高中生物必修一第五章第4节能量之源光和光合作用优秀观摩课市公开课一等奖省优质课赛课一等奖课件.pptx

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1、光合作用一、光合作用概述二、叶绿体结构三、捕捉光能色素四、光合作用发觉过程五、光合作用过程六、光合作用意义七、光合作用原理应用八、化能合成作用第1页 什么是光合作用？光合作用是指绿色植物经过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量有机物，而且释放出氧气过程。一、光合作用概述CO2+H2O光能光能(CH2O)+O2叶绿体叶绿体反应物反应物产物产物条件场所第3页二、捕捉光能色素试验原理绿叶中色素不溶于水，易溶于有机溶剂。如无水乙醇、丙酮、石油醚等。绿叶中色素不止一个，它们都溶于层析液中，且溶解度不一样，在滤纸上扩散速度不一样（溶解度大，扩散速度快）（提取原理）（分离原理）试验：绿叶中色素提取

2、与分离第4页材料用具 新鲜绿色叶片，研钵，小玻璃漏斗，尼龙布，毛新鲜绿色叶片，研钵，小玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，试管，药匙，量筒，天平。细吸管，剪刀，试管，药匙，量筒，天平。干燥定性滤纸、无水乙醇、层析液、二氧化硅碳干燥定性滤纸、无水乙醇、层析液、二氧化硅碳酸钙。酸钙。二、捕捉光能色素第5页试验过程1.提取色素：取适量菠菜叶，加无水乙醇，再加少许二氧化硅和碳酸钙，快速研磨成匀浆。二氧化硅作用：碳酸钙作用：研磨充分预防色素破坏二、捕捉光能色素第6页2.过滤 在一小玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液快速倒入漏斗中。搜集滤液到一个试管中，及时用棉塞将试管中塞紧（预防挥发）。二、捕捉光能色

3、素3.制备滤纸条并画线画线要细、直、齐，使色素带平整、不重合。第7页4.点样 用毛细吸管吸收少许滤液，沿铅笔画横线均匀画出一条细而直滤液细线。待滤液干后再画一次，共画34次。重复画几次是使以后色素带清楚二、捕捉光能色素5.层析 层析液沿着干燥滤纸由下而上扩散，当扩散到细线时，色素便溶解在层析液中，并伴随层析液一起向上扩散，而不一样色素溶解不一样，扩散速度也不一样，所以将不一样色素分离开。层析液不能触及滤线。第8页6.观察试验结果色素种类色素种类 颜色颜色 含量含量 溶解度溶解度 扩散速度扩散速度胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a 叶绿素叶绿素b橙黄色橙黄色黄色黄色蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿

4、色最少最少较少较少最多最多较多较多最高最高较高较高较低较低最低最低最快最快较快较快较慢较慢最慢最慢二、捕捉光能色素第9页在叶绿体中色素提取得分离试验中，结合所做试验回答：（1）研磨时为了研磨充分要加）研磨时为了研磨充分要加 加碳酸钙目标是加碳酸钙目标是（2）滤纸条剪去两角是为了在层析过程中）滤纸条剪去两角是为了在层析过程中 （3）画滤液细线要求一是）画滤液细线要求一是 二是二是 （4）分离色素时，注意不要让层析液没及）分离色素时，注意不要让层析液没及 二氧化硅二氧化硅保护叶绿素分子不被破坏保护叶绿素分子不被破坏层析液同时抵达滤液细线层析液同时抵达滤液细线越细越齐越好越细越齐越好待干燥后再重复待

5、干燥后再重复2-3次次滤液细线滤液细线思索思索ing.第10页第11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）蓝绿色）（黄绿色）（黄绿色）（橙黄色）（橙黄色）（黄色）（黄色）（含量占3/4）（含量占1/4）色素因色素中叶绿素含量较多，故植物叶片普通呈绿色。胡萝卜素胡萝卜素叶绿素叶绿素a二、捕捉光能色素第12页二、捕捉光能色素第13页叶绿体中色素主要吸收红橙光和蓝紫光第15页恩格尔曼试验分析：这一巧妙试验说明了什么？分析：这一巧妙试验说明了什么？第16页试验表明：叶绿素a和b主要吸收蓝紫光和红橙光；胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。第17页恩格尔曼 探究植物产生氧部位结

6、论：植物光合作用场所是叶绿体，条件是光。第18页膜层：双层膜形状：扁平椭球形或球形分布：主要存在绿色植物叶肉细胞里 以及幼嫩茎秆皮层细胞里。功效：绿色植物进行光合作用细胞器结构：基质、基粒三、叶绿体结构第19页外膜内膜基粒基质 基粒上有许多类囊体，其薄膜上分布着与光合作用相关色素。三、叶绿体结构 基粒与基粒之间间隙为基质。第20页第21页结论：水是植物生长主要原因四、光合作用发觉过程1.1648 海尔蒙特 研究植物营养起源柳树增重柳树增重 74.47 kg土壤降低土壤降低 0.06 kg第22页 普利斯特莱经过普利斯特莱经过植物和动物之间进行植物和动物之间进行气体交换试验，第一气体交换试验，第

7、一次成功地应用化学方次成功地应用化学方法研究植物生长，得法研究植物生长，得知植物生长需要吸收知植物生长需要吸收二氧化碳，同时放出二氧化碳，同时放出氧气。氧气。四、光合作用发觉过程2.1771 年英国普利斯特莱第23页四、光合作用发觉过程2.1771 年英国普利斯特莱结论：植物能够更新空气第24页有时试验成功有时试验失败第25页结论：只有在阳光照射下才能成功，只有绿叶才能更新污浊空气。四、光合作用发觉过程3.1779 荷兰英格豪斯 重复了普里斯特利试验 500屡次第26页四、光合作用发觉过程4.1864 萨克斯 证实光合作用产物二分之一遮光二分之一遮光二分之一曝光二分之一曝光结论：光合作用中产生

8、了淀粉（糖类）。结论：光合作用中产生了淀粉（糖类）。第27页1.为何要让叶片先置于暗处几小时?2.为何让同一叶片进行二分之一曝光，另二分之一遮光？思索思索ing.目标是让叶片中营养物质（淀粉）消耗掉为了进行对照，而在同一叶片进行能够防止植物不一样叶片差异，使试验更有说服力。3.为何碘蒸气？能够用碘液吗？若使用碘液，碘液颜色和叶片绿色有干扰，故巧妙地用碘蒸气，若用碘液，则需先用酒精对叶片进行隔水加热脱色处理。第28页四、光合作用发觉过程5.1880 恩格尔曼 探究植物产生氧部位结论：植物光合作用场所是叶绿体，条件是光。第29页3.为何先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全暴露在光下？选取黑暗而且

9、没有空气环境，是为了排除试验中光线和氧影响，确保试验准确性。能准确判断水绵细胞中释放氧部位；而后用完全曝光水绵与之做对照，从而证实了试验结果完全是由光照引发，而且氧是由叶绿体释放。2.为何选取黑暗而且没有空气环境？1.为何选取水绵作为试验材料？是因为水绵不但有细而长带状叶绿体，而且螺旋分布于细胞中，便于进行观察研究。思索思索ing.第30页四、光合作用发觉过程6.1938 鲁宾和卡门 氧气来自哪里同位素示踪法结论：光合作用释放氧全部来自于水第31页四、光合作用发觉过程7.1948 卡尔文 探究碳路径探明了CO2中碳在光合作用路径，称为卡尔文循环第32页五、光合作用过程CO2+H2O光能光能(C

10、H2O)+O2叶绿体叶绿体光反应阶段2.光合作用过程十分复杂，包含一系列化学反应，依据它是否需要光，可概括为两个阶段：暗反应阶段1.光合作用总反应式第33页色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATPH2OO2H各种酶各种酶酶酶（CH2O）CO2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五、光合作用过程第34页条件：场所：过程光、色素、酶叶绿体内类囊体膜上水光解：H2O H+O2光、酶叶绿体中色素ATP生成：ADPPi ATP光、酶叶绿体中色素能量改变：光能活跃化学能五、光合作用过程光反应阶段第35页条件：场所：过程：H、ATP、酶叶绿体基质上CO2固定：CO

11、2+C5 2C3酶C3化合物还原：2C3 (CH2O)酶H,ATP能量改变：活跃化学能稳定化学能暗反应阶段五、光合作用过程第36页 光反应和暗反应主要区分光合作用 过程对比项目光反应阶段暗反应阶段所需条件场所物质改变能量改变光、酶、色素H、ATP、酶叶绿体类囊体膜上叶绿体基质中水光解ATP生成CO2固定C3还原光能转变为活跃化学能储存在ATP中ATP中化学能转化为糖类等稳定化学能第37页光反应和暗反应联络 光反应是暗反应基础，为暗反应提供H和ATP。光反应停顿，暗反应也随即终止。同时，假如暗反应受阻，光反应也会因产物积累而不能正常进行。第38页光叶绿体 CO2+H2O (CH2O)+O2五、光

12、合作用过程第39页 整个光合作用过程中物质改变和能量改变分别是什么？物质改变：把简单无机物转变为复杂有机物能量改变：把光能转变成储存在有机物中化学能思索思索ing.第40页1.光合作用中光反应阶段为暗反应阶段提供了（）AO2和C3化合物 B叶绿体色素 CH2O和O2 DH和ATPD思索思索ing.2.在光合作用暗反应过程中，没有被消耗掉是（）A、H B、五碳化合物 C、ATP D、二氧化碳B第41页 3.在光照充分环境里，将黑藻放在18水中，一段时间后最先出现在?氧气C4.在光合作用光反应中叶绿素分子把吸收光能储存在（）葡萄糖 叶绿素ATP 三碳糖5.要测定藻类是否完成了光反应，最好检测A 葡

13、萄糖形成 B淀粉形成 C氧气释放 D 二氧化碳吸收思索思索ing.C第42页1.将光能转化为化学能；2.制造糖类等有机物；3.维持大气中CO2和O2含量平衡；4.促进生物进化。六、光合作用意义第43页七、光合作用原理应用光合速率 又称光合强度，是指一定量植物（如一定叶面积）在单位时间内进行多少光合作用（如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳）。如在某温度某光照强度下，每100平方厘米叶片吸收二氧化碳为44mg，则光合作用强度可表示为44mgCO2/100cm2小时。第44页表观光合速率：真正光合速率：人们测得从外界吸收CO2量。植物从外界吸收CO2量，加上呼吸作用释放CO2量。真正光合速率=表观光合

14、速率（净光合速率）呼吸作用+七、光合作用原理应用第45页1.光（光强度、光质）2.温度3.二氧化碳浓度4.水分5.矿质元素七、光合作用原理应用影响光合作用原因：第46页光照强度光合作用是光化学反应，所以光合作用伴随光照强度改变而改变。光照弱，光合作用减慢；光照逐步增强时，光合作用伴随加紧；不过光照增强到一定程度时，光合速率不再增加。七、影响光合作用原因1.光光质光波长也影响光合作用速率，通常在红光下光合速率最快，蓝紫光下次之，绿光最差。第47页七、影响光合作用原因1.光（光饱和点）（光赔偿点）光照强度ABCO2吸收值CO2释放值黑暗中呼吸作用强度净光合速率真正(总)光合速率=表观(净)光合速率

15、+呼吸速率C第48页七、影响光合作用原因2.温度温度影响酶活性！温度光合作用速率 030 40 第49页七、影响光合作用原因3.二氧化碳浓度二氧化碳含量光合作用速率 0 CO2光合作用原料，在一定范围内，CO2越多，光合作用速率越快，但到A点时，即CO2到达饱和时，就不再增加了。含水量和矿质元素与光合速度关系也能够此曲线表示。A.第50页 1.延长光照时间；增加光照面积；2.增加光照强度；选取适宜光质。3.适当提升CO2浓度。4.适宜温度。5.合理施肥与浇灌。6.若要更多地积累有机物，可增大昼夜温差。提升光能利用率七、光合作用原理应用第51页八、化能合成作用自养生物 以光为能源，以CO2和H2

16、O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着由光能转换来能量。比如绿色植物。异养生物 只能利用环境中现成有机物来维持本身生命活动。比如人、动物、真菌及大多数细菌。第52页八、化能合成作用化能合成作用 自然界中存在一些微生物，它们能以二氧化碳为主要碳源，以无机含氮化合物为氮源，合成细胞物质，并经过氧化外界无机物取得生长所需要能量。这些微生物进行营养方式称为化能合成作用。如硝化细菌。绿色植物硝化细菌光合作用化能合成作用光能自养型化能自养型第53页2NH3+3O2 硝化硝化细菌细菌2HNO2+2H2O+能量能量2HNO2+O2硝化硝化细菌细菌2HNO3+能量能量CO2+H2O硝化细菌硝化细菌（

17、CH2O）+O2硝化细菌化能合成作用八、化能合成作用第54页下列图是光合作用过程图解，请分析后回答以下问题图中A是_,B是_,它来自于_分解。图中C是_，它被传递到叶绿体_部位，用于_。图中D是_，在叶绿体中合成D所需能量来自_图中G_,F是_,J是_图中H表示_，H为I提供_光H2OBACDE+PiFGCO2JHI2水H基质用作还原剂，还原C3ATP色素吸收光能光反应H和ATP色素C5化合物C3化合物糖类第55页图示为夏季晴朗白天，某种绿色植物叶片光合作用强度曲线图。分析回答：1、为何7-10时光合作用强度不停增强？2、为何12时左右光合作用强度显著减弱？3、为何14-17时光合作用强度不停

18、下降？0678910 11 12 13 14 15 16 17 18时光合作用强度ABCDE7-10时光照不停增强，所以光合作用强度不停增强。12时左右温度很高，蒸腾作用很强，气孔关闭，二氧化碳供给量降低，所以光合作用强度显著减弱。14-17时光照不停减弱，所以光合作用强度不停减弱。第56页1.某科学家用含有14CCO2来追踪光合作用中C原子，14C转移路径是（）A、CO2 叶绿体 ATP B、CO2 叶绿素 ATP C、CO2 乙醇 糖类 D、CO2 三碳化合物 糖类2.光合作用过程中，产生ADP和消耗ADP部位在叶绿体中依次为()外膜 内膜 基质 类囊体膜 A B C DBD第57页3.将植物栽培在适宜光照、温度和充分C02条件下。假如将环境中C02含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内C3化合物、C5化合物和ATP含量改变情况依次是（）A.上升；下降；上升 B.下降；上升；下降 C.下降；上升；上升 D.上升；下降；下降C第58页