量
2HNO2+O2硝化细菌 2HNO3+能量
6CO2+6H2O 能量 2C6H12O6+ 6O2
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自养生物：