第4节 能量之源――光与光合作用PPT课件
合集下载
人教版教学课件能量之源──光与光合作用 课件 4
胡萝卜素
橙黄色
1/4
叶黄素 黄色
问题：绿叶为什么是绿色的？
1、叶绿素含量较多
2、色素对不同波长的光的吸收是有差别的
光是一种电磁波。
可见光波长范围大约在390-760nm。 波长小于390nm的光叫做紫外光； 波长大于760nm的光叫做红外光。 紫外光和红外光都是人肉眼感知不到的。
光合作用所利用的光都是可见光。
第四节 能量之源—光合作用
刘桥中学 袁晓燕
太阳能
草
虫
青蛙
蛇
老鹰
绝大多数生物，活细胞所需能量的最
终源头是来自于太阳的光能。
进行光合作用的细胞靠什么 来捕获光能？
一、捕获光能的色素和结构
（一）实验：绿叶中色素的提取和分离
1、实验原理 2、材料用具 3、方法步骤
（1） 提取绿叶中的色素 （2）制备滤纸条 （3）画滤液细线 （4）分离绿叶中的色素
C18O2
O2
CO2
18O
2
H2 O
H218O
某种绿色植物
标记过程：
氧的同位素
18
H2O
O CO2
18 H2 O
H218O C O2
18
第一组 第二组
CO2+
18
光能
(CH2O)+ O2
(CH2 O)+O2
18
18
C O2+ H2O
叶绿体
这个实验说明什么问题？
答：光合作用中释放的氧全部来自水。
场所
（5）观察与记录
实验原理
色素提取： 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂
无水乙醇
，
所以，可以用 无水乙醇 提取绿叶中的色素。
人教版教学课件第五章 第四节 能量之源—光与光合作用(共73张PPT)
3、 光合作用的原理和应用
（1）、光合作用的概念
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
由概念可知：光合作用的原料、产 物、动力、场所分别是什么？
（2）、光合作用探索历程
经典实验
结论：植物可以更新空气
有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结 果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？
2、溶解度最大的是？溶解度最小的是？ 叶绿素ｂ 胡萝卜素 3、按照含量由多到少排序是？ 叶ａ＞叶ｂ＞叶黄素＞胡萝卜素 4、色素带中相邻间隔最大的是？相邻间隔最小的是？ 叶绿素ａ和叶绿素ｂ 胡萝卜素和叶黄素 胡萝卜素和叶ｂ 最小的是？ 5、色素带间隔最大的是？ 6、将叶绿体中的色素滴在滤纸上， 叶绿素ａ和叶绿素ｂ 由中心向四周圆环依次是？
恩吉尔曼实验
如何验证：不同波长的可见光引起的光合作用强度是不同的。
该实验的巧妙之处：
1．实验材料选用水绵和好氧性细菌。 因为水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察， 用好氧性细菌可确定释放氧气的部位。 2．选用黑暗并且没有空气的环境。 排除了氧气和光的干扰。 3．先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全 曝露在光下。 先选极细光束，叶绿体上可分为光照多和光照少 的部位，相当于一组对比实验；用好氧细菌检测， 能准确判断水绵细胞中释放氧的部位。而后用完 全曝光的水绵与之做对照，从而再一次证明实验 结果完全是光照引起的，并且氧是由叶绿体释放 出来的。
第4节
思考：白化苗能光合作用 吗？为什么？ 捕获光能与细胞中的色素 有关。 思考：细胞中哪里有色素？ 都是什么色素呢？ 液泡：花青素
叶绿体：多种色素
只有叶绿体中的色素可以 捕获光能。
实验——绿叶中色素的提取和分离
能量之源-光与光合作用课件
整体建构和谐教学 整体建构和谐教学 整体建构和谐教学 整体建构和谐教学
整 体 建 构 和 谐 教 学
整 体 建 构 和 谐 教 学
整体建构和谐教学
整 体 建 构 和 谐 教 学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学 整体建构和谐教学 整体建构和谐教学 整体建构和谐教学
整 体 建 构 和 谐 教 学 整 体 建 构 和 谐 教 学 整 体 建 构 和 谐 教 学 整 体 建 构 和 谐 教 学
整 体 建 构 和 谐 教 学
整 体 建 构 和 谐 教 学
整 体 建 构 和 谐 教 学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学 整体建构和谐教学 整体建构和谐教学 整体建构和谐教学
整 体 建 构 和 谐 教 学
整 体 建 构 和 谐 教 学
整体建构和谐教学
整 体 建 构 和 谐 教 学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
一、捕获光能的色素
1、实验：绿叶中色素的提取和分离 提取原理： 叶绿体中的色素溶于有机 溶剂而不溶于水，可用无 水乙醇等有机溶剂提取色 （1）实验原理 素。 分离原理： 各种色素在层析液中溶解 度不同，溶解度高的随层 析液在滤纸上扩散得快， 反之则慢，从而使各种色 素相互分离。
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
整 体 建 构 和 谐 教 学
将干燥的滤纸剪成长与宽略小于试管长 ②制备滤纸条 与宽的滤纸条，并剪去一端两角。 在距离剪角一端1cm处用铅笔画一条细线
整 体 建 构 和 谐 教 学
整 体 建 构 和 谐 教 学
整体建构和谐教学
整 体 建 构 和 谐 教 学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学 整体建构和谐教学 整体建构和谐教学 整体建构和谐教学
整 体 建 构 和 谐 教 学 整 体 建 构 和 谐 教 学 整 体 建 构 和 谐 教 学 整 体 建 构 和 谐 教 学
整 体 建 构 和 谐 教 学
整 体 建 构 和 谐 教 学
整 体 建 构 和 谐 教 学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学 整体建构和谐教学 整体建构和谐教学 整体建构和谐教学
整 体 建 构 和 谐 教 学
整 体 建 构 和 谐 教 学
整体建构和谐教学
整 体 建 构 和 谐 教 学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
一、捕获光能的色素
1、实验：绿叶中色素的提取和分离 提取原理： 叶绿体中的色素溶于有机 溶剂而不溶于水，可用无 水乙醇等有机溶剂提取色 （1）实验原理 素。 分离原理： 各种色素在层析液中溶解 度不同，溶解度高的随层 析液在滤纸上扩散得快， 反之则慢，从而使各种色 素相互分离。
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
整体建构和谐教学
整 体 建 构 和 谐 教 学
将干燥的滤纸剪成长与宽略小于试管长 ②制备滤纸条 与宽的滤纸条，并剪去一端两角。 在距离剪角一端1cm处用铅笔画一条细线
能量之源光与光合作用.ppt
物质变化 ATP的合成： ADP＋Pi 酶 ATP
能量变化 光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中
2020/11/5
类囊体膜
H2O
酶
[H]
Pi ＋ADP ATP
三碳化合物 2C3
叶绿体基质 C3的
CO2
CO2的 固定
多种酶
还原
五碳化合物 C5
卡尔文循环
2020/11/5
糖类
暗反应阶段
场所： 叶绿体的基质中
CO2 吸 收 量
B
CO2 释
放A
量
2020/11/5
C1
光照强度
光质
不同波长的光
光 最强： 白光（复色光）
合
作 次之： 红光（单色光）
用
强 度
最弱： 绿光（单色光）
2020/11/5
日变化
光 合 作 用 强 度
பைடு நூலகம்
光 合 作 用 强 度 时间
2020/11/5
时间
在生产上的应用：
1..适当提高光照强度。 2.延长光合作用时间。 3.对温室大棚用无色透明玻璃。 4.若要降低光合作用则用有色玻璃，如用红 色玻璃，则透红光吸收其他波长的光，光合 能力较白光弱，但较其他单色光强。
光能 6CO2+12H2O 叶绿体 C6H12O6+6O2 +6H2O
2020/11/5
光合作用原理的应用
影响光合作用强度的因素？
光合作用强度:简单地说，是指植物在单位 时间内通过光合作用制造糖类的数量。 影响因素：光 温度 CO2的浓度 水 必需矿物质元素（N、Mg）
2020/11/5
1.光：光照强弱、光的成分(光质）、日变化
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
人教版必修一能量之源--光与光合作用(共14张PPT)
光合作用总过程：
可见光
O O2
光解
酶
吸收
4[H]
色素分子
ATP 酶
还 原
能
ADP+Pi
2C3 多种酶
固定 CO2 C5
(CH2O)
光反应 CO2+H2O
暗反应
糖类 光能
叶绿体 （CH2O)+O2
人教版必修一5.4能量之源--光与光合 作用 (共14张PPT)
人教版必修一5.4能量之源--光与光合 作用 (共14张PPT)
光合产物中有机物的碳来自CO2
人教版必修一5.4能量之源--光与光合 作用 (共14张PPT)
人教版必修一5.4能量之源--光与光合 作用 (共14张PPT)
光合作用的过程
阅读课本P:103—104,填写下表
项目 场所 条件
光反应
叶绿体的类囊体薄膜上 光、色素、酶
暗反应
叶绿体的基质上 酶
物质变化
H2O 酶 [H]+O2 ↑ ADP+Pi+能量 酶 ATP
练一练 测一测
1、如用14CO2示踪，在光合作用过程中，14C在下列分子中的转
移途径是 （ C ）
A、14CO2→叶绿素→ADP C、14CO2→三碳化合物→糖类
B、14CO2→ADP→糖类 D、14CO2→叶绿素→ATP
2、光合作用的实质是：把 二氧化碳 和 水 转变为有机物， 把 光能 转变成 化学能 ，贮藏在有机物中。
CO2+C5 酶 2C3 2C3 ATP、[H]、酶（CH2O）
ATP中活跃的化学能
能量变化 光能 ATP中活跃的化学能 有机物中稳定化学能
人教版必修一5.4能量之源--光与光合 作用 (共14张PPT)
5.4《能量之源──光与光合作用》课件(新人教版-必修1)
类囊体膜
H2O
酶
[H] Pi ＋ADP ATP
C3 的 还原
三碳化合物 2C3
叶绿体基质 CO2的 多种酶 固定
CO2
五碳化合物
C5
糖类
卡尔文循环
光合作用过程
划分依据:反应过程是否需要光能 划分依据:反应过程是否需要光能
光反应 暗反应
光反应阶段
H2O
类囊体膜 酶
[H]
进入叶绿 体基质， 体基质， 参与暗反 应
叶绿体基质 CO2的 多种酶 固定
ATP [H]
CO2
五碳化合物
C5
糖类
比较光反应、 比较光反应、暗反应
光反应阶段 色素、 光、色素、酶 暗反应阶段 不需光、 不需光、酶、[H]、ATP 、 叶绿体基质中 叶绿体基质中 基质 CO2的固定； 的固定； C3的还原
条件 场所
叶绿体类囊体膜 叶绿体类囊体膜 水的光解； 物质变化 水的光解； ATP的生成 的生成 ATP中活 光能 能量变化 跃化学能 联系
作用：吸收、传递和转化光能的作用 作用：吸收、传递和转化光能的作用
四种色素对光的吸收
叶绿体中的 色素提取液
蓝紫光、 叶绿素主要吸收___________ 叶绿素主要吸收 蓝紫光、红光 类胡萝卜素主要吸收________ 类胡萝卜素主要吸收 蓝紫光
叶色
叶 绿 体 的 结 构
类囊体
外膜பைடு நூலகம்内膜 基质 基粒
新课标人教版课件系列
《高中生物》
必修１ 必修１
第五章《细胞的能量供应和利用》
第四节 《能量之源─光与 光合作用 》
教学目标
• 知识性目标：1．说出光合作用的探究历程。 知识性目标： 2．初步掌握科学探究的一般方法。 • 技能性目标：尝试分析实验、设计实验。 技能性目标： • 情感性目标：1．关注科学工作的方法和过程，形 情感性目标： 成严谨的科学态度及创新、合作的科学精神。 2．体验科学发现的艰难和科学家们的智慧力量， 确立进行科学研究的欲望和信心。 • [教学重点 教学重点]1．光合作用的探究历程。2．科学探 教学重点 究实验的基本方法。 • [教学难点 教学难点]真正领悟探究实验的科学原理和方法， 教学难点 并很好地运用到设计实验中。 • [教学方法 教学方法]探究与发现式教学；小组合作学习 教学方法 • [教学媒体 教学媒体]实物投影、多媒体课件 教学媒体
能量之源光与光合作用(优质课)PPT课件
用氧的同位素 O分别标记H O和CO ,使它分别 叶等绿滤体 液基干质后中再进画行2-3暗次反。应,不进行光反应
18
①用图这中 种A方是法_有__什__么_好,B是处_？_这__样__做_,对它光来合自作于用__有__影__响的吗分？解。
2
2
成为H O和C O 。进行两组光合作用的实验： 18 18 1能7量世变纪化海如尔何蒙？特栽培的柳树实验
1. 在光照强度相同的情况下,为绿色植物 提供哪种光,对其光合作用最有利,光合作 用的产物较多 C
A.红光 B.蓝紫光 C.白光 D.绿光
2.在光照强度相同的情况下,为绿色植物 提供哪种光,对其光合作用最有利,光合作 用的产物较多 B
A.红光 B.蓝紫光 C.橙光 D.绿光
二、叶绿体的结构
➢1817年，两位法国科学家首次从植 物中分离出叶绿素，当时并不清楚叶绿 素在植物细胞中的分布情况。
所以叶片才呈现绿色。
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，有的 温室内悬挂发红ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ或蓝色的灯管。
•1.用这种方法有什么好处？这样做对光合作用有影响吗？
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.为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？
不能；因为叶绿素基本上不吸收绿光。
小球藻悬 若画白滤天 液光细照线充：足用，毛下细列吸哪管种吸条取件少对量农滤作液物，增沿产铅有笔利线均匀地画出一条细线。
浮液
H2O
H218O
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。
人教版教学课件能量之源----光与光合作用课件
2NH3+3O2
2HNO2+O2
硝化细菌 硝化细菌
2HNO2+2H2O+能量
2HNO3+能量
6CO2+6H2O
能量
2C6H12O6+ 6O2
一 捕获光能的色素和结构
1、捕获光能的色素 叶绿素a （蓝绿色） 叶绿素 色素 类胡萝卜素 吸收可见 的太阳光 叶绿素主要吸收 红光和蓝紫光 叶黄素 （黄色） 含量约占1/4 含量约占3/4
第4节
引入：
[世华财讯]联合国秘书长潘基文7日表示，当今世界面临粮食 危机、气候危机和发展危机，需要世界各国共同应对……
英国媒体近日报道:世界粮储只够吃57天 "粮食危机"笼罩全球 全球现在有8亿人存在饥饿现象 …………………………………………. 所有这些都表明当今世界确实面临着严重的”粮食危机”,那 么我们大家作绿色）
胡萝卜素（橙黄色）
类胡萝卜素主 要吸收蓝紫光
2、捕获光能的结构—叶绿体
（1）分布 主要分布在绿色植物的叶肉细胞 （2）形态 一般呈扁平的椭球形或球形 （3）结构 外膜 内膜 透明，有利于光线的透过
基粒 由两个以上的类囊体组成， 含色素和酶
基质 含多种光合作用 所必需的酶、少 量的DNA （4）功能 光合作用的场所 “养料的制造车间” “能量的转换站”
表达与交流 （总结，写实验报告并适当交流）
[例2]下图是利用小球藻进行光合作用实验的 示意图，图中A物质和B物质的相对分子质量 比是（ C ） A．1∶2 B．2∶1 C．8∶9 D．9∶8
二、光合作用原理的应用 （1）影响光合作用的因素有哪些(根据方程式进行分析)?
光照、CO2、温度、水、矿质元素等
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
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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
研究历程
1779年 荷兰医生 英格豪斯 植物的绿色部分只有在光下才能
起到 “净化”空气的作用
1782年 瑞士 森尼别 发现照光时绿色植物吸收CO2，释放O2
1845年 德国
梅耶
植物进行光合作用时，把光能转
换成化学能储存起来
研究历程
萨克斯的绿叶在光下制造淀粉实验
1864年，德国植 物学家萨克斯做了 “绿叶在光下制造 淀粉”的实验……
三碳化合物 2C3 CO2
基质
CO2的 固定
多种酶
C3的 还原
五碳化合物 C5
氨基酸 糖类 脂肪
2.暗反应阶段
场所： 叶绿体的基质中
条件： 多种酶、 [H] 、ATP
根据你们的实验观察分析：
1.滤纸条上出现了几条不同颜色的色 素带？
2.滤纸条上不同颜色的色素带宽窄是 否相同？
3.滤纸条上不同颜色的色素带排列顺 序怎样？说明什么？
4.画滤液细线时，为什么越细越好？ 5.滤液细线为什么不能触及层析液？
总结归纳
绿叶中 的色素
叶绿素
（占总量3/4）
类胡萝卜素
（占总量1/4）
海尔蒙特由此提出： 构成植物体的原料来自水而不是土壤。
没有考虑到空气是否也能起作用……
一直到18世纪，普利 斯特利通过实验又对海尔 蒙特提出了质疑。
英国化学家——普利斯特利
普利斯特利的小白鼠和蜡烛实验
1.蜡烛易熄灭、小 鼠易窒息而死。
2.蜡烛不容易熄灭
3.小白鼠不易
窒息而死
思考讨论
1.单独在密闭玻璃罩内的蜡烛为什么会熄灭？ 单独生活在玻璃罩内的小鼠为什么会窒息而死？ 蜡烛的燃烧和小鼠的呼吸会使空气变“坏”
德国植物学家萨克斯
研究历程
1880年， 恩格尔曼用水绵 作为实验材料进 行了一个著名的 验证光合作用进 行场所的实验。
美国科学家 恩格尔曼
研究历程
恩吉尔曼的水绵实验
水绵是常见的淡水 藻类，每条水绵由许多 个结构相同的长筒状细 胞连接而成。水绵最明 显的特点是：叶绿体呈 带状，螺旋排列在细胞 里。
叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素
问题思考
四种色素对光的吸收 有什么差别呢？
光紫光 和红光，胡萝卜素 和叶黄素主要吸收 蓝紫光
问题探讨
大棚蔬菜生产中， 往往使用红色或蓝色的 塑料薄膜搭棚，棚内挂 红色或蓝色的灯管。
思考讨论：
1.用这种方法有什么好处？不同颜色的光照 对植物的光合作用会有影响吗？
2.为什么不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色 光源？
问题探讨
1.用这种方法可以提高光合作用强度。因为 叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。不 同颜色的光照对植物的光合作用会有影响
2.因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使用 绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。
叶绿体的结构
外膜
内膜 基粒 基质
色素: 位于基粒类囊 体的薄膜上
酶: 位于基粒类囊 体的薄膜上和 基质中
光合作用的概念
绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳 和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的 过程。
分析思考：
1.光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？ 2.能否用化学反应式表示出来？
CO2 + H2O*
光能 叶绿体
(CH2O) + O2*
类囊体膜
问题思考
绿色植物光合作用需要太阳 光能，那么，太阳光能是如何被 绿叶细胞捕获的呢？
在绿叶细胞中，有捕获太阳 光能的色素。
实验探索
绿叶中色素的提取和分离
阅读P.97~98，思考：
1.实验原理是什么？ 2.实验目的是什么？ 3.选用哪些实验器材？ 4.实验方法步骤如何？ 5.实验有哪些注意事项？
分析交流
将临时装片放在黑暗且没有空气的环境中，排除了 环境中光线和氧气的影响，从而确保实验能够正常地进 行。
研究结论 恩格尔曼通过实验证明：
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。
研究历程
鲁宾和卡门的同位素标记法实验
CO2
18O2
光照射下的 C18O2
O2
小球藻悬液
A
H218O
思考：该实验证明了什么？
H2O
酶
[H]
1.光反应阶段
Pi ＋ADP ATP
场所：叶绿体内的类囊体薄膜上
条件 ：光 酶 色素 物质变化： 水的光解：H2O
光能 （还[H原]剂+）O2
ATP的合成：ADP＋Pi ＋能量（光能） 酶 ATP 能量变化：光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中
类囊体膜
H2O
酶
[H]
Pi ＋ADP
ATP
光合作用的科学探究历程
生物化学之父——海尔蒙特
公元前3世纪，古希腊的 亚里士多德提出，植物生长 的土壤是构成植物体的原材 料。这一观点长期被奉为经 典。
直到17世纪上半叶比利时 的海尔蒙特做了一个简单而有 意义的实验，一切才开始改 变……
海尔蒙特的柳树实验
对这一结论 你有什么想法？
海尔蒙特的贡献和局限性
恩吉尔曼的水绵实验
没
有
氧 气 的 黑 暗 环
极 细 的 光 束
境
没 有 氧 气 的 有 光 环 境
为什么好氧细菌集中在叶绿体所有受光部位的周围？
思考讨论
1.为什么选用水绵做为实验材料？
选用水绵作为实验材料，不仅具有细而长的带状叶 绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和 分析研究。
2.为什么选用黑暗并且没有空气的环境？
高中生物课标教材（人教版）必修1 第5章 第4节
第4节 能量之源——光与光 合作用
学习目标
1、掌握绿叶中色素的种类和作用 2、掌握光合作用以及对它的认识过程 3、掌握光合作用原理的应用 重、难点 1、绿叶中色素的种类和作用关怀 2、光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系 3、影响光合作用强度的环境因素
2.为什么在密闭的玻璃罩内和植物生活在一起的小 白鼠没有死亡？蜡烛没有熄灭？在这个过程中植物 起到了什么作用？
绿色植物能够更新由于蜡烛燃烧或呼吸而变 得“坏”了的空气
普利斯特利的贡献和局限性
普利斯特利指出
植物可 以更新 空气。
但他并不知道
植物更新 了空气的 哪种成分
他也没有发现
光在这个 实验中的 关键作用
B
H2O
光合作用中释放的O2全部来自H2O
归纳小结 光合作用的研究过程
科学家
海尔蒙特 （1648）
普利斯特利 （1771）
萨克斯 （1864） 恩格尔曼 （1880） 鲁宾和卡门 （1938）
实验过程或结果
栽柳树5年
结论
植物增重来自水
钟罩里的小鼠
植物可以净化空气
光照天竺葵 光照水绵 同位素标记
产生淀粉 氧气由叶绿体产生 释放的氧来自水