您好,欢迎访问三七文档
当前位置:首页 > 行业资料 > 其它行业文档 > 人教版高中生物必修一光合作用
第4节能量之源——光与光合作用一、捕获光能的色素和结构主讲人:正常苗白化苗正常幼苗能进行光合作用制造有机养料白化苗不能进行光合作用,无法制造有机养料因为有能捕获光能的色素绿叶中色素的提取和分离【实验】一、捕获光能的色素1.实验原理(1)色素的溶解和提取:无水乙醇(2)色素的分离:层析液2、实验程序(1)提取色素(2)制备滤纸条(3)画滤液细线(4)分离色素(5)观察与分析1.需加入哪些物质,分别有什么作用?2.剪去两角3.细、直、均匀1.加盖?2.层析液不能没及滤液细线?方法与步骤:称取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(防止研磨中色素被破坏)与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。(黄色)(蓝绿色)(黄绿色)(橙黄色)讨论:1.滤纸条上有几条不同颜色的色带?其排序怎样?宽窄如何?这说明了什么?实验结果:叶绿素类胡萝卜素(含量约3/4)(含量约1/4)叶绿素a(蓝绿色)叶绿素b(黄绿色)胡萝卜素(橙黄色)叶黄素(黄色)绿叶中的色素练习.在圆形滤纸的中央点上滴一滴叶绿体的色素滤液,进行色素分析,会得到近似同心环状的四个色素圈,排在外圈的色素呈()A.橙黄色B.黄色C.蓝绿色D.黄绿色A1.实验过程二、色素的吸收光谱能量之源——光与光合作用较快较高较少黄色叶黄素蓝紫光最快最高最少橙黄胡萝卜素类胡萝卜素(占总量的1/4)最慢最低较多黄绿叶绿素b吸收传递转化光能红橙光蓝紫光较慢较低最多蓝绿叶绿素a叶绿素(占总量的3/4)作用吸收光的颜色扩散速度溶解度含量颜色色素的种类较快较高较少黄色叶黄素蓝紫光最快最高最少橙黄胡萝卜素类胡萝卜素(占总量的1/4)最慢最低较多黄绿叶绿素b吸收传递转化光能红橙光蓝紫光较慢较低最多蓝绿叶绿素a叶绿素(占总量的3/4)作用吸收光的颜色扩散速度溶解度含量颜色色素的种类【例1】如图是叶片中两类色素的吸收光谱,试判定A和B分别为何种色素()A.叶绿素a、叶绿素bB.类胡萝卜素、叶绿素C.叶黄素、叶绿素aD.叶绿素、类胡萝卜素D实践应用:不同颜色温室大棚的光合效率(1)无色透明大棚日光中各色光均能透过,有色大棚主要透过同色光,其他光被其吸收,所以用无色透明的大棚光合效率最高。(2)色素对绿光吸收最少,因此绿色塑料大棚光合效率最低。无色薄膜可透过太阳光中各色光有色薄膜主要透过同色光有的温室内悬挂发红色或蓝色的灯管,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。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A.红光B.蓝紫光C.橙光D.绿光CB问题:这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位?1865年,德国,萨克斯,叶绿体二、叶绿体的结构•叶绿体的分布?形态?结构?(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,含有少量的DNA和RNA。叶绿体中的囊状结构增加了膜面积。二、叶绿体的结构讨论:恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处?(1)、用水绵作实验材料,有细而长的带状叶绿体,螺旋状分布在细胞中,便于观察和分析研究。(2)、将临时装片置于黑暗且没有空气的环境中,排除了环境中光线和O2的影响,从而确保实验能顺利进行。(3)、用极细的光束照射,并且用好氧菌进行检测,能准确的判断水绵细胞中放O2部位。(4)、进行黑暗(局部光照)与曝光的对照实验,从而明确实验结果完全是由光照引起的。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。叶绿体和线粒体:都是双层膜都有基粒和酶都有增大膜面积的结构都有少量的DNA和RNA都与能量转换有关都是半自主复制细胞器叶绿素类胡萝卜素叶绿素a(蓝绿色)叶绿素b(黄绿色)胡萝卜素(橙黄色)叶黄素(黄色)(吸收红光和蓝紫光)(吸收蓝紫光)含量约占3/4含量约占1/4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。光合作用的色素1.有甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下,甲品红色光照射;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最差的依次是下列哪一组()A.甲、乙B.乙、丙C.甲、丁D.丙、丁C2.某同学用韭黄研磨后的提取液进行色素分离,在滤纸条上将出现几条明显的色素带()A.0条B.1条C.2条D.4条【解析】韭黄生长在没有光照的环境中,因此不含有叶绿素,只含有叶黄素和胡萝卜素两种色素。CA3.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类囊体的膜上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、内膜和基粒上叶绿素的生物合成受到光照、温度、矿质元素的影响①光是叶绿素形成的主要条件,一般植物在黑暗中生长都不能合成叶绿素,但藻类、蕨类和松柏科植物在黑暗中可合成少量叶绿素。②叶绿素形成的最低温度是2-4。C,适宜温度30。C以上,最高温度40。C。③矿质元素:植物缺N、Mg、Fe、Mn、Cu或Zn都不能形成叶绿素。N、Mg是组成叶绿素的元素。其他是叶绿素形成过程中某些酶的催化剂。类胡萝卜素具有保护叶绿素,防止强烈光照伤害叶绿素的功能。思考:为何秋天来临时,有些叶片会变黄?秋天气温低,破坏了叶绿素分子的结构,而类胡萝卜素含量较稳定,从而显示出类胡萝卜素的颜色2.叶色变黄寒冷时,叶绿素分子易被破坏,类胡萝卜素较稳定,显示出类胡萝卜素的颜色,叶子变黄3.叶色变红秋天降温时,植物体为适应寒冷,体内积累较多还原性糖,有利于形成红色的花青素,而叶绿素因寒冷逐渐降解,叶子呈现红色色素与叶片的颜色1.正常绿色正常叶子的叶绿素与类胡萝卜素比例为3:1,且对绿光吸收最少学会放心的人找到自由,学会遗忘的人找到轻松,懂得关怀的人身边有朋友。第1课时光合作用的探究历程和过程二、光合作用的原理和应用光合作用的概念及实质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。2、光合作用的实质合成有机物,储存能量光合作用的探究历程结论:水分是植物建造自身的原料。17世纪海尔蒙特栽培的柳树实验普里斯特利实验结论: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?1779年,荷兰的英格豪斯普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功;植物体只有绿叶才能更新空气。到1785年,发现了空气的组成,人们才明确绿叶在光下放出的是O2,吸收的是CO2。光能化学能储存在什么物质中?德国梅耶1864年,萨克斯(德)的实验(置于暗处几小时)思考:目的是什么?一半遮光一半曝光为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽1864年,德国萨克斯实验黑暗处理一昼夜让一张叶片一半曝光一半遮光绿叶在光下制造淀粉。用碘蒸气处理这片叶,发现曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半则没有颜色变化。光合作用释放的O2到底是来自H2O,还是CO2呢,还是两者兼而有之??光合作用?光H2O(CH2O)O2CO2第一组光合作用产生的O2来自于H2O。H2180C02H20C18O2第二组180202美国鲁宾和卡门实验(同位素标记法)光合作用产生的有机物又是怎样合成的?美国卡尔文用14C标记14CO2,供小球藻进行光合作用,探明了CO2中的C的去向,称为卡尔文循环。14CO214C3(14CH20)年代科学家结论1664海尔蒙特水分是植物建造自身的原料1771普利斯特利植物可以更新空气1779英格豪斯只有在光照下只有绿叶才可以更新空气1845R.梅耶植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来1864萨克斯绿色叶片光合作用产生淀粉1880恩格尔曼氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所。1939鲁宾卡门光合作用释放的氧来自水。20世纪40代卡尔文光合产物中有机物的碳来自CO2绿色植物通过叶绿体,利用光能,把CO2和H2O转化成储存能量的有机物,并释放出O2的过程。反应物、条件、场所、生成物CO2+H2O(CH2O)+O2光能叶绿体糖类【学与用】在光下用H218O浇灌植物,在尽可能短的时间进行检测,可在植物周围的什么成分中检测到放射性?提示:在O2中能检测到放射性。光合作用过程光反应暗反应划分依据:反应过程是否需要光能光反应在白天可以进行吗?夜间呢?暗反应在白天可以进行吗?夜间呢?有光才能反应有光、无光都能反应光合作用的过程H2O类囊体膜酶Pi+ADPATP光反应阶段光、色素、酶叶绿体内的类囊体薄膜上水的光解:H2O[H]+O2光能(还原剂)ATP的合成:ADP+Pi+能量(光能)ATP酶光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中[H]场所:条件:物质变化能量变化进入叶绿体基质,参与暗反应供暗反应使用CO2五碳化合物C5CO2的固定三碳化合物2C3C3的还原叶绿体基质多种酶H2O类囊体膜酶Pi+ADPATP[H]糖类卡尔文循环暗反应阶段CO2的固定:CO2+C52C3酶C3的还原:ATPADP+Pi叶绿体的基质中ATP、[H]中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能[H]、ATP、酶场所:条件:物质变化能量变化CO2五碳化合物C5CO2的固定三碳化合物2C3叶绿体基质多种酶糖类ATP[H]酶2C3+[H](CH2O)糖类暗反应光反应项目联系能量转换物质变化条件部位光合作用光反应与暗反应的区别光反应为暗反应提供了[H]和ATP;暗反应为光反应提供了ADP和Pi。ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能多种酶、[H]、ATP叶绿体基质中CO2+C52C3酶2C3(CH2O)+C5酶[H]、ATP①CO2的固定:②C3的还原:光能→ATP中活跃的化学能光、色素、酶叶绿体类囊体的薄膜上②ATP的合成:ADP+Pi+能量ATP酶①水的光解:2H2O4[H]+O2光光[H]色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定还原酶光反应暗反应光反应H2O→2[H]+1/2O2+Pi+光能ATP酶ADP水的光解:ATP的合成:暗反应C3的还原:2C3+[H](CH2O)+C5酶ATPCO2的固定:CO2+C5→2C3酶总结:光光反应产生的ATP只能用于暗反应C3的还原。能量的转移途径:光能ATP、[H]中活跃的化学能(CH2O)中稳定的化学能反应式及元素去向下图是光合作用过程图解,请分析后回答下列问题:①图中A是______,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G________,F是__________,J是_____________⑤图中的H表示_______,H为I提供__________光H2OBACDE+PiFGCO2JHIO2水[H]基质用作还原剂,还原C3ATP色素吸收的光能光反应[H]和ATP色素C5化合物C3化合物糖类思维点拨1.光反应产生的ATP只供暗反应利用;而细胞呼吸产生的ATP可供各项生命活动利用。2.若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用,甲:一直光照10分钟乙:光照5秒,黑暗5秒,持续20分钟结果:光合作用制造有机物的量:甲乙3.生成1分子的葡萄糖,需要分子的CO2和分子的C5参与固定4.蓝藻无叶绿体,但含有光合色素,也能进行光合作用(1)光照强→弱CO2供应不变[H]减少ATP减少O2产生量减少C3还原减弱CO2固定仍正常进行C3含量上升C5含量下降→(CH2O)合成量减少光照和CO2浓度变化对光合作用的影响(3)光照不变
本文标题:人教版高中生物必修一光合作用
链接地址:https://www.777doc.com/doc-6776697 .html