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1、第第4节能量之源节能量之源光与光合作用光与光合作用情境导入情境导入课程标准课程标准说明光合作用以及对说明光合作用以及对它的认识过程。它的认识过程。活动建议:叶绿体色活动建议:叶绿体色素的提取和分离。素的提取和分离。研究影响光合作用速研究影响光合作用速率的环境因素。率的环境因素。学习目标学习目标1.说出绿叶中色素的种类和作用。说出绿叶中色素的种类和作用。2说出叶绿体的结构和功能。说出叶绿体的结构和功能。3说明光合作用以及对它的认识过程。说明光合作用以及对它的认识过程。4尝试探究影响光合作用强度的环境因素。尝试探究影响光合作用强度的环境因素。5说出光合作用原理的应用。说出光合作用原理的应用。6简述
2、化能合成作用。简述化能合成作用。捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构 无水乙醇无水乙醇 溶解度溶解度 步骤步骤方法方法原因原因色素色素提取提取选取新鲜叶片:色素含量选取新鲜叶片:色素含量高高加入少许加入少许SiO2和和CaCO3:研磨充分和保护色素研磨充分和保护色素加入无水乙醇:溶解、提加入无水乙醇:溶解、提取色素取色素将研磨液迅速倒入基部将研磨液迅速倒入基部垫有单层尼龙布的玻璃垫有单层尼龙布的玻璃漏斗中过滤,滤液收集漏斗中过滤,滤液收集到试管中,及时用棉塞到试管中,及时用棉塞塞紧试管口塞紧试管口试管口加棉塞:防止溶剂挥试管口加棉塞:防止溶剂挥发,并充分溶解色素发,并充分溶解色素分离分离色
3、素色素剪去两角:防止层析液在滤纸条剪去两角:防止层析液在滤纸条的边缘处扩散得过快的边缘处扩散得过快画滤液细线画滤液细线画得细、齐、直:使分离的色画得细、齐、直:使分离的色素带平整、不重叠素带平整、不重叠重复画:使分离的色素带清晰重复画:使分离的色素带清晰层析液不能没及滤液细线:防层析液不能没及滤液细线:防止色素溶于层析液中止色素溶于层析液中试管加塞是为了防止层析液挥试管加塞是为了防止层析液挥发发(因为丙酮、苯等有毒因为丙酮、苯等有毒)名师指津名师指津:“提取提取”、“分离分离”是两回事,原理亦不同。是两回事,原理亦不同。光合作用的探索历程光合作用的探索历程 发现者发现者实验实验结论结论普利斯普
4、利斯特利特利小鼠与绿色植物小鼠与绿色植物放在玻璃罩内没放在玻璃罩内没有窒息而死有窒息而死植物可以植物可以更新空气更新空气英格豪英格豪斯斯500多次植物更新多次植物更新空气实验空气实验植物体只有绿叶在植物体只有绿叶在光下光下才能更才能更新空气即产生氧气新空气即产生氧气梅耶梅耶根据能量转换和根据能量转换和守恒定律守恒定律光合作用把光能转换成光合作用把光能转换成化学能化学能储存起来储存起来萨克萨克斯斯绿色叶片绿色叶片一半遮光、另一一半遮光、另一半曝光半曝光碘蒸气处理碘蒸气处理颜色颜色变化变化(蓝色出现蓝色出现)植物叶片在光合作用中产植物叶片在光合作用中产生了生了淀粉淀粉恩格恩格尔曼尔曼利用水绵在不同
5、光照条件下利用水绵在不同光照条件下对好氧细菌分布的影响对好氧细菌分布的影响氧气是氧气是叶绿体叶绿体释放出来释放出来的,叶绿体是的,叶绿体是光合作用光合作用的的场所场所鲁宾鲁宾和卡和卡门门向绿色植物提供向绿色植物提供HO、CO2,释放的氧气是,释放的氧气是18O2;提供提供H2O、C18O2释放的氧释放的氧气是气是18O2光合作用释放的氧气全部光合作用释放的氧气全部来自于来自于H2O卡尔卡尔文文用用14C标记标记CO2探明了探明了CO2转化成有机物转化成有机物的途径即的途径即卡尔文循环卡尔文循环光合作用过程及应用光合作用过程及应用 叶绿体的基粒叶绿体的基粒(类囊体薄膜类囊体薄膜) H和和O2 A
6、DP与与Pi 叶绿体的基质叶绿体的基质 C5 C3 ATP H 糖类糖类 原料的消耗原料的消耗 产物生成的数量产物生成的数量 光照光照 温度温度 CO2 项目项目光反应光反应(准备阶段准备阶段)暗反应暗反应(完成阶段完成阶段)场所场所叶绿体的类囊体薄膜叶绿体的类囊体薄膜上上叶绿体的基质中叶绿体的基质中条件条件光、色素、酶、水、光、色素、酶、水、ADP、Pi多种酶、多种酶、H、ATP、CO2、C5影响影响因素因素曲线曲线曲线解读曲线解读光照光照强度强度A点:只进行细胞呼吸;点:只进行细胞呼吸;AB段:随光照强度增强,光合作段:随光照强度增强,光合作用增强,但光合作用强度仍小用增强,但光合作用强度
7、仍小于细胞呼吸强度;于细胞呼吸强度;B点点(光补偿光补偿点点):光合作用强度等于细胞呼:光合作用强度等于细胞呼吸强度;吸强度;BC段:随光照强度不段:随光照强度不断增强,光合作用强度大于细断增强,光合作用强度大于细胞呼吸强度;胞呼吸强度;C点点(光饱和点光饱和点):光合作用强度达到最大值光合作用强度达到最大值CO2浓度浓度(1)图图1和图和图2共同说明:在一定范围共同说明:在一定范围内随内随CO2浓度的增加光合作用增浓度的增加光合作用增强,但当强,但当CO2浓度增加到一定范围浓度增加到一定范围后,光合作用强度不再增强后,光合作用强度不再增强(2)图图1中中A点表示光合作用强度等于点表示光合作用
8、强度等于细胞呼吸强度,此浓度为细胞呼吸强度,此浓度为CO2补偿补偿点,图点,图2中的中的A点表示进行光合作点表示进行光合作用所需的最低用所需的最低CO2浓度,两图中的浓度,两图中的B与与B都表示都表示CO2饱和点饱和点温度温度温度主要通过影响光合酶的活性温度主要通过影响光合酶的活性而影响光合作用而影响光合作用矿质矿质元素元素一定浓度范围内,增大矿质元素一定浓度范围内,增大矿质元素供应,可提高光合作用强度;但供应,可提高光合作用强度;但当超过一定浓度后,则会因土壤当超过一定浓度后,则会因土壤溶液浓度过高导致植物萎蔫而使溶液浓度过高导致植物萎蔫而使光合作用强度下降光合作用强度下降水水水是反应物,同
9、时缺水会导致气水是反应物,同时缺水会导致气孔关闭;但土壤水过多,会导致孔关闭;但土壤水过多,会导致植物因无氧呼吸而中毒植物因无氧呼吸而中毒改变条件改变条件C3含量含量 C5含量含量H和和ATP含量含量(CH2O)合成量合成量停止光停止光照,照,CO2供应不变供应不变增加增加减少减少减少或没有减少或没有减少或没有减少或没有突然光突然光照,照,CO2供应不变供应不变减少减少增加增加增加增加增加增加光照不变,停光照不变,停止止CO2供应供应减少减少增加增加增加增加减少或没有减少或没有光照不变,光照不变,CO2供应增加供应增加增加增加减少减少减少减少增加增加光照不变,光照不变,CO2供应不供应不变,变,(CH2O)运输受阻运输受阻增加增加减少减少增加增加减少减少化能合成作用化能合成作用 某些无机物某些无机物 NH3 CO2和和H2O 无机物无机物 光合作用光合作用 化能合成作用化能合成作用 现成的有机物现成的有机物 课堂小结课堂小结
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