第5章 第4节 第2课时 光合作用与能量转化 课件-【新教材】人教版高中生物

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光合作用与能量转化(第二课时) 高一生物教学课件(人教版2019必修1)

光合作用与能量转化(第二课时) 高一生物教学课件(人教版2019必修1)
4.为何把载有水绵的临时装片又暴露于光下?
恩格尔曼的第一个实验
临时装片暴露在光下的实验再一次验证了实验结果。
叶绿体除吸收光能外,还有什么功能呢?
资料1 1881 年,德国科学家恩格尔曼 ( T. Engelmann, 1843—1909)做了这样的实 验:把载有水绵(叶绿体呈螺旋带状分布)和需 氧细菌的临时装片放在没有空气的小室内,在黑 暗中用极细的光束照射水绵,发现细菌只向叶绿 体被光束照射到的部位集中;如果把装置放在光 下,细菌则分布在叶绿体所有受光的部位
可见光指能引起视觉的电磁波。可见光的波长范围在0.77~0.39nm 之间。波长不同的电磁波,引起人眼的颜色感觉不同。
不可见光是指人类肉眼看不到的光,其中包括我们熟悉的紫外线、 红外线、远红外线等。
1 不同色素对光的吸收差异 四种光合色素对光的吸收有什么差别呢?
叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光 胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光
知识延伸
2.与传统的生产方式相比,植物工厂生产蔬菜等食物有哪些优势? 又面临哪些困难?你对植物工厂的发展前景持什么观点?
有的植物工厂完全依靠 LED灯等人工光源,其 中常见的是红色、蓝色 和白色的光源。
与传统生产方式相比 ,植物工生产蔬菜可以精确控制植物的生长 周期、比 长环境、上市时间等,但同时面临技术难度大、操控要 求高、需要掌握各种不同蔬菜的生理特性等问题。
5.由实验能得出什么结论?
恩格尔曼的第一个实验
氧气是叶绿体释放出来的,叶绿体是绿色植物进行 光合作用的场所。
叶绿体除吸收光能外,还有什么功能呢?
紧接着,他又做了一个实验:用透过三棱镜的光照射水绵临 时装片,发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。
恩格尔曼进一步实验

高中生物第5章细胞的能量供应和利用第4节光合作用与能量转化第2课时光合作用的原理课件新人教版必修1

 高中生物第5章细胞的能量供应和利用第4节光合作用与能量转化第2课时光合作用的原理课件新人教版必修1

(4)1954年,美国科学家阿尔农发现,在光照下,叶绿体可合成 _A_T_P__。1957年,他发现这一过程总是与_水__的__光__解___相伴随。
(5)20世纪40年代,美国的卡尔文利用_同__位__素__标__记___法最终探明 了CO32.中反的应碳式在:光_C合__O作_2_+用__H中_2_O转_― _化叶_光―_绿成能_体→_有_(_机_C_物_H_2中_O_碳)__的+__途O__2径_。。
(2)联系:光反应为暗反应提供NADPH、ATP,暗反应为光反应 提供ADP和Pi,如图所示:
3.光合作用过程中物质交换分析 (1)光合作用过程中C、H、O元素转移途径
(3)光合作用总反应式与C、H、O元素的去向(以生成葡萄糖为 例)
知识贴士:有关光合作用过程的四点提醒 (1)叶绿体的内膜既不参与光反应,也不参与暗反应。 (2)光反应阶段为暗反应提供ATP、NADPH,ATP从类囊体薄膜 移向叶绿体基质。而暗反应则为光反应提供ADP和Pi,ADP从叶绿体基 质移向类囊体薄膜。 (3)光反应阶段必须是在有光条件下进行,而暗反应阶段有光无 光都能进行,但需光反应提供的NADPH和ATP,故暗反应不能长期在 无光环境中进行。 (4)在自然条件下,光反应阶段和暗反应阶段同时进行,不分先 后。
NADPH 和 O2 ②ATP 的合成:在相关酶
O2 的固定:CO2+C5――酶→2C3
的作用下,ADP 和 Pi 形 ②C3 的还原:2C3――酶→(CH2O)
成 ATP
+C5
光能→ATP 中活跃的化 ATP 中活跃的化学能→有机物中
能量变化
学能
稳定的化学能
相应产物 O2、ATP 和 NADPH 糖类等有机物
中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有水,没有二氧化碳),在光照下可 以 释 放 出 ___氧__气_ 。 像 这 样 , __离__体__叶__绿__体__在__适__当__条__件__下__发__生__水__的__ ___光__解__、__产__生__氧__气___的化学反应称作希尔反应。

光合作用与能量转化【新教材】人教版高中生物必修PPT课件

光合作用与能量转化【新教材】人教版高中生物必修PPT课件
材料二 1937年,英国植物学家希尔(R.Hill)发现,在离体叶绿体的悬 浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O ,没有CO2 ) ,在光照下可以释放出氧气。像这样,离体绿体在适当条件下发 生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。
光合作用与能量转化【新教材】人教 版高中 生物必 修PPT课 件
4、捕获光黄色)
获 光
卜素 叶黄素 (占1/4) (黄色)


叶绿素a
色 叶绿素 (蓝绿色)
素 (占3/4) 叶绿素b
(黄绿色)
思考
这四种色素对光的吸收有什么差别呢?
5、四种色素对光的吸收
叶绿体中的色素提取液
光合作用与能量转化【新教材】人教 版高中 生物必 修PPT课 件
3)、画滤液细线:细、直、齐,重复几次 4)、分离:用层析液,液面不能淹没滤液细线
4、捕获光能的色素种类和含量
滤纸条上有几条不同颜色的色带?
4条
其排序怎样?
从上往下依次是:胡萝卜素、 叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
宽窄如何?
叶绿素a最宽,依次为叶绿素b、 叶黄素、胡萝卜素
这说明了什么?
溶解度不同,随层析液 在滤纸上扩散的快慢不一样。
恩格尔曼的实验
水绵和好氧 细菌的装片
黑暗 没有空气 极细光束 没有空气 完全暴露在光下
(1)恩格尔曼第一实验的结论是什么?
氧是由叶绿体释放出来的,叶绿体是绿色植物进行 光合作用的场所,光合作用需要光照。
光合作用与能量转化【新教材】人教 版高中 生物必 修PPT课 件
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(2)恩格尔曼在选材、实验设计上有什么 巧妙之处?
水绵: 叶绿体呈螺旋式带状,便于观察。

《光合作用与能量转化》人教版高中生物优秀-PPT

《光合作用与能量转化》人教版高中生物优秀-PPT

探究二 绿叶中色素的种类、分布及吸收光谱
1.阅读下列资料,思考相关问题。 资料1:植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、二 氧化碳浓度和营养液成分等条件下,生产蔬菜和其他植物。 有的植物工厂完全依靠LED灯等人工光源,其中常见的是红 色、蓝色和白色的光源。 资料2:蓝色光有助于植物进行光合作用,能促进绿叶的 生长、蛋白质的合成、果实的形成;红色光能促进植物根、 茎的生长,有助于开花、结果和延长花期,起到增加产量的作 用。
实验中的注意事项及操作目的归纳
过程
注意事项
选新鲜绿色的叶片
研磨时加无水乙醇
提取 加少量SiO2和CaCO3 色素
迅速、充分研磨
盛放滤液的试管口加 棉塞
滤纸预先干燥处理
滤液细线要直、细、 分离 匀 色素 滤液细线干燥后再重
画一至两次
滤液细线不触及层析 液
操作目的 使滤液中色素含量 高 溶解色素 研磨充分和保护色 素 防止乙醇过度挥发, 充分溶解色素
探究一 绿叶中色素的提取和分离
1.实验选材。 (1)实验中为什么要选择新鲜、浓绿的叶片?能不能 用已经变黄的叶片作为实验材料? 提示:新鲜、浓绿的叶片中含有较多的叶绿素,能保 证实验中提取到足够的色素。不能用已经变黄的叶片, 因为提取到的色素的种类和数量均较少,影响实验结果。
(2)分析讨论实验中各种材料和试剂的作用,完成下
探究三 叶绿体的结构适于进行光合作用
观察教材第100页图5-13,阅读相关内容,运用结构 与功能相适应的观念,解释叶绿体适于进行光合作用 的结构特点。
1.形态。 扁平的_椭__球__形或_球__形。 2.结构。 (1)完成叶绿体的结构。
(2)写出物质分布的场所。 吸收光能的四种色素分布在_③__④___,与光合作用 有关的酶主要分布在_③__④__⑤___。(均填标号) (3)叶绿体是如何扩展受光面积的? 提示:叶绿体内部分布有众多的由类囊体组成的 基粒。 3.功能。 (1)恩格尔曼实验。

5.4.2 光合作用与能量转化 高一生物课件(人教版2019必修1)

5.4.2 光合作用与能量转化 高一生物课件(人教版2019必修1)

思考3:结合上述现象大致描述CO2转化成有机物过程中,C的转移途径
CO2
C3
(CH2O) C5
光合作用的过程
暗反应:
1.场所? 2.条件? 3.物质变化? 4.能量变化? 5.各种产物有何去向?
(气孔)
供氢、供能 NADPH NADP+
ATP 供能
2C3 固
CO2
多种酶 定
还 参加催化 原
C5
ADP+Pi
延伸思考2:该实验有对照组吗?满足对照原则吗?无单独对照组
实验组相互对照(对比实验)
探究光合作用原理的部分实验
5、 阿尔农发现,在光照下,叶绿体可合成ATP 且这一过程总是与水的光解相伴随
讨论4:尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系
H2O
光照 叶绿体
O2+NADPH +能量
ADP+Pi
ATP
1
19世纪末
甲醛→糖
1937年
希尔反应 水的光解产生氧气
1928年
甲醛对植物有毒 不能通过光合作用转化成糖
1941年
鲁宾和卡门 同位素标记法光合作用氧气来自于水
1954年
阿尔农 光照下叶绿体合成ATP 该过程总与水的光解相伴
总结
上述实验表明:
1.光合作用释放的氧气中的氧元素来自水 2.氧气的产生和糖类的合成不是同一个化 学反应,而是分阶段进行的
想一想:结合光合作用过程图,思考讨论以下问题:
思考2:光合作用过程中各元素的转移途径分别为?并在反应式中标注出来
H的转移:H2O → NADPH→(CH2O) C的转移: CO2 → C3 →(CH2O) O的转移:H2O → O2

高中生物人教版必修1第5章 第4节 光合作用与能量转化 二 光合作用的原理和应用 课件

高中生物人教版必修1第5章  第4节 光合作用与能量转化  二 光合作用的原理和应用 课件
3
探究点一:光合作用的过程
光反应
暗反应
阅读课本P103回答下列问题: 1.光反应是否需要光? 2.光反应的物质变化有哪些? 3.光反应中吸收光能的是什么?存在于哪里? 4.光反应中合须作有用光的才第能一进个行阶段,
H2O
O2 场所:叶绿体的类囊体薄膜
光解
合成ATP
ADP+Pi

→光能ATP
能量变 化
光能转换成电能 再变成活跃的化学能 (ATP、NADPH中)
CO2的固定CO2+C5酶→光 2C3
三碳的还原2C3A→T酶P →[H]C6H12O6
活跃的化学能变成稳 定的化学能
光反应为暗反应提供NADPH和ATP 联系 暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料
2物.只绿有色有植机物物光合作(用×的反) 应物是CO2和H2O,而产
3.光反应和暗反应必须都在光照条件下才能进行
( ×)
4.光合作用过程中产生的【H】和呼吸作用中产
生的【H】是同一种物质 (×)
11
例1、在叶肉细胞中,CO2的固定和产生场所分别是 ( ) ①叶绿体基质 ②类囊体薄膜 ③线粒体基质 ④线粒体内膜
9
光合作用的重要意义
➢ 包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物 质来源和能量来源
➢ 维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
➢ 促进生物进化 从物质转变和能量转变的过程来看,光合作用
是生物界最基本的物质代谢和能量代谢
10
判断下列说法是否正确
1.光合作用产生的O2来自于CO2和H2O中的O ( ×)
ADP+Pi
实质(能量变化):
2C3
固定
CO2 多种酶 C5

人教版高中生物必修一优质课件:第五章第4节《能量之源——光和光合作用》(共73张PPT)

人教版高中生物必修一优质课件:第五章第4节《能量之源——光和光合作用》(共73张PPT)

(三)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 光反应 和 暗反应 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
光合作用的反应式:
CO2+H2
O*
* ( CH O ) +O 2 2 叶绿体
光能
6CO2+12H2O
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? C3 ↑ [H] ↓ 停止 光反应 还原 光照 停止 ATP↓ 受阻 C5 ↓
2C3 请分析光下的植物突然停止 CO2的供 供氢 应后,其体内的 C 化合物和 C 化合物 5 3 CO2 [H] 的含量如何变化? 酶 供能 C↓ 5 C ATP 固定 3 CO2 ↓ ( CH O ) 停止 2 C5 ↑
恩格尔曼实验的巧妙之处
选材好。 水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察; 用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。 设计妙。 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰; 用极细的光束照射,叶绿体上可分为有光照和无 光照的部位,相当于一组对照实验。
叶绿体的功能 叶绿体是进行光合作用的场所,它内部的巨大膜
开始时 5年后 实验前后 的差值 柳树的 2.3kg 76.7kg +74.4kg 质量 干土的 90.8kg 90.7kg -0.1 kg 质量
结论:植物的物质积累不是 来自于土壤,而是完全来源 于水。
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。
2.暗反应阶段 场所: 叶绿体的基质中 [H] 、ATP 条件: 多种酶、
CO2的固定:CO2+C5

5.4光合作用与能量转化(第二课时)(精美课件)高一生物(人教版2019必修1)

5.4光合作用与能量转化(第二课时)(精美课件)高一生物(人教版2019必修1)

光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水 转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
光合作用的原理
资料1:1913年,德国的威尔斯泰特对叶绿素分子进行了研究。在阐明了它 的化学性质之后,研究了叶绿素与光合作用的关系。他发现:在光下,叶绿 素的含量较高时,CO2转化为糖类的反应速率较快。 该资料说明了什么?
叶绿素在光合作用中有重要作用。
光合作用的原理
资料2:1937年,英国剑桥大学的希尔用 离体的叶绿体做实验。他将离体的叶绿 体加到具有H受体的水溶液中,在无CO2 的条件下给予光照,发现叶绿体中有O2 放出。
1、分析材料中的希尔反应,发生了什么化学反应,写出反应式? H2O +NADP+酶→ O2+NADPH
氧气中的O来源于水
都是O2,第二组释放的都是18O2。 请分析鲁宾和卡门的实验可以得出的实验结论?
光合作用的原理
资料4:1954年,美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验。在给叶绿体照光时发 现,当向反应体系中供给ADP、Pi和H受体时,体系中就会有ATP和[H]产生。
1、分析阿尔农的实验,发生了什么化学反应,写出反应式? ADP+Pi+能量酶→ ATP
光能
叶绿体中
的光合色素 ATP

ADP+Pi
光反应阶段
光、酶、色素 类囊体的薄膜上
H2O+NADP+
光 酶
NADPH
+
O2
ADP+Pi + 光能 酶 ATP
光能 ATP、NADPH中活跃 化学能
光合作用的原理
资料4:1954年,美国阿尔农等用离体的叶绿体继续做实验。在黑暗条件下, 只要供给了ATP和[H],叶绿体就能将CO2转变为糖。 根据实验现象分析,光反应阶段产生的ATP和NADPH的作用?

新教材人教版《光合作用与能量转化》优秀课件1

新教材人教版《光合作用与能量转化》优秀课件1

探究三 光合作用原理的应用 阅读教材第105页相关内容,阐明光合作用强度的 概念,列举影响光合作用强度的因素,关注光合作用原 理的应用。 1.光合作用强度。 (1)概念:植物在_单__位__时__间__内通过光合作用制造_糖_ _类__的数量。 (2)表示方法:用一定时间内_原__料__消__耗__或_产__物__生__成_ 的数量来定量表示。
探究二 光合作用的过程
结合教材第 103 页图 5-14,阅读相关内容,概述光合作
用的过程,说明光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,两
个阶段既有区别又有联系。
1.区别。
过程
光反应
场所
类囊体薄膜
条件
光、色素和酶
暗反应 叶绿体基质
多种酶
原料 产物
H2O、NADP+、ADP、Pi NADPH、ATP、O2
5.4 光合作用与能量转化 第2课时 光合作用的原理和应用 课件 【新教材】人教版(2019)高中生 物必修 一 (共42张PPT)
物质变化
①水的光解:H2O
H++O2
H++NADP+→NADPH
②ATP的合成:ADP+Pi ATP
NADPH、ATP、CO2 (CH2O)、ADP、Pi
①CO2的固定:CO2+C5
2C3 ②C3的还原:2C3
(CH2O)+C5
能量转化 光能→ATP中活跃的化学能
ATP中活跃的化学能→(CH2O)中稳定的化学能
5.4 光合作用与能量转化 第2课时 光合作用的原理和应用 课件 【新教材】人教版(2019)高中生 物必修 一 (共42张PPT)
探究四 化能合成作用 阅读教材第106页第一段内容,说出化能合成作用的 概念,举例说明化能合成作用的过程。 1.概念。 生物体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过程。 2.硝化细菌的化能合成作用过程(如下图所示)。

光合作用与能量转化(第2课时)高一生物课件(人教版2019必修1)

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C5减少的原因: 停止光照,光反应阶段产生的NADPH和ATP减少, C3还原生成C5的速率减慢(来路),CO2和C5固定生 成C3的速率不变(去路) ,故短时间内C5含量减少。
2.增强光照:C3 减少 ,C5 增多,NADPH和 ATP 增多 ,(CH2O)合成量 增多 。
C3减少的原因: 增强光照,光反应阶段产生的NADPH和ATP增多, C3的还原速率加快(去路),CO2固定生成C3的速率 不变(来路) ,故短时间内C3含量减少。
2C3 多种酶
固定 CO2 C5
(CH2O)糖类
光反应 场所:类囊体薄膜
暗反应 场所:叶绿体基质
NADPH和ATP的移动途径是? 从类囊体薄膜到叶绿体基质; NADP+和ADP、Pi的呢? 从叶绿体基质到类囊体薄膜; NADPH的作用?1.活泼的还原剂;2.储存部分能量供暗反应阶段利用;
项目
光反应
定化学能
C6H12O6等有机物稳
定的化学能
ATP中活
跃化学能
和热能
实质
合成有机物,储存 能量
分解有机物,释放 能量
联系 光合作用为呼吸作用提供物质(有机物、O2);
呼吸作用为光合作用提供原料(CO2)
化能合成作用
自然界中的某些细菌,能够利用环境中的某些无 机物氧化分解时所释放的能量来制造有机物,这种合成 作用称化能合成作用。这些细菌属于自养生物。
C5增多的原因: 停止CO2供应,CO2和C5固定生成C3的速率减慢(去 路) ,C3还原生成C5的速率不变(来路),故短时 间内C5含量增多。
4.增加CO2供应:C3 增多 ,C5减少 ,NADPH和 ATP 减少 ,(CH2O)合成量 增多 。
C3增多的原因: 增加CO2,CO2固定生成C3的速率加快(来路), C3的还原速率不变(去路),故短时间内C3含量增 多。 C5减少的原因: 停止CO2供应,CO2和C5固定生成C3的速率加快(去 路) ,C3还原生成C5的速率不变(来路),故短时 间内C5含量减少。

新教材《光合作用与能量转化》PPT公开课课件人教版1

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探究二 光合作用的过程
结合教材第 103 页图 5-14,阅读相关内容,概述光合作
用的过程,说明光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,两
个阶段既有区别又有联系。
1.区别。
过程
光反应
场所
类囊体薄膜
条件
光、色素和酶
暗反应 叶绿体基质
多种酶
原料 产物
H2O、NADP+、ADP、Pi NADPH、ATP、O2
用产生的氧来自水 D.阿尔农发现水的光解过程产生ATP 答案:D
【例2】下图为探究光合作用中氧气来源的实验示意图,图中 A物质和B物质的相对分子质量之比是( )
A.1∶2
B.2∶1
C.8∶9
D.9∶8
解析:氧气中氧元素来源于水,所以A物质是16O2, B物质是
18O2,即A物质和B物质的相对分子质量之比为16∶18=8∶9。
第5章 细胞的能量供应和利用
第 4 节 光合作用与能量转化
第 2 课时 光合作用的原理和应用
学习目标
1.分析光合作用的探索历程,说出各位科学家的实 验过程及结论,认同人类对光合作用的认识是逐步 的、不断发展的。 2.从物质变化和能量转化两个角度,阐明光合作用 的概念和过程,建立生物学的物质和能量观。 3.列举影响光合作用强度的因素,关注光合作用原 理的应用。
探究一 光合作用的概念和部分探索实验
1.光合作用的概念。 阅读教材第102页内容,从物质变化和能量转化两个角 度,阐明光合作用的概念,写出光合作用的化学反应式。
(1)场所:绿色植物的_叶__绿___体__中。 (2)物质变化:_水__和_C__O_2__转化为有机物和__O_2_。 (3)能量转化:_光__能___转化为储存在有机物中的化学 能。

光合作用与能量转化-【新教材】高中生物必修1课件

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2、分离色素的原理?
各种色素在层析液中的溶解度不同,溶解 度大的则在滤纸上扩散的快。反之,扩散 慢,据此将各种色素分离开来。
3、方法步骤—— 纸层析法
1)、提取色素: 称取 剪碎 研磨(碳酸钙 二氧化硅 无水乙醇) 过滤(单层尼龙布)
2)、制备滤纸条:剪去两角(防止两边滤液 扩散速度太快),画铅笔线
无空气黑暗环境: 排除氧气和光的干扰。
极细光束:叶绿体上可分为光照多和光照少的部位, 相当于一组对照实验。
暴露于光下: 验证实验结果。
(3)在第二个实验中,大量的需氧细菌聚集在红光和 蓝紫光区域,为什么?
因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光, 在此波长光照射下,叶绿体会释放氧气,适于好氧细菌 在此区域分布。
4、捕获光能黄色)
获 光
卜素 叶黄素 (占1/4) (黄色)


叶绿素a
色 叶绿素 (蓝绿色)
素 (占3/4) 叶绿素b
(黄绿色)
思考
这四种色素对光的吸收有什么差别呢?
5、四种色素对光的吸收
叶绿体中的色素提取液
叶绿素主要吸收_蓝__紫__光__、__红_光_
一、捕获光能的色素和结构
对于高等植物来说,叶片 是进行光合作用的主要器 官,叶片多数是绿色的, 说明其中有绿色的色素。 而对于不含绿色色素的白 化苗来说,待种子中储存 的养分耗尽就会死去。 可见,叶片中的色素可能 与光能的捕获有关。
一、捕获光能的色素和结构
实验:绿叶中色素的提取和分离
1、提取的色素原理? 色素能溶解在有机溶剂无水乙醇
第5章第4节光合作用与能量转化
问题探讨 植物工厂在人工精密控制 光照、温度、湿度、CO2 浓度和营养液成分等条件 下,生产蔬菜和其他植物。 有的植物工厂完全依LED灯 等工光源,其中常见的是 红色、蓝色和白色的光源。 讨论: 1.靠人工光源生产蔬菜有什 么好处? 2.为什么要控制CO2浓度、 营养液成分和温度等条件?

新教材高中生物光合作用与能量转化 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一

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第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 光合作用与能量转化
第1课时
2020/10/7
问题探讨
你参观或听说过植物工厂吗?植物工厂在人工精密控制 光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下, 生产蔬菜和其他植物。有的植物工厂完全依靠LED灯等人 工光源,其中常见的是红色、蓝色和白色的光源。
1、靠人工光源生产蔬菜有什么好处?
用人工光源生产蔬菜,可以避免由于自然环境中光照强度不足导致光合作用 强度低而造成的减产。同时,人工光源的强度和不同色光是可以调控的,可以根 据植物生长的情况进行调节,以使蔬菜产量达到最大。 2、为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件?
影响光合作用的因素很多,既有植物自身条件,也有外界环境条件。二氧化 碳浓度、营养液和温度是影响植物生长的重要外部条件,因此要进行控制,以便 让植物达到最佳的生长状态。
方法步骤: 1、提取绿叶中的色素
称取5g左右的鲜叶,剪碎, 放入研钵中。加少许的二氧化硅 (有助于研磨得充分)和碳酸钙 (防止研磨中色素被破坏)与10ml 无水乙醇。在研钵中迅速、充分 地研磨。将研磨液进行过滤(单 层尼龙布),及时用棉塞将试管 口塞严。
2、制备滤纸条
将干燥的定性滤纸剪成 宽度略小于试管直径、长度 略小于试管长度的滤纸条, 再将滤纸条一端剪去两角, 并在距这一端底部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。待滤液干 后,再重画一到两 次。
4、分离绿叶中的色素
注意:不能让滤液细线触及层析液 滤纸上的滤液细线如果触到层析液,滤液细线中的
色素就会被层析液溶解,而不能在滤纸上扩散,实验就 会失败。
5、观察与记录

5.4.2 光合作用与能量转化 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一高中生物精品公开课

5.4.2 光合作用与能量转化 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一高中生物精品公开课
BC段:光合>呼吸
C点对应的横坐标:光饱和点,增加光照 强度光合作用强度不再增加。
应用:
1.间作套种 2.通过轮作,延长光合作用时间 3.通过合理密植,增加光合作用面积 4.温室大棚,使用无色透明玻璃 5.防止营养生长过强,导致叶面互相遮挡,呼吸强于光合,影响生殖生长
(2)CO2浓度
A点:CO2补偿点(表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度); A′点:表示进行光合作用所需CO2的最低浓度; B和B′点:CO2饱和点(两组都表示在一定范围内CO2浓度达到该点后, 光合作用强度不再随CO2浓度增加而增加)。
(有机物),糖类中储存着由光能转换来的能量。
光能自养生物(如绿色植物、蓝细菌) 化能自养生物(如硝化细菌、铁细菌、硫细菌)
异养生物 只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。 如人、动物、真菌及大多数的细菌。
光合作用原理的应用
1、光合作用的强度:
指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
光合作用的原理
光合作用过程是否需要光能划分:光反应和暗反应(碳反应)。
1、光反应阶段
光合作用第一阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段 叫作光反应阶段。
H2O 水在光下分解
O2
NADPH
光能
叶绿体中 的色素 ATP

ADP+Pi
1、光反应阶段
场 所: 叶绿体的类囊体薄膜上
条 件: 光、色素、酶、水
CO2
O2 C + H2O
甲醛
(CH2O)
2、1928年
甲醛不能通过光合作用转化成糖 甲醛对植物有毒
3、1937年,希尔
高铁盐
低铁盐
(有H2O,无CO2)

人教版高中生物必修一第五章第4节《能量之源——光和光合作用》优秀课件(58张)(共58张PPT)

人教版高中生物必修一第五章第4节《能量之源——光和光合作用》优秀课件(58张)(共58张PPT)
二是 待干燥后再重复2-3次 (4)分离色素时,注意不要让层析液没及 滤液细线
二、捕获光能的色素
色素
类胡萝卜素
(含量占1/4)
胡萝卜素(橙黄色) 叶黄素(黄色)
叶绿素a (蓝绿色) 叶绿素
(含量占3/4)
叶绿素b(黄绿色)
因色素中叶绿素含量较多,故植物叶片一般 呈绿色。
二、捕获光能的色素
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
验 500多次
结论:只有在阳光照射下才能成功,只有绿叶才 能更新污浊的空气。
四、光合作用的发现过程
4.1864 萨克斯 证明光合作用的产物
一半遮光
一半曝光
结论:光合作用中产生了淀粉(糖类)。
思考ing...
1.为什么要让叶片先置于暗处几小时? 目的是让叶片中的营养物质(淀粉)消耗掉
2.为什么让同一叶片的进行一半曝光,另一半遮 光? 为了进行对照,而在同一叶片进行可以避免植 物不同叶片的差异,使实验更有说服力。
普利斯特莱通过 植物和动物之间进行 气体交换的实验,第 一次成功地应用化学 的方法研究植物的生 长,得知植物生长需 要吸收二氧化碳,同 时放出氧气。
四、光合作用的发现过程
2.1771 年英国的普利斯特莱
结论:植物可以更新空气
有时实验成功 有时实验失败
四、光合作用的发现过程
3.1779 荷兰英格豪斯 重复了普里斯特利的实
四、光合作用的发现过程
6.1938 鲁宾和卡门 氧气来自哪里
同位素 示踪法
结论:光合作用释放的氧全部来自于水
四、光合作用的发现过程
7.1948 卡尔文 探究碳的途径
探明了CO2中碳在光合作用的途径,称为卡尔文循环
五、光合作用的过程

人教生物必修1精品课件:5.4 光合作用与能量转化(第2课时)

人教生物必修1精品课件:5.4 光合作用与能量转化(第2课时)

二、探索光合作用原理的部分实验 --光反应研究
5、鲁宾和卡门实验
实验思路:用同位素标记来研究物质的去路。 材料:小球藻
处理:用18O分别标记CO2和H2O,给予光照。
自变量
O? 2
和因变
量分别
是什么?
1?8O2
结论:光合作用产生的O2来自于H2O,不来自CO2。
二、探索光合作用原理的部分实验 --光反应研究
第五章 细胞的能量供应和利用
(第2课时)
课程标准
概念2 细胞的生存需要能量和营养物质,并通过分裂实现增殖 2.2 细胞的功能绝大多数基于化学反应,这些反应发生在细胞的特定区域 2.2.3说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量,这些能量在二氧化碳和水转 变为糖与氧气的过程中,转换并储存为糖分子中的化学能
光合作用过程
划分依据:反应过程是否需要光能 光反应(光合作用第一阶段)
暗反应(光合作用第二阶段) 又称碳反应 光反应在白天可以进行吗?夜间呢? 有光才能反应 暗反应在白天可以进行吗?夜间呢? 有光、无光都能反应
二、探索光合作用原理的部分实验 --暗反应研究(卡尔文实验)
实验结果
①给小球藻通C14O2光下培养
问题:H2O分解产生O2的同时还生成了什么物 质(氢元素去哪儿了)?(结合P103旁栏相关信息)
H2O→12O2+2H++2e
问题:叶绿体内参与光合作用的氧化剂是什么?
NADP++2H++2e- 酶 NADPH+H+
铁盐 (或其他 氧化剂)
O2
离体的叶绿 体悬浮液
二、探索光合作用原理的部分实验 --光反应研究
ADP +Pi
ATP

5.4 光合作用与能量转化(第2课时)高一生物课件(人教版2019必修1)

5.4 光合作用与能量转化(第2课时)高一生物课件(人教版2019必修1)

ATP
场所: 叶绿体内的类囊体薄膜上(原因是:吸
收光能的色素在类囊体体薄膜上)
+
NADP+ 氧化型辅酶Ⅱ NADPH 还原型辅酶Ⅱ
条件: 光、色素、酶
物质变化:
水的光解:2H2O NADPH的合成:
光能、 色素 H++NADP+
+O22 e+-4H酶++4NeA- DPH
一方 面的 用途
(反应式)
ATP的合成:ADP+Pi +能量(光能) 酶 ATP 另一方面的
小试牛刀
1、在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时
间后,突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列
C 是光源与瞬间发生变化的物质,组合正确的是(

A. 红光,ATP下降
B. 红光,未被还原的C3上升 C. 绿光,NADPH下降
D. 绿光,C5上升
2、如图表示某生物膜结构及其发生的部分生理过程,下列叙述错误的
减少(CO2的固定增强C5 的消耗增加,C3的还原C5 的合成暂时不变)
增加(暗 反应增强)
光合作用中元素的转移
CO2 + H2O
叶绿体 光能
(CH2O)+ O2
①H的转移: H2O → NADPH→ (CH2O ) ②14C的转移: 14CO2 → 14C3 →(14CH2O)+14C5 ③18O的转移: C18O2 → C3 →(CH218O)
用途
能量变化: 光能 ATP、NADPH中活跃的化学能
暗(碳)反应阶段(P104文字+图5-14)
用小球
藻、14C 标记

卡 尔
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生物学(必修1 · 分子与细胞 RJ)
3.暗反应(Ⅱ过程):
场所 外界条件 物质变化 能量变化
叶__绿____体___基___质__
CO2
C ①CO2→_____3___→(CH2O) A②T__P________→ADP+Pi+能量 ATP中活跃的化学能→__有___机____物_中稳定的化学能
2.掌握光合作用过 2.生命观念——用物质和能量观,阐明光合作用过
程中的物质变化和 程,能初步用结构和功能观,说明叶绿体是光合
能量变化。
作用的场所。
知 识 导 图
新知预习·双基夯实 学霸记忆·素养积累 课内探究·名师点睛 指点迷津·拨云见日 训练巩固·课堂达标 夯基提能作业
生物学(必修1 · 分子与细胞 RJ)
(5)光反应为暗反应提供NADPH和ATP;暗反应为光反应提供ADP和 Pi。( √)
(6)光反应产生的ATP可用于核糖体合成蛋白质。( × ) (7)光合作用光反应阶段产生的NADPH可在叶绿体基质中作为还原 剂。( √ ) (8) 离 体 的 叶 绿 体 基 质 中 添 加 ATP 、 NADPH 和 CO2 后 , 可 完 成 暗 反 应。( √ )
生物学(必修1 · 分子与细胞 RJ)
(4)1954 年 , 美 国 科 学 家 阿 尔 农 发 现 , 在 光 照 下 , 叶 绿 体 可 合 成 ____A_T_P____。1957年,他发现这一过程总是与__水__的__光__解____相伴随。
(5)20世纪40年代,美国的卡尔文利用__同__位__素__标__记____法最终探明了 CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。
第5章
细胞的能量供应和利用
生物学(必修1 · 分子与细胞 RJ)
第4节 光合作用与能量转化
第2课时 光合作用的原理
生物学(必修1 · 分子与细胞 RJ)
生物学(必修1 · 分子与细胞 RJ)
课标要求
核心素养
1.说明光合作用以 1.科学思维——分析与综合:分析光合作用光反应
及对它的认识过程。 和暗反应过程,认同两个阶段既有区别又有联系。
3.反应式:____C_O__2_+__H_2_O_―_叶_光―绿_能_体→__(_C_H__2O__)+__O__2_________。
二、光合作用的原理
生物学(必修1 · 分子与细胞 RJ)
1.填写图中字母所代表的物质: a:___O__2___ b:____C_3___ c:____C_O__2___ d:____[H__]____
生物学(必修1 · 分子与细胞 RJ)
(2)1937年,英国植物学家希尔发现,在离体__叶__绿__体____的悬浮液中 加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有水,没有二氧化碳),在光照下可以释 放 出 __氧__气____ 。 像 这 样 , _离__体__叶__绿__体__在__适__当__条__件__下__发__生__水__的__光__解__、__产___ _生__氧__气___的化学反应称作希尔反应。
生物学(必修1 · 分子与细胞 RJ)
思考: 1.鲁宾、卡门实验方法是什么? 提示:同位素标记法。 2.若突然停止光照,光反应和暗反应如何变化? 提示:光反应立即停止,暗反应仍能进行一段时间,最后也停止。 3.光合作用产生的[H]与呼吸作用产生的[H]是否相同? 提示:不同。光合作用产生的[H]为NADPH,而呼吸作用产生的[H] 为NADH。
生物学(必修1 · 分子与细胞 RJ)
2.光反应(Ⅰ过程):
场所ห้องสมุดไป่ตู้外界条件 物质变化
叶绿___体___的___类___囊___体___的___薄___膜__ 上
_光____照___
①H2O→___________[_H__]_+_ O2
②ADP+Pi+能量→__________
ATP
能量变化
光能→A__T__P______中活跃的化学能
生物学(必修1 · 分子与细胞 RJ)
(1)光合作用产生的O2来自CO2和H2O中的O。( × ) (2)绿色植物光合作用的反应物是CO2和H2O,产物是有机物和O2。 (√ ) (3)绿色植物进行光合作用的能量来源于光能。( √ ) (4)光反应和暗反应必须都在光照条件下才能进行。( × )
生物学(必修1 · 分子与细胞 RJ)
生物学(必修1 · 分子与细胞 RJ)
(3)1941 年,美国科学家鲁宾和卡门用__同__位__素__示__踪____的方法,研究 了光合作用中氧气的来源。他们用 16O 的同位素 18O 分别标记 H2O 和 CO2,使它们分别变成 H128O 和 C18O2。然后,进行了两组实验:第一组 给 植 物 提 供 ______H__2_O_和__C__18_O_2______ , 第 二 组 给 同 种 植 物 提 供 ___H_12_8_O__和__C__O_2_____。在其他条件都相同的情况下,第一组释放的氧气 都是___O__2___,第二组释放的都是____1_8_O_2_____。
新知预习·双基夯实
生物学(必修1 · 分子与细胞 RJ)
生物学(必修1 · 分子与细胞 RJ)
一、光合作用的概念和探究历程 1.概念: 光 合 作 用 是 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 的 __有__机__物____ , 并 且 释 放 出 __氧__气____的过程。 2.探究历程: (1)19世纪末,科学界普遍认为,在光合作用中,____C_O__2分__子_____的 C和O被分开,O2被释放,C与H2O结合成__甲__醛____,然后甲醛分子缩合 成糖。1928年,科学家发现甲醛对植物有毒害作用,而且甲醛不能通过 __光__合__作__用____转化成糖。
学霸记忆·素养积累
生物学(必修1 · 分子与细胞 RJ)
生物学(必修1 · 分子与细胞 RJ)
1.光合作用的实质是合成有机物,储存能量;而呼吸作用的实质是 分解有机物,释放能量。
2.光合作用的反应式为:CO2+H2O―叶光―绿能体→(CH2O)+O2。 3.光反应的场所是类囊体薄膜,产物是 O2、[H]和 ATP。
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