能量之源——光与光合作用.pptx
一捕获光能的色素和结构一捕获光能的色素和结构第1页/共35页（1）绿叶中）绿叶中色色素素的的提取和分离提取和分离（一）捕获光能的色素第2页/共35页叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素b叶黄素叶黄素(蓝绿色）（黄绿色）（橙黄色）（黄色）（含量占3/4）（含量占1/4）外膜内膜基质基粒叶绿体结构模式图(色素)功能功能:吸收吸收传递传递转化转化光能光能,用于用于光合光合作用作用.胡萝卜素胡萝卜素叶绿素叶绿素a（2）吸收光能的四种色素分布在：类囊体的薄膜上第3页/共35页绿叶中的色素吸收可见的太阳光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光叶绿素 主要吸收红光 和 蓝紫光（3）四种色素对光的吸收的不同第4页/共35页为什么春夏两季植物的叶子翠绿醉人，为什么春夏两季植物的叶子翠绿醉人，而深秋树叶则金黄斑斓呢？而深秋树叶则金黄斑斓呢？讨论回答：叶绿体中的色素分为两大类：叶绿素和类胡萝卜素。叶绿体中的色素分为两大类：叶绿素和类胡萝卜素。由于叶绿素含量约占总量的四分之三，而类胡萝卜素仅占由于叶绿素含量约占总量的四分之三，而类胡萝卜素仅占四分之一，所以通常植物的叶子总是翠绿醉人的。这是由四分之一，所以通常植物的叶子总是翠绿醉人的。这是由于叶绿素掩盖了类胡萝卜素颜色的缘故。于叶绿素掩盖了类胡萝卜素颜色的缘故。但是，叶绿素很容易被破坏。秋天叶绿素会因为但是，叶绿素很容易被破坏。秋天叶绿素会因为“忍忍受受”不了气温下降等因素的影响而分解消失；胡萝卜素和不了气温下降等因素的影响而分解消失；胡萝卜素和叶黄素则比较稳定，终于在没有叶绿素干扰时叶黄素则比较稳定，终于在没有叶绿素干扰时“重见天日重见天日”。第5页/共35页（二）捕获光能的色素位于叶绿体中（二）捕获光能的色素位于叶绿体中1 叶绿体的形态：扁平的椭球形或球形叶绿体的形态：扁平的椭球形或球形2 叶绿体的分布：主叶绿体的分布：主要存在绿色植物的叶肉细胞里要存在绿色植物的叶肉细胞里 以及幼嫩茎秆的皮层细胞里，一些果实等器官中以及幼嫩茎秆的皮层细胞里，一些果实等器官中。第6页/共35页（3 3）叶绿体的结构）叶绿体的结构第7页/共35页 极 细 光 束黑暗中光照下该实验的结论是：氧气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。第8页/共35页该实验的方法有什么巧妙之处？该实验的方法有什么巧妙之处？a a、实验材料选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察分析研究；用好氧细菌可确定释放氧气多的部位b、先选用黑暗并且没有空气的环境，是为了排除实验中光线和氧的影响，确保实验的准确性。c c、用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部分，相当于一组对比实验；而后用完全曝光下的实验再一次验证实验结果。从而证明了实验结果完全是光照引起的，并且氧是由释放出来的叶绿体叶绿体第9页/共35页功能：绿色植物进行光合作用的场所。（4）叶绿体的功能：它内部巨大膜表面上，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。第10页/共35页二、光合作用的原理和应用第11页/共35页五年后1、1642年年，赫尔蒙特赫尔蒙特(J.B.van Helmont)柳树增重柳树增重74.4774.47kgkg土壤减少土壤减少0.060.06kgkg水分是建造植物体的水分是建造植物体的唯一唯一原料原料（一）光合作用的探究过程试验设计有什么缺陷？缺乏对照实验第12页/共35页A组:B组:2、1771(英）普利斯特利(Joseph Priestley)的实验第13页/共35页这个实验说明什么问题？失败的原因可能是在无光的条件下做失败的原因可能是在无光的条件下做的。的。绿色植物可以更新空气绿色植物可以更新空气他的实验有时成功，有时失败，试想一下可能的原因是什么？第14页/共35页3 3、17791779年，（荷兰）英格豪斯年，（荷兰）英格豪斯重复普利斯特利的实验500多次结论：问：英格豪斯的实验设计与前人相比，改进在什么地方？设计了对照实验；控制单一变量；对实验过程进行重复植物只有在阳光照射下才能更新空气第15页/共35页4 4、18451845年，（德）梅耶根据能量转化与守恒定律根据能量转化与守恒定律植物在进行光合作用时，把光能植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。转换成化学能储存起来。第16页/共35页5、1864年德国科学家萨克斯实验第17页/共35页第18页/共35页成功证明：成功证明：光合作用的产物除氧气外还有淀粉同时证明：同时证明：光合作用的进行需要光照条件第20页/共35页光合作用释放的光合作用释放的O2到底是来自到底是来自H2O，还是，还是CO2呢，呢，还是两者兼而有之？还是两者兼而有之？第21页/共35页 6、1930年，（美）鲁宾年，（美）鲁宾(S.Ruben)和和 卡门（卡门（M.Kamaen)b、同位素同位素标记进行光合作用的实验，是为标记进行光合作用的实验，是为了弄清楚在光合作用中产生的氧到底是来自了弄清楚在光合作用中产生的氧到底是来自水还是二氧化碳？还是两者兼而有之？同学水还是二氧化碳？还是两者兼而有之？同学们考虑一下，应标记哪一种元素？如何设计们考虑一下，应标记哪一种元素？如何设计这个实验呢？这个实验呢？a、同位素同位素标记法标记法(自学自学自学自学P102P102小字部分小字部分小字部分小字部分）第22页/共35页绿藻绿藻H218OH2O C18O2 CO2 O218O2H2OH218O O218O2你找到答案了吗？你找到答案了吗？（一（一)（二（二)第23页/共35页 光合作用释放的光合作用释放的O2 全部 来自于来自于H2O通过两组光合作用的实验通过两组光合作用的实验：第24页/共35页光合作用的场所：光合作用的条件：光合作用的原料：光合作用的产物：叶绿体叶绿体光光二氧化碳和水二氧化碳和水有机物和氧气有机物和氧气第25页/共35页CO2+H2O*(CH2O)+O2*光能叶绿体光合作用的概念光合作用的概念 及反应式及反应式光合作用是指绿色植物通过光合作用是指绿色植物通过 叶绿体叶绿体，利用利用 光能光能，把，把 二氧化碳二氧化碳 和和 水水 转化成储存着能量的转化成储存着能量的 有机物有机物，并且释，并且释放出放出 氧氧 的过程。的过程。第26页/共35页（二）（二）光合作用的过程光合作用的过程根据是否需要光能将光合作根据是否需要光能将光合作用分为两个阶段：用分为两个阶段：光反应光反应 暗反应暗反应（卡尔文循环）（卡尔文循环）第28页/共35页光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段反应场所反应场所反应条件反应条件物质变化物质变化能量变化能量变化叶绿体基粒的叶绿体基粒的类囊体薄膜上类囊体薄膜上叶绿体基质中叶绿体基质中必须有光，与光必须有光，与光反应有关的酶反应有关的酶有光无光均可，与暗有光无光均可，与暗反应有关的酶反应有关的酶水分解成水分解成O2和和H2O；形成；形成ATPATPCO2的固定；的固定；C3被被HH还原，最终形成还原，最终形成糖类；糖类；ATPATP的水解的水解光能转化为光能转化为ATPATP中活跃的中活跃的化学能化学能ATPATP中活跃的化学中活跃的化学能转化为有机物中能转化为有机物中稳定的化学能稳定的化学能光反应和暗反应的比较光反应和暗反应的比较第29页/共35页两个阶段的联系两个阶段的联系光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供HH和和ATP ATP；暗反应为光反应提供暗反应为光反应提供ADPADP和和Pi Pi第30页/共35页条件条件C3C5CH2O合成量合成量停止光照停止光照,CO2供应不变供应不变突然光照突然光照,CO2供应不变供应不变光照不变光照不变,停止停止CO2供应供应光照不变光照不变,CO2供应增加供应增加光照不变光照不变,CO2供应不变供应不变(CH2O)运输受阻运输受阻叶绿体处于不同的条件下C3、C5、(CH2O)合成量的动态变化增加减少减少或没有减少增加增加减少增加减少或没有增加减少增加增加减少减少第31页/共35页（三）化能合成作用概念：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，这种合成作用叫做化能合成作用例如：硝化细菌CO2+H2O*(CH2O)+O2*化学能NH3 HNO2 HNO3第32页/共35页能够以光能或无机物氧化所释放的 化学能为原料，以环境中的二氧化碳为碳的来源，来合成自身的组成物质，并且储存能量。自养生物：异养生物：是以环境中现成的有机物作为能量和碳的来源，将这些有机物转变成自身的组成物质，并且储存能量。绿色植物、硝化细菌、蓝藻等人、动物、真菌、大多数细菌第33页/共35页（四）光合作用原理的应用光合作用的强度：指植物在单位时间内通过光合作 用制造糖类的数量影响因素：光照的强弱；温度的高低；二氧化碳的浓度；光的成分，等等探究：光照强弱对光合作用强度的影响第34页/共35页感谢您的观看！第35页/共35页
