能量之源--光与光合作用优质课件(共三课时)

探索·发现第四节能量之源——光与光合作用含有色素的细胞器有哪些？••绿叶中有哪些色素呢？液泡、叶绿体一、实验——绿叶中色素的提取和分离一、实验：绿叶中色素的提取和分离1、实验原理：提取色素：（试剂：无水乙醇）,原因：各种色素能够溶解在无水乙醇中。分离色素：（试剂：层析液）各种色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上的扩散速度不同，从而将其分离。这种方法叫纸层析法2、材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸、尼龙布、棉塞、试管、毛细吸管、剪刀、药勺、研钵、杵棒、量筒、天平、无水乙醇、层析液等第一课时捕获光能的色素和结构3、方法步骤：1）.提取绿叶中的色素取材研磨过滤收集2）.制备滤纸条3）.画滤液细线4）.分离色素5）.观察和记录提取色素：加少许的石英砂和碳酸钙无水乙醇，快速研磨将研磨液进行过滤剪碎叶片，放入研钵中二、制备滤纸条三、划滤液细线滤液细线1cm四、色素分离层析液滤液细线叶绿素a叶绿素b(蓝绿色)(黄绿色)胡萝卜素叶黄素(橙黄色)(黄色)间距最远间距最近含量最多的色素是：在层析液中溶解度最大的色素是：叶绿素a胡萝卜素叶绿素（约占3/4）类胡萝卜素（约占1/4）叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素(橙黄色)(黄色)(蓝绿色)(黄绿色)4、绿叶中的色素C55H72O5N4MgC55H70O6N4MgC40H56C40H56O25．在该实验中：（1）加SiO2、加CaCO3的目的分别是：研磨充分,防止叶绿素被破坏。（2）将叶绿体色素进行分离的方法叫_________（3）对滤纸剪去两角的目的是使层析液同时到达滤液细线。（4）重复划线的目的：（5）画滤液细线要求细、直、齐，这样可避免色素带部分重叠,以取得较好的分离效果。（6）层析装置加盖的目的是防止层析液挥发。纸层析法使色素的含量增多初试牛刀1．把溶有色素的层析液，滴在圆形滤纸的中央，色素带圆环由外到内依次为：A.叶绿素b—胡萝卜素—叶黄素—叶绿素aB.叶绿素a—叶绿素b—胡萝卜素—叶黄素C.叶黄素—叶绿素a—叶绿素b—胡萝卜素D.胡萝卜素—叶黄素—叶绿素a—叶绿素bD2、把下列药物选入相应的空白处①保护叶绿素（）②溶解各种色素（）③为研磨充分（）④促使各种色素在滤纸上扩散（）A．无水乙醇B．碳酸钙C．二氧化硅D．层析液BACD3.叶绿体色素的纸层析结果显示．叶绿素b位于层析滤纸的最下端，原因（）A、分子量最小B、分子量最大C、在层析液中的溶解度最小D、在层析液中的溶解度最大C4．做色素提取和分离实验的正确装置是图中（）D5、分别在A、B、C三个研钵中加入2克菠菜，经研磨、提取得到三种颜色的溶液：深绿色、黄色、几乎无色。注：“+”表示加，“—”表示不加。处理ABC二氧化硅（少量）+++碳酸钙（少量）—++无水乙醇（10ml）+—+蒸馏水（10ml）—+—（1）A处理得到的溶液颜色是，原因是__________________（2）B处理得到的溶液颜色是，原因是_________________（3）C处理得到的溶液颜色是，（4）划滤液细线要求___________________（5）分离色素时关键注意，加盖的目的_________黄色叶绿素被破坏几乎无色色素未被提取出来深绿色细、直、齐、层析液不要没及滤液细线防止层析液挥发叶绿体色素溶液•因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶片才呈现绿色。叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光叶片为什么往往是绿色的呢？0波长吸收光能的百分比50100叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素讨论：为什么不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源？用红色或蓝色的塑料薄膜挂红色或蓝色的灯管例.在光照强度相同的情况下,对绿色植物光合作用最有利的光是()，其次是()效果最差的是()A.红光B.蓝紫光C.白光D.绿光CBD•这些色素存在于细胞的什么部位呢？•1865年，德国植物学家萨克斯发现色素集中在叶绿体中基粒外膜内膜基质类囊体(有色素和酶)(含有酶)二、叶绿体的结构叶绿体1、叶绿体的外膜、内膜、类囊体薄膜都属于:膜，基本支架都是:生物磷脂双分子层[练习]1、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．叶绿体中的色素都分布在囊状结构的膜上B．叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上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A2．在一定时间内，同一株绿色植物在哪种光的照射下，放出的氧气最多（）A．红光和绿光B．红光和蓝紫光C．蓝紫光和绿光D．蓝紫光和橙光B•叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗？材料：水绵好氧细菌水绵结构恩格尔曼实验1880年，(美）恩格尔曼实验黑暗、无空气环境极细光束照射完全暴光好氧菌只集中在叶绿体被光束照射到的地方好氧菌集中在叶绿体所有受光部位光束完全暴光极细光束照射氧气是叶绿体释放出来的。叶绿体是光合作用的场所。光合作用需要光结论:恩格尔曼实验•第二课时绿色植物通过叶绿体，利用光能把CO2和H20合成为储存能量的有机物（CH2O），并且释放O2的过程光合作用的概念：产物场所条件原料产物•人们对光合作用的探索经历了漫长的历程。一段时间后一段时间后1、1771年普利斯特利实验一、实验：结论：绿色植物可以更新空气普利斯特利没有发现光在植物更新空气中的作用。①普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功。②植物体只有在光下才能更新空气。2、英格豪斯实验（1779年）此时，人们尚不了解植物吸收和放出的究竟是什么气体。1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳那么光能哪里去了？3、1845年，德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律明确指出：植物进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。光能转换成化学能，贮存于什么物质中呢？即植物在吸收水分和二氧化碳、释放氧气的过程中，还产生了什么物质呢？一半曝光，一半遮光在暗处放置几小的叶片4、1864年萨克斯（德）实验暗处理光照碘蒸汽处理目的：消耗掉叶片中的营养物质结论：光合作用的产物除氧气外还有淀粉酒精脱色遮光结论：光合作用的产物是淀粉，需要光思考: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？3．这个实验说明了什么问题？暗处理是为了将叶片内原有的淀粉运走耗尽。部分遮光部分曝光，是为了进行对照。遮光组为实验组，曝光组为对照组。绿叶在光下通过光合作用制造了淀粉。1864年，德国科学家萨克斯半遮光实验同位素标记法：科学家通过追踪的化合物，可以弄清的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。同位素标记化学反应•光合作用释放的O2到底是来自H2O，还是CO2呢？CO2C18O2H2O光照下的球藻悬液H218OO218O25、1939年鲁宾、卡门同位素标记法研究氧的同位素：18O结论：光合作用释放的氧气来自水。下图是小球藻进行光合作用示意图，图中物质A与物质B的分子量之比是（）C18O2AH2OCO2BH218O光照射下的小球藻A．１：２B．２：１Ｃ．９：８Ｄ．８：９Ｄ提出问题：光合作用产生的有机物又是怎样合成的呢？研究方法：同位素标记法碳的同位素：14C6、美国科学家卡尔文实验：实验材料：小球藻（一种单细胞的绿藻）用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。卡尔文循环卡尔文循环年代科学家结论1771年普利斯特利植物可以.1779年英格豪斯只有在只有才可以更新空气1845年梅耶光合作用把转化成.1864年萨克斯绿叶通过光合作用产生.1939年鲁宾和卡门光合作用释放的氧气是来自.194年卡尔文光合作用产生的有机物中的碳来自.更新空气光照下绿叶光能化学能淀粉水CO220世纪40年代1880年恩格尔曼：光合作用的场所是叶绿体9．下图是验证绿色植物进行光合作用的实验装置。先将这个装置放在暗室24小时，然后移到阳光下；瓶子内盛有NaOH溶液，瓶口封闭。(1)数小时后摘下瓶内的叶片，经处理后加碘液数滴而叶片颜色无变化，证明叶片中___________________，这说明_______________________。(2)瓶内放NaOH溶液的作用是________。(3)将盆栽植物先放在暗处24小时的作用是____________________。无淀粉光合作用需要CO2作原料除去CO2消耗体内原有的淀粉二、光合作用的过程：原料：CO2和H2O叶绿体光能产物：有机物和氧气条件：酶场所：过程：光反应、暗反应光合作用的反应式：光能叶绿体CO2+H2O*（CH2O）+O*26CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多种酶酶（CH2O）CO2吸收光解能固定还原供氢光反应暗反应光合作用的过程光合作用怎样进行？即光合作用的过程1.光反应阶段酶光、色素、叶绿体内的类囊体膜上水的光解：H2O[H]+O2光能酶（还原剂）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶条件：场所：物质变化：能量变化：光能→电能→ATP中活跃的化学能光反应色素ADP+PiATP2H2OO2酶吸收光解光能4[H]2.暗反应阶段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：ATP[H]、ADP+Pi叶绿体的基质中多种酶、条件：场所：物质变化：能量变化：ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能2C3酶[H]、ATP暗反应2C3CH2OC5多种酶固定还原CO2ADP+PiATP酶能[H]暗反应糖类(CH2O)光反应阶段暗反应阶段进行部位条件物质变化能量变化联系叶绿体类囊体薄膜上叶绿体基质中光、色素和酶不需光、多种酶、ATP、[H]光反应为暗反应提供还原剂[H]和能量ATP暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料水的光解2H2O→4[H]+O2合成ATPADP+Pi→ATP光酶光能CO2的固定CO2+C5→2C3C3的还原2C3(CH2O)酶酶ATP[H]3、光反应阶段和暗反应阶段的比较ATP中活跃化学能光能ATP中活跃化学能有机物中稳定化学能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？停止光照光反应停止请分析光下的植物突然停止CO2的供应后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？[H]↓ATP↓还原受阻C3↑C5↓CO2↓固定停止C3↓C5↑（CH2O）CO2C52C3[H]酶供氢供能ATP讨论：条件变化时，各种物质合成量的动态变化。条件C3C5[H]和ATP(CH2O)合成量停止光照CO2供应不变光照不变停止CO2供应增加减少减少减少或没有减少增加增加减少——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四、化能合成作用2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化细菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化细菌6CO2+6H2O2C6H12O6+6O2能量化学能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：绿色植物，蓝藻、硝化细菌、铁细菌、硫细菌等如：人、动物、真菌(如蘑菇)、多数的细菌（乳酸菌、大肠杆菌）等自养生物：异养生物：自养生物的类型光能自养型生物化能自养型微生物绿色植物光合细菌如：硝化细菌光合作用化能合成作用相同点不同点(利用的能量不同)光合作用和化能合成作用的异同把二氧化碳和水合成有机物利用的是光能利用的是化学能体外环境中无机物氧化释放的能量1、光合作用中光反应阶段为暗反应阶段提供了（）A．O2和C3化合物B．叶绿体色素C．H20和O2D．[H]和ATPD巩固练习H2OBACDE+PiFGCO2J光2、下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：①图中B是—，它来自于——的分解。②图中C是——，它被传递到叶绿体的——部位，用于——。③图中D是——，在叶绿体中合成D所需的能量来自——④图中的H表示——，H为I提供——⑤当突然停止