第5章第4节光合作用

第四节能量之源----光与光合作用叶绿素类胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b蓝绿色黄绿色橙黄色黄色一、捕获光能的色素1、种类2、分布叶绿体结构外膜内膜基质基粒二、光合作用的发现1、海尔蒙特的实验(1629年）背景：公元前3世纪，古希腊学者亚里斯多德观点——植物生长在土壤中，土壤是植物体的唯一“食物”来源图A图B图C图D干燥土壤90.8kg小柳树2.25kg只用雨水浇灌五年后柳树长大土壤烘干后称重实验过程：实验前实验后变化土壤干重90.800kg90.743kg-0.057kg柳树2.25kg76.70kg+74.75kg2、普里斯特利（1771年）结论：植物可以更新空气3、1779年，荷兰英格豪斯普里斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功并且植物体只有绿叶才能更新空气植物吸收和释放的到底是什么气体？4、1785年，发现空气的成分确认绿叶在光下释放氧气，吸收二氧化碳根据能量守恒，光能去哪了？细胞呼吸吸收了氧气，释放了二氧化碳为什么对叶片进行暗处理？为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光？这个实验的结果说明什么问题？结论：绿色叶片在光下制造了淀粉6、1864年，德国萨克斯将一片绿叶先在暗处放置几小时。然后，让叶片一半曝光，另一半遮光。过一段时间后，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5、1845年，德国梅耶根据能量转化与守恒定律明确指出，植物在进行光合作用时，光能转换成化学能储存起来7、1880年，美国恩格尔曼水绵结论：氧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。把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中，然后用极细的光束照射水绵。细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中；如果临时装片暴露在光下，细菌则分布在叶绿体所有受光的部位。用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现好氧细菌聚集在红光和蓝光区域，从这一实验你能得出什么结论？结论：叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用，放出氧气。完全暴露在光下无空气的黑暗环境8、鲁宾和卡门实验（同位素标记法）用同位素标记的化合物，化学性质不变，物理性质发生改变，具有发射性，可用相应的仪器进行检测。我们可根据这种化合物的放射性，对有关的一系列反应进行追踪，这种研究方法叫做同位素标记法CO2+H2O(CH2O)+O2光能叶绿体H218O+CO218O2光合作用O2H2O+C18O2结论：光合作用释放的氧全部来自水9、20世纪40年代，用14C标记CO2，追踪监测放射性，最终探明CO2中的C元素在光合作用中转化成有机物中C元素的途径，这一途径称为卡尔文循环。探究光合作用是否需要光实验变量因变量无关变量有光无光是否产生氧气温度、水藻控制无关变量，仅改变实验变量，观察其对实验的影响CO2+H2O(CH2O)+O2光能叶绿体光合作用的具体过程可以分为几个阶段？三、光合作用的过程光反应暗反应思考：暗反应为什么称之为“暗”反应？暗反应在光下能不能进行？H2O光2[H]+1/2O2酶ADP+Pi+能量ATP光反应水的光解：ATP的形成：光合作用酶2C3CO2+C5[H]ATP酶（CH2O）2C3暗反应CO2的固定：CO2的还原：过程比较光反应暗反应进行部位进行条件物质转化能量转化联系光反应为暗反应提供[H]和ATP基粒囊状结构的薄膜叶绿体的基质中光叶绿体色素酶许多酶水转变成[H]和氧气；生成ATPCO2转变为C3，经CO2的还原为有机物光能转化为ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定化学能【总结】光反应与暗反应的区别与联系无机物有机物能量转化：光能有机物中的稳定的化学能物质转化：四、光合作用的概念和实质2、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，并释放出氧气的过程。CO2+H2O(CH2O)+O2光能叶绿体1、总反应式：3、实质：利用光能，将无机物合成有机物4、化能合成作用利用无机物体外氧化释放的化学能，将无机物合成有机物硝化细菌5、自养型和异养型自养型：能利用无机物合成有机物如：光合作用化能合成作用异养型：只能利用小分子有机物合成大分子有机物五、光合作用原理的运用植物自身因素环境因素对光合作用的影响1）光照3）温度2）二氧化碳浓度4）水分5）矿质元素在农业生产上应用——(如何增加作用单位面积的产量)增加光照面积延长光照时间适当增加CO2浓度轮作一、光合作用的场所-----叶绿体叶绿体中色素的种类、颜色及作用二、光合作用的过程1、光反应：水的光解ATP的合成2、暗反应二氧化碳的固定二氧化碳的还原1、物质的转化2、能量的转化四、光合作用原理的应用三、光合作用的概念和实质光合作用谢谢