能量之源——光与光合作用2.pptx
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1、1、实验绿叶中色素的提取和分离实验原理:提取色素(用无水乙醇或丙酮)、分离色素(用层析液)目的要求:绿叶中色素的提取和分离及色素的 种类 材料用具:新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙 醇等方法步骤:1.提取绿叶中的色素 2.制备滤纸条 3.画滤液细线 4.分离绿叶中的色素 5.观察和记录一 捕获光能的色素和结构第1页/共101页色素提取:色素的分离:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂,所以,可以用 提取绿叶中的色素。无水乙醇无水乙醇绿叶中的色素不只一种,它们都能够溶解在中。但几种色素在层析液中的不同。溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得,反之则。这样绿叶中不同的色素就随着层析液在滤纸上的扩散而。层析液
2、溶解度快慢分离开捕获光能的色素和结构第2页/共101页提取色素:分离:研磨,加少许的石英砂和碳酸钙无水乙醇,快速研磨将研磨液进行过滤剪碎叶片,放入研钵中第3页/共101页制备滤纸条制备滤纸条画滤液细线分离绿叶中的色素层析液第4页/共101页第5页/共101页叶绿素a叶绿素b(蓝绿色)(黄绿色)胡萝卜素叶黄素(橙黄色)(黄色)第6页/共101页叶绿素(约占3/4)类胡萝卜素(约占1/4)叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素(橙黄色)(黄色)(蓝绿色)(黄绿色)绿叶中的色素一、绿叶中色素的提取和分离第7页/共101页1.绿叶中的色素是怎样被提取出来的?又是怎样绿叶中的色素是怎样被提取出来的?又是怎样被分
3、离开的?被分离开的?2.滤纸上的滤液细线,为什么不能触及层析液?滤纸上的滤液细线,为什么不能触及层析液?3.3.滤纸上的色素由上到下的顺序是什么?每种色滤纸上的色素由上到下的顺序是什么?每种色素的颜色是?素的颜色是?思考第8页/共101页色素的吸收光谱图 400 500 600 700nm 10050吸收光能百分比叶绿素类胡萝卜素可 见 光 区1、(叶绿素a和叶绿素b)叶绿素主要吸收蓝紫光和红光;2、(胡萝卜素和叶黄素)类胡萝卜素主要吸收蓝紫光;3、叶绿素对绿光吸收很少。第9页/共101页叶绿素(约占3/4)类胡萝卜素(约占1/4)叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素(橙黄色)(黄色)(蓝绿色)(黄
4、绿色)绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光主要吸收蓝紫光一、绿叶中色素的提取和分离1第10页/共101页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第11页/共101页基粒外膜内膜基质类囊体(有色素和酶)(含有酶)叶绿体:分布、形态、结构、功能第12页/共101页使用:水绵好氧菌水绵结构恩吉尔曼实验恩吉尔曼实验18801880年,年,(美)美)二、光合作用的探究历程第13页/共10
5、1页5.恩吉尔曼实验黑暗、无空气 环境 极细光束照射完全暴光好氧菌只集中在叶绿体被光束照射到的地方好氧菌集中在叶绿体所有受光部位光束完全暴光极细光束照射第14页/共101页讨论: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。第15页/共101页氧气是叶绿体释放出来
6、的。叶绿体是光合作用的场所。光合作用需要光能结论:5.恩吉尔曼实验第16页/共101页 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能量的有机物,并且释放出氧气的过程。光合作用的概念第17页/共101页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第18页/共101页绿色叶片黑暗处理一半曝光一半遮光变蓝没有变蓝碘蒸汽处理4、萨克斯的实验(1864年)过程:绿色叶片在光的作用下产生了淀粉,光合作用需要光结论:第19页/共101页同位素标记法?用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2,使它分别成为H218O和
7、C18O2。进行两组光合作用的实验:鲁宾、卡门实验H2OC18O2H218OCO2光照下的小球藻悬浮液O218O2第21页/共101页1:CO2+H218O光能叶绿体(CH2O)+18O22:C18O2+H2O光能叶绿体(CH218O)+O2光合作用释放的O2全部来自于H2O6、鲁宾、卡门实验结论:第22页/共101页年代年代科学家科学家结论结论1771普利斯特利普利斯特利植物可以更新空气植物可以更新空气1779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下只有绿叶才可以更新只有绿叶才可以更新空气空气1845R.R.梅耶梅耶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
8、起来储存起来1864萨克斯萨克斯绿色叶片光合作用绿色叶片光合作用产生淀产生淀粉,光合粉,光合作用需用作用需用光能。光能。1880恩格尔曼恩格尔曼氧氧由叶绿体释放出来。由叶绿体释放出来。叶绿体叶绿体是光是光合作用的场所。光合作用需要合作用的场所。光合作用需要光能光能。1939鲁宾鲁宾 卡门卡门光合作用释放的光合作用释放的氧氧来自来自水水。20世纪40代卡尔文卡尔文光合产物中有机物的光合产物中有机物的碳碳来自来自COCO2 2二、光合作用的探究历程2第23页/共101页1.光合作用化学反应式:2.光合作用过程(1)光合作用分为哪几个阶段?分类依据是什么?(2)每个阶段反应的条件、场所、物质变化、能
9、量变化如何?三、光合作用的过程36CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O光能叶绿体第24页/共101页2.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、无光都能反应第25页/共101页光 反 应条件:叶绿体中的色素光能H2O水在光下分解O2H光、酶、色素光、酶、色素过程:场所:类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上物质物质H2O光光酶酶H+O2ADP+Pi+光能酶酶ATP能量能量光能光能ATPATP中活跃化学能中活跃化学能ADP+Pi酶ATP第26页/共101页暗 反 应co2C5固定2c3H供氢酶(C
10、H2O)糖类场所:条件:过程:叶绿体基质叶绿体基质酶酶多种酶参加催化co2+C5酶酶2c32c3酶酶(CH2O)C5HATPATP酶酶ADP+Pi+能量物物质质能量能量ATPATP中活跃的化学能转化为中活跃的化学能转化为糖类糖类中稳定的化学能中稳定的化学能 还原酶酶ATP供能ADP+Pi第27页/共101页2.光合作用的过程叶绿体中的色素光能供氢酶供能还原多种酶参加催化(CH2O)ADP+Pi酶ATP2C3C C5 5固定CO2光反应阶段暗反应阶段H2OO2H水在光下分解场所:叶绿体的类囊体薄膜叶绿体基质4第28页/共101页 光合作用中H、C、能量的转移途径:H2O中H的转移途径:CO2中C
11、的转移途径:能量的转移途径:H2OH(CH2O)CO2C3(CH2O)光能ATP中活跃的化学能(CH2O)中稳定的化学能第29页/共101页3.3.光反应阶段与暗反应阶段的比光反应阶段与暗反应阶段的比较较项目项目光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段区区别别场所场所条件条件物质物质变化变化能量能量转化转化类囊体的薄膜上叶绿体的基质中需光、色素和酶不需光、色素;需多种酶光能转变为ATP中活泼的化学能ATP中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能水的光解:2H2O光4H+O2光ADP+PiATP酶CO2的固定:CO2+C52C3C3的还原:2C3(CH2O)H,ATP酶ATPADP+Pi酶
12、联联 系系1、光反应是暗反应的基础,光反应为暗反应的进行提供、光反应是暗反应的基础,光反应为暗反应的进行提供H和和ATP2、暗反应是光反应的继续,暗反应为光反应的进行提供、暗反应是光反应的继续,暗反应为光反应的进行提供合成合成ATP的原料的原料ADP和和Pi3、两者、两者相互独立又同时进行,相互制约又密切联系相互独立又同时进行,相互制约又密切联系5第30页/共101页讨论:条件变化时,各种物质合成量的动态变化。条件条件C3C5H和和ATP(CH2O)合合成量成量停止光照停止光照COCO2 2供应不变供应不变光照不变光照不变 停止停止COCO2 2供应供应增加减少减少减少或没有减少增加增加减少第
13、31页/共101页H2OBACDE+PiFGCO2J光下图是光合作用过程图解,请分析后回答下列问题:图中B是,它来自于的分解。图中C是,它被传递到叶绿体的 部位,用于。图中D是,在叶绿体中合成D所需的能量来自 图中的H表示,H为I提供当 突然停止光照时,F,G。(填增加或减少)HI2水H基质还原C3ATP色素吸收的光能增加减少光反应H、ATP第32页/共101页水稻在适宜的情况下生长,如改变下列哪一项会使产量增加 A氧的含量BCO2的含量C氮的含量D水蒸气的含量B第33页/共101页光合作用过程的正确顺序是()二氧化碳的固定 氧气的释放 叶绿素吸收光能水的光解三碳化合物被还原A.B.C.D.在
14、暗反应中,固定二氧化碳的物质是()三碳化合物五碳化合物氧气第34页/共101页关于暗反应的叙述错误的是()A必须接受光反应产生的氢和ATP B将完成CO2的固定及三碳化合物的还原 C暗反应的主要产物是葡萄糖D暗反应不需要光,只能在暗处进行D第35页/共101页 下列能正确表示光合作用整个过程中能量变化的是A、光能ATP活泼的化学能葡萄糖稳定的化学能B、光能葡萄糖稳定的化学能ATP活泼的化学能C、光能ATP活泼的化学能D、光能葡萄糖稳定的化学能A第36页/共101页1、影响光合作用的因素1、适当提高光照强度、延长光照时间3、适当提高CO2浓度4、白天适当提高温度,夜晚适当降低温度5、适当增加植物
15、体内的含水量6、适当增加矿质元素的含量2、合理密植在生活中的应用清晨或夜间不在密林中锻炼(增大昼夜温差)四、光合作用原理的应用光照强度、CO2浓度、温度、水 、矿质元素 等2、提高农作物光合作用强度的措施6第37页/共101页 如何控制温室内的温度,有利于提高光合作用强度?温室栽培中,白天调到光合作用的最适温度,晚上适当降低温度。(增大昼夜温差)第38页/共101页光 合 作 用 是 在 的 催 化 下 进 行 的,温 度 直 接 影 响 ;B点表示:;BC段表示:;酶的活性酶此温度条件下,光合速率最高超过最适温度,光合速率随温度升高而下降第39页/共101页光强光强二二氧氧化化碳碳吸吸收收二
16、二氧氧化化碳碳释释放放a ab bc c光照强度与光合速率的关系a点:光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放的CO2量可表示细胞呼吸的强度 ab段:随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强,CO2释放量减少,这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用,此时细胞呼吸强度大于光合作用强度 b点:细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,此时细胞呼吸强度等于光合作用强度bc段:随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强,到C点以上不再增强a点:b点:bc段:ab段:光补偿点光饱和点第40页/共101页图中A点含义:;B点含义:;C点表示:;若甲曲线代表阳生植物,则乙曲线代表 植物。光照强度为0,只进行呼
17、吸作用光合作用与呼吸作用强度相等,称为光补偿点光合作用强度不再随光照强度增强而增强,称为光饱和点阴生第41页/共101页 下下图图表表示示的的是是光光照照强强度度与与光光合合作作用用强强度度之之间间关关系系的的曲曲线线,该该曲曲线线是是通通过过实实测测一一片片叶叶子子在在不不同同光光照照强强度度条条件件下下的的CO2 CO2 吸吸收收和和释释放放的的情情况况。你你认认为为下下列列四四个个选选项项中,能代表细胞中发生的情况与中,能代表细胞中发生的情况与 B B点点 相符的是相符的是 CA点B第42页/共101页图中A点表示:。CO2浓度达到植物所需的最大值,光合速率不再上升第43页/共101页
18、下下图图表表示示的的是是光光照照强强度度与与光光合合作作用用强强度度之之间间关关系系的的曲曲线线,该该曲曲线线是是通通过过实实测测一一片片叶叶子子在在不不同同光光照照强强度度条条件件下下的的CO2 CO2 吸吸收收和和释释放放的的情情况况。你你认认为为下下列列四四个个选选项项中,能代表细胞中发生的情况与中,能代表细胞中发生的情况与 B B点点 相符的是相符的是 CA点B第44页/共101页ABCD右图是一个研究光合作用过程的实验,实验前溶液中加入ADP,Pi,叶绿体等,实验过程中有机物的合成如下图。请分析回答:AB段:无CO2,所以没有有机物合成BC段:因为AB段提供了充足的H和ATP,暗反应
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