【精品】人教版高中生物课件：能量之源—光与光合作用（可编辑）.ppt

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1、人教版高中生物课件：能量之源光与光合作用提问：如何提问：如何提取提取叶绿体中的色素？叶绿体中的色素？一、捕获光能的色素和结构一、捕获光能的色素和结构原理：原理：1、色素溶于、色素溶于 而不溶于水中，因此用而不溶于水中，因此用 等有机溶剂提取色素等有机溶剂提取色素2、各种色素在层析液中、各种色素在层析液中 不同，随层析液不同，随层析液在滤纸上扩散速度也不同，溶解度在滤纸上扩散速度也不同，溶解度 的扩散的扩散得快，反之则得快，反之则 。有机溶剂有机溶剂无水乙醇无水乙醇溶解度溶解度高高慢慢方法步骤：方法步骤：提取绿叶中的色素提取绿叶中的色素 二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇的作用？二氧化硅、碳酸钙、无水乙

2、醇的作用？制备滤纸条制备滤纸条 滤纸条一端减去两角，原因？滤纸条一端减去两角，原因？画滤液细线画滤液细线 重复画几次的目的？重复画几次的目的？分离色素分离色素 不能让滤液细线触及层析液，原因？不能让滤液细线触及层析液，原因？观察与记录观察与记录 有几条不同颜色的色带？排序怎样？宽窄有几条不同颜色的色带？排序怎样？宽窄 如何？这说明了什么？如何？这说明了什么？胡黄胡黄abab向前走；向前走；橙黄蓝黄颜色留；橙黄蓝黄颜色留；叶绿素叶绿素abab手拉手；手拉手；胡黄兄弟有距离；胡黄兄弟有距离；叶绿素叶绿素a a最宽厚；最宽厚；胡萝素最纤细。胡萝素最纤细。叶绿体色素分离带叶绿体色素分离带 色素带上从上

3、到下依次色素带上从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素绿素a a、叶绿素、叶绿素b;b;颜色顺序是橙黄色、黄颜色顺序是橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色；色、蓝绿色、黄绿色；距离最近的是叶绿素距离最近的是叶绿素abab；最远的是叶黄素和胡罗；最远的是叶黄素和胡罗卜素；卜素；最宽的是叶绿素；最窄最宽的是叶绿素；最窄的是胡萝卜素。的是胡萝卜素。1研磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是研磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是()A使各种色素溶解在丙酮中使各种色素溶解在丙酮中B使研磨充分使研磨充分C防止色素分子被破坏防止色素分子被破坏D加速研磨加速研磨2对对“叶绿体中色素的提取和分离叶绿体中色素的提

4、取和分离”实验中，下列描述实验中，下列描述正确的是正确的是()A将将5g新新鲜鲜完完整整的的菠菠菜菜叶叶，放放入入研研钵钵中中，加加入入丙丙酮酮、石英砂、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨以后，迅速研磨B用用毛毛细细吸吸管管吸吸取取少少量量滤滤液液；沿沿铅铅笔笔线线处处小小心心均均匀匀地地划出一条滤液细线，并连续迅速地重复划划出一条滤液细线，并连续迅速地重复划23次次C把把划划好好细细线线的的滤滤纸纸条条插插入入层层析析液液中中，并并不不断断摇摇晃晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散以求加快色素在滤纸条上的扩散D色色素素分分子子是是有有机机物物，不不溶溶于于水水，所所以以研研磨磨过过程程中中加加入丙

5、酮是为了溶解色素入丙酮是为了溶解色素CD3分分别别在在I、II、III三三个个研研钵钵中中加加2克克剪剪碎碎的的新新鲜鲜菠菠菜菜绿绿叶叶，并并按按下下表表所所示示添添加加试试剂剂，经经研研磨磨、过过滤滤得得到到三三种种不不同同颜颜色色的的溶溶液液，即即：深深绿绿色色、黄黄绿绿色色、几几乎乎无无色色。则则I、II、III三个研三个研钵钵中的溶液中的溶液颜颜色分色分别别是是（）A几乎无色、黄几乎无色、黄绿绿色、深色、深绿绿色色B深深绿绿色、几乎无色、黄色、几乎无色、黄绿绿色色C黄黄绿绿色、深色、深绿绿色、几乎无色色、几乎无色D黄黄绿绿色、几乎无色、深色、几乎无色、深绿绿色色D4下下图图所所示示“叶

6、叶绿绿体体中中色色素素的的提提取取和和分分离离”实实验验的的装装置置正确的是正确的是()5纸纸层层析析法法分分离离叶叶绿绿体体色色素素时时,滤滤纸纸上上最最下下端端的的色色素素名名称称和和颜颜色色分分别别是是()A橙黄色的胡萝卜素橙黄色的胡萝卜素B黄色的叶黄素黄色的叶黄素C蓝绿素的叶绿素蓝绿素的叶绿素aD黄绿色的叶绿素黄绿色的叶绿素b6在在圆圆形形滤滤纸纸的的中中央央，滴滴上上叶叶绿绿体体的的色色素素滤滤液液进进行行色色素素分分离离，会会看看到到近近似似同同心心的的四四圈圈色色素素环环，排排在在最最外外圈圈的的色色素素是是()A橙黄色的胡萝卜素橙黄色的胡萝卜素B黄色的叶黄素黄色的叶黄素C蓝绿素

7、的叶绿素蓝绿素的叶绿素aD黄绿色的叶绿素黄绿色的叶绿素bBDA胡萝卜素（胡萝卜素（橙黄色橙黄色）叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a(蓝绿色蓝绿色)叶绿素叶绿素b（黄绿色黄绿色）叶黄素（叶黄素（黄色黄色）3/41/41 1、绿叶中的色素有、绿叶中的色素有4 4种，可以归纳为两类：种，可以归纳为两类：一、捕获光能的色素一、捕获光能的色素叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光叶绿体中的色素主要吸收红橙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叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a a和叶绿素和叶绿素b b主要吸收主要吸收蓝紫光蓝紫光和和红光

8、红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光蓝紫光。注注：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶片才呈现射回来，所以叶片才呈现绿色绿色。结论：结论：1阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于A绿光区绿光区B红橙光区和绿光区红橙光区和绿光区()C蓝紫光区和绿光区蓝紫光区和绿光区D红橙光区和蓝紫光区红橙光区和蓝紫光区

9、D2用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照相同时间后，罩内相同的天竺葵，光照相同时间后，罩内O2最多的是最多的是()A绿色罩绿色罩B黑色罩黑色罩C无色罩无色罩D蓝紫色罩蓝紫色罩C3、(1999高考题高考题)在植物实验室的暗在植物实验室的暗室内，为了尽可能地降低植物光合室内，为了尽可能地降低植物光合作用的强度，最好安装（作用的强度，最好安装（）。）。A、红光灯、红光灯 B、绿光灯、绿光灯C、白炽灯、白炽灯 D、蓝光灯、蓝光灯B 这些捕获光能的色素存在于这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？细胞中的什么部位呢？叶绿体的结构叶

10、绿体的结构这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色素，就分布在类囊体的薄膜上。素，就分布在类囊体的薄膜上。叶绿体是绿色植物特有的结构，是进行光合作叶绿体是绿色植物特有的结构，是进行光合作用的细胞器用的细胞器.形态：高等植物叶绿体呈椭圆球形形态：高等植物叶绿体呈椭圆球形数量：每个叶肉细胞中含数量：每个叶肉细胞中含20个个100个不等。个不等。结构结构双层膜：双层膜：控制物质进出控制物质进出基质：基质：光合作用所需的酶光合作用所需的酶基粒：基粒：每个基粒由几十个片层结构重叠而成。分每个基粒由几十个片层结构重叠而成。分布着各种色素和酶。布着各种色素和酶。188

11、0年，恩格尔曼的实验年，恩格尔曼的实验隔绝空气隔绝空气黑暗，用极细光束照射完全暴露在光下完全暴露在光下水绵和好氧水绵和好氧细菌的装片细菌的装片结论：结论：氧是由氧是由叶绿体叶绿体释放出来的，释放出来的，叶绿体叶绿体是光合作用的是光合作用的场所。场所。光合作用需要光合作用需要光照光照。叶绿体是进行光合作用的场叶绿体是进行光合作用的场所，它内部巨大膜表面上，不仅所，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，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还有许多进行光合作用所必需的酶。酶。光合作用在叶绿体光合作用在叶绿体中是怎样进行的呢？中是怎样进行的呢？光合作用的探究历程光

12、合作用的探究历程1771年（英）普里斯特利的实验年（英）普里斯特利的实验植物可以更新空气；植物可以更新空气；1779年，荷兰科学家英格豪斯的实验；年，荷兰科学家英格豪斯的实验；1785年，明确绿叶在光下放出的是氧气，吸年，明确绿叶在光下放出的是氧气，吸收的是二氧化碳；收的是二氧化碳；1845年，梅耶指出，植物在进行光合作用时，年，梅耶指出，植物在进行光合作用时，把光能转变成化学能储存起来；把光能转变成化学能储存起来；1864年，萨克斯年，萨克斯(德德)的实验的实验（置于暗处几小时）（置于暗处几小时）思考：思考：目的是什么？目的是什么？一半遮光一半遮光一半曝光一半曝光1864年，（德）萨克斯的实

13、验年，（德）萨克斯的实验绿色叶片中光合作用中产生了淀粉；绿色叶片中光合作用中产生了淀粉；20世纪世纪30年代，鲁宾和卡门（美）的同年代，鲁宾和卡门（美）的同位素标记实验：位素标记实验：结论：结论：光合作用产生的氧气全部来自水，光合作用产生的氧气全部来自水，而不是来自而不是来自COCO2 2。年代年代科学家科学家结论结论17711771普利斯特利普利斯特利17791779英格豪斯英格豪斯1785178518451845R.R.梅耶梅耶18641864萨克斯萨克斯18801880恩格尔曼恩格尔曼19391939鲁宾鲁宾 卡门卡门2020世纪世纪4040代代卡尔文卡尔文光合作用探索历程总结：光合作用

14、探索历程总结：植物可以更新空气植物可以更新空气只有只有在光照下，在光照下，绿叶才能更新空气绿叶才能更新空气绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳二氧化碳植物在光合作用时植物在光合作用时把光能转变成了把光能转变成了化学能化学能储存起来储存起来光合作用的产物还有光合作用的产物还有淀粉淀粉氧气氧气是叶绿体释放出来的，是叶绿体释放出来的，叶绿体叶绿体是是光合作用的场所光合作用的场所光合作用释放的光合作用释放的氧气氧气全部来自全部来自水水光合产物中有机物中的光合产物中有机物中的碳碳来自来自CO2 光合作用的概念：是指绿色植物通过光合作用的概念：是指绿色植物通过叶

15、绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。的过程。什么是光什么是光合作用呢？合作用呢？二光合作用的原理和应用（一）光合作用的过程（一）光合作用的过程CO2 2+H2 2O*(CH2O)+O2 2*总反应式总反应式:包括两个阶段包括两个阶段:1.光反应光反应2.暗反应暗反应叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体光光光光暗反应暗反应色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶多种酶酶酶CH2OCO2吸收吸收光解光解能能固定固定还原还原酶酶光反应光反应暗反应暗反应 光合作用

16、的过程光合作用的过程过程：光反应阶段和暗反应阶段的比较过程：光反应阶段和暗反应阶段的比较过程：光反应阶段和暗反应阶段的比较过程：光反应阶段和暗反应阶段的比较光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段进行部进行部进行部进行部位位位位条件条件条件条件物质物质物质物质变化变化变化变化能量变能量变能量变能量变化化化化联系联系联系联系叶绿体基粒囊状结构中叶绿体基粒囊状结构中叶绿体基质中叶绿体基质中光、色素和酶光、色素和酶ATPATP、NADPH NADPH、多种酶、多种酶光能转换成电能光能转换成电能再变成活跃的化学能再变成活跃的化学能（ATPATP、NADPHNADPH中）中）活跃的化学能变成稳活跃的化学

17、能变成稳定的化学能定的化学能 光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供NADPHNADPH和和ATPATP暗反应产生的暗反应产生的ADPADP和和PiPi为光反应合成为光反应合成ATPATP提供原料提供原料水的光解水的光解2H2O4H+O2合成合成ATPADP+PiATP光光酶酶光能光能CO2的固定的固定CO2+C52C3三碳的还原三碳的还原2C3C6H12O6酶酶酶酶ATPH光光填空：填空：填空：填空：1.1.1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于叶绿体中的色素所吸收的光能，用于叶绿体中的色素所吸收的光能，用于叶绿体中的色素所吸收的光能，用于叶绿体中的色素所吸收的光能，用于叶绿体中的色素所吸收的光

18、能，用于 和和和和和和 ；形成的形成的形成的形成的形成的形成的 和和和和和和 提供给暗反应。提供给暗反应。提供给暗反应。提供给暗反应。提供给暗反应。提供给暗反应。2.2.2.光合作用的实质是：把光合作用的实质是：把光合作用的实质是：把光合作用的实质是：把光合作用的实质是：把光合作用的实质是：把 和和和和和和 转变为有机物，转变为有机物，转变为有机物，转变为有机物，转变为有机物，转变为有机物，把把把把把把 转变成转变成转变成转变成转变成转变成 ，贮藏在有机物中。，贮藏在有机物中。，贮藏在有机物中。，贮藏在有机物中。，贮藏在有机物中。，贮藏在有机物中。3.3.3.在光合作用中，在光合作用中，在光合

19、作用中，在光合作用中，在光合作用中，在光合作用中，葡萄糖是在葡萄糖是在葡萄糖是在葡萄糖是在葡萄糖是在葡萄糖是在 中形成的，氧气是中形成的，氧气是中形成的，氧气是中形成的，氧气是中形成的，氧气是中形成的，氧气是在在在在在在 中形成的，中形成的，中形成的，中形成的，中形成的，中形成的，ATPATPATP是在是在是在是在是在是在 中形成的，中形成的，中形成的，中形成的，中形成的，中形成的，COCOCO2 22是是是是是是在在在在在在 固定的。固定的。固定的。固定的。固定的。固定的。水的光解水的光解形成形成ATPHATPCO2H2O光能光能化学能化学能暗反应暗反应光反应光反应光反应光反应暗反应暗反应练

20、习巩固练习巩固1、光合作用中光反应阶段为暗反应、光合作用中光反应阶段为暗反应阶段提供了（阶段提供了（）AO2和和C3化合物化合物 B叶绿体色素叶绿体色素 CH20和和O2 DH和和ATPD2、在光合作用的暗反应过程中，没有、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（被消耗掉的是（）A、H B、五碳化合物、五碳化合物 C、ATP D、二氧化碳、二氧化碳B3、光合作用的过程可分为光反应和暗反光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（应两个阶段，下列说法正确的是（）A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行叶绿

21、体类囊体膜上进行暗反应，不进行 光反应光反应C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应叶绿体基质中可进行光反应和暗反应D.叶绿体基质中进行暗反应叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应不进行光反应D4、下列关于光反应和暗反应的叙述中，正确的一、下列关于光反应和暗反应的叙述中，正确的一项是（项是（）A、光反应和暗反应都能生成、光反应和暗反应都能生成ATPB、光反应属于能量代谢，暗反应属于物质代谢、光反应属于能量代谢，暗反应属于物质代谢C、光反应需要光，暗反应在有光条件下也能进行、光反应需要光，暗反应在有光条件下也能进行D、光反应的产物、光反应的产物O2、H、ATP是暗反应所必需的是暗反应所必需的C5、生长

22、于较弱光照条件下的植物，当提高、生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，浓度时，其光合作用速度并未随之增强，主要因素可能是（其光合作用速度并未随之增强，主要因素可能是（）A、光照强度不够，影响光反应进行、光照强度不够，影响光反应进行B、温度影响酶的活性、温度影响酶的活性C、呼吸作用受到抑制、呼吸作用受到抑制D、暗反应影响了光反应、暗反应影响了光反应A光合作用的重要意义光合作用的重要意义 为包括人类在内的几乎所有生物的生存为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源提供了物质来源和能量来源 维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定稳定 促进生

23、物进化促进生物进化 从物质转变和能量转变的过程来看，从物质转变和能量转变的过程来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢量代谢 影响光合作用的因素影响光合作用的因素光照强度光照强度 真正光合速率真正光合速率=净光合速率净光合速率+呼吸速率呼吸速率温度温度光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用t吸吸收收或或释释放放量量CO2COCO2 2浓度浓度b:CO2的补偿点的补偿点c:CO2的饱和点的饱和点 ab:CO ab:CO ab:CO ab:CO2 2 2 2太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；

24、bc:bc:bc:bc:随随随随COCOCOCO2 2 2 2的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；cd:CO cd:CO cd:CO cd:CO2 2 2 2浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；de:CO de:CO de:CO de:CO2 2 2 2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关浓度超过一定限度，将引起原生质

25、体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。闭，抑制光合作用。闭，抑制光合作用。闭，抑制光合作用。acbdeabcdeN：光合酶及光合酶及NADPNADP+和和ATPATP的重要组分的重要组分P：NADPNADP+和和ATPATP的重要组分；维持叶的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能绿体正常结构和功能K：促进光合产物向贮藏器官运输促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分矿质营养矿质营养 影响光能利用率的因素在生产中的应用：影响光能利用率的因素在生产中的应用：延长光合作用时间延长光合作用时间延长光合作用时间延长光合作用时间增加光合作用面积增加光合作用面积增加光合作用面积增加光合作用面

26、积光能利用率光能利用率光合作用效率光合作用效率(轮作轮作)(合理密植：间种、套种合理密植：间种、套种)1、控制光照强度、控制光照强度2、适当补充、适当补充CO23、适宜的温度、适宜的温度4、矿质元素（、矿质元素（合理施肥）合理施肥）5、水（、水（合理灌溉）合理灌溉）AB光照强度光照强度0吸吸收收CO2 2阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物B：光补偿点：光补偿点C：光饱和点：光饱和点应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。C光补偿点、光饱和点光补偿点、光饱和点：阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物光合作用和呼吸作用中的化学计算光合作用和呼吸作用中的化学计算光合作

27、用反应式：光合作用反应式：6CO6CO2 212H12H2 2OCOC6 6H H1212O O6 66O6O2 26H6H2 2O O呼吸作用反应式：呼吸作用反应式：有氧：有氧：C C6 6H H1212O O6 66O6O2 26H6H2 2O 6COO 6CO2 212H12H2 2O O无氧：无氧：C C6 6H H1212O O6 62C2C2 2H H5 5OHOH2CO2CO2 2(植物植物)实测实测COCO2 2吸收量吸收量光合作用光合作用COCO2 2吸收量吸收量-呼吸作用呼吸作用COCO2 2释放量释放量实测实测O O2 2释放量释放量光合作用光合作用O O2 2释放量释放量-呼吸作用呼吸作用O O2 2消耗量消耗量C6H12O62C3H6O3(动物）动物）