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第四节能量之源——光与光合作用C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶C6H12O6酶2C2H5OH+2CO2+能量（酒精）(高等植物)C6H12O6酶2C3H6O3+能量（乳酸）(高等动物和人、马铃薯块茎、甜菜块根等）复习：呼吸作用绿叶中色素的提取和分离原理解读1、提取的色素原理？2、分离色素的原理？色素能溶解在有机溶剂无水乙醇各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的则在滤纸上扩散的快。色素的提取和分离——纸层析法方法步骤1、提取色素：称取、剪碎、研磨（碳酸钙二氧化硅无水乙醇），过滤（单层尼龙布）2、制备滤纸条：剪去两角（防止两边滤液扩散速度太快），画铅笔线3、画滤液细线：细、直、齐，重复几次。4、分离：用层析液，液面不能淹没滤液细5、观察记录结果•分离色素滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？光合色素种类叶绿素类胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b功能吸收、传递和转化光能特性不溶于水，只溶解于有机溶剂光合色素是不是只有类胡萝卜素和叶绿素？较快较高较少黄色叶黄素蓝紫光最快最高最少橙黄胡萝卜素类胡萝卜素（占总量的1/4）最慢最低较多黄绿叶绿素b吸收传递转化光能红橙光蓝紫光较慢较低最多蓝绿叶绿素a叶绿素（占总量的3/4）作用吸收光的颜色扩散速度溶解度含量颜色色素的种类较快较高较少黄色叶黄素蓝紫光最快最高最少橙黄胡萝卜素类胡萝卜素（占总量的1/4）最慢最低较多黄绿叶绿素b吸收传递转化光能红橙光蓝紫光较慢较低最多蓝绿叶绿素a叶绿素（占总量的3/4）作用吸收光的颜色扩散速度溶解度含量颜色色素的种类较快较高较少黄色叶黄素蓝紫光最快最高最少橙黄胡萝卜素类胡萝卜素（占总量的1/4）最慢最低较多黄绿叶绿素b吸收传递转化光能红橙光蓝紫光较慢较低最多蓝绿叶绿素a叶绿素（占总量的3/4）作用吸收光的颜色扩散速度溶解度含量颜色色素的种类较快较高较少黄色叶黄素蓝紫光最快最高最少橙黄胡萝卜素类胡萝卜素（占总量的1/4）最慢最低较多黄绿叶绿素b吸收传递转化光能红橙光蓝紫光较慢较低最多蓝绿叶绿素a叶绿素（占总量的3/4）作用吸收光的颜色扩散速度溶解度含量颜色色素的种类P533一、捕获光能的色素和结构(1)该图表示的结构名称是。(2)图中②表示的结构是。(3)结构③是由组成的。(4)该图结构具有的功能是进行___的场所叶绿体的结构外膜内膜基粒基质类囊体捕获光能的色素分布在___________类囊体的薄膜上光合作用的场所只能是叶绿体吗？蓝藻、光合细菌等没有叶绿体也能进行光合作用。二、光合作用的原理和应用绿色植物通过_____，利用_____，把_________________转化成储存能量的_______，并释放出_______的过程。光合作用的探究历程（P101－102）光能叶绿体O2有机物CO2和H2O结论：植物可以更新空气1、2、1779年，荷兰的英格豪斯实验结论2：植物只有绿叶在光下才能更新空气。思考：在这一过程中，光能（太阳能）哪里去了呢？3、1845年，德国科学家梅耶根据能量守恒定律指出：植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来碘蒸气处理见光部分遮光处理酒精脱色酒精水结论:绿叶在光合作用时产生了淀粉暗处理在暗处放置1-2天光照光照几个小时（饥饿处理）清水漂洗清水漂洗4、1864年，萨克斯(德)的实验5、1880年恩格尔曼实验材料：水绵水绵是常见的淡水藻类。每条水绵由许多结构相同的长筒状细胞连接而成。水绵很明显的特点：叶绿体呈带状，螺旋排列在细胞里。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见光部分恩格尔曼实验的结论：1）氧气是由叶绿体释放出来的2）叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。1、为什么水绵是合适的实验材料？2、他是如何控制实验条件的？水绵具有细而长的叶绿体，便于观察A、选用黑暗、无空气的环境：排除环境中光线和氧气的影响B、选用极细的光束，并用好氧细菌检测，准确判断释放氧气的部位讨论：此实验在设计上有什么巧妙之处？分以下几个问题：思考：植物光合作用释放的氧气中的氧原子来自于二氧化碳还是水？6、鲁宾和卡门的实验同位素标记法？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O218O21: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H2O鲁宾、卡门实验结论:思考：光合作用产生的有机物中的碳，是否来自CO2呢？7、卡尔文实验研究方法：同位素标记法结论：光合作用产生的有机物中的碳来自CO2年代科学家结论1771普利斯特利植物可以更新空气1779英格豪斯只有在光照下植物可以更新空气1845R.梅耶植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来1864萨克斯绿色叶片光合作用产生淀粉1880恩格尔曼氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所1939鲁宾卡门光合作用释放的氧来自水。20世纪40代卡尔文光合产物中有机物的碳来自CO2请将科学家和其相关实验的结论连起来通过以上的研究和探索，你能说出光合作用的场所、条件、原料、产物、实质分别是什么吗？1.场所：叶绿体2.条件：光3.原料：二氧化碳、水4.产物：糖类等有机物、氧气5.实质：无机物（CO2和H2O）转化为有机物；光能（太阳能）转化为化学能（糖类），储存在有机物中。14CO2+H218O叶绿体光(14CH2O)+18O2指绿色植物通过，利用，把和转化成储存着能量的，并且释放出的过程。什么是光合作用？叶绿体光能二氧化碳有机物氧气水1.下图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，请判定A和B分别为何种色素（）A.叶绿素、类胡萝卜素B.类胡萝卜素、叶绿素C.叶黄素、叶绿素aD.叶绿素a、叶绿素bA对应训练2、在植物实验室的暗室内，为了尽可能地降低植物光合作用的强度，最好安装（）。A、红光灯B、绿光灯C、白炽灯D、蓝光灯对应训练3.在叶绿体色素的提取和分离实验中，收集到的滤液绿色过浅，其原因不可能是（）A.未加石英砂，研磨不充分B.一次加入大量的无水乙醇提取C.分次加入少量无水乙醇提取D.使用放置数天的菠菜叶C对应训练反应条件：反应场所：反应物：生成物：能量变化：光能等叶绿体CO2，H2O有机物，O2光能→化学能CO2+H2*O光能叶绿体(CH2O)+*O2四、光合作用的过程叶绿体中的色素H2O[H]ATPADP+Pi水的光解O22C3C5(CH2O)多种酶参加催化CO2四、光合作用的过程：1.光反应阶段酶光、色素、叶绿体内的类囊体膜上水的光解：H2O[H]+O2光能（还原剂）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶条件：场所：物质变化：能量变化：光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中2.暗反应阶段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：ATP[H]、ADP+Pi条件：场所：物质变化：能量变化：叶绿体的基质中多种酶、ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能2C3(CH2O)酶糖类[H]、ATPH2OBACDE+PiFGCO2J光8.下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：①图中B是—，它来自于——的分解。②图中C是——，它被传递到叶绿体的——部位，用于——。③图中D是——，在叶绿体中合成D所需的能量来自——④图中的H表示——，H为I提供——⑤当突然停止光照时，F——，G——。（填增加或减少）HIＯ2水[H]基质还原C3ATP色素吸收的光能增加减少光反应[H]、ATP光反应阶段与暗反应阶段的比较项目光反应阶段暗反应阶段区别场所条件物质变化能量转化类囊体薄膜叶绿体基质光、色素、酶、水多种酶、CO2、[H]、ATP光能转化为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4[H]+O2ATP合成：ADP+Pi+光能ATP酶C3的还原：2C3（CH2O）+C5+H2O[H]，ATP酶联系1、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供[H]和ATP；2、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供ADP和Pi；CO2的固定：CO2+C52C3酶3.条件骤变时物质含量的变化光照不变暗反应C3C5[H]ATP（CH2O）CO2浓度减少CO2浓度增加H2OCO2[H]O2酶多种酶ADP+PiATPC52C3（CH2O）H2O水的光解形成ATPCO2的固定C3的还原积累、增加消耗、减少3.条件骤变时物质含量的变化CO2浓度不变光反应[H]ATPC3C5（CH2O）光照减弱光照增强H2OCO2[H]O2酶多种酶ADP+PiATPC52C3（CH2O）H2O水的光解形成ATPCO2的固定C3的还原积累、增加消耗、减少条件骤变时物质量瞬间的变化([H]/ATP/C3/C5)条件首先变化物质随后变化物质CO2供应不变，突然增加光照CO2供应不变，停止光照光照不变，CO2供应增加光照不变，CO2供应停止3.条件骤变时物质量瞬间的变化条件首先变化物质随后变化物质CO2供应不变，突然增加光照［H］、ATP增加C3减少，C5增加CO2供应不变，停止光照［H］、ATP减少C3增加，C5减少光照不变，CO2供应增加C3增加，C5减少［H］、ATP减少光照不变，CO2供应停止C3减少，C5增加［H］、ATP增加光合作用的意义为一切生物生命活动的进行提供所必需的营养物质；为一切生物生命活动的进行提供所必需的能量；维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。总之，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量代谢。衡量指标：光合作用强度P1041、概念：2、表示方法：单位时间内光合作用制造糖类的数量。1、单位时间内光合作用产生有机物的量2、单位时间内光合作用吸收CO2的量3、单位时间内光合作用放出O2的量水O2CO2H2O光能叶绿体(CH2O)++温度CO2浓度根据方程式说出影响光合作用的因素有哪些?光矿质元素光照强度光质光照时间光照面积色素酶生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理，如图，这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是（）A外因—光照强度教材P104实验释放量AB光照强度0吸收量CO2CCO21.光照强度与光合作用强度的关系曲线分析细胞呼吸强度光补偿点光饱和点外因—光照强度Ｄ描述光照强度对光合作用强度影响的曲线并指出A、B、C三点的生物学含义？（不考虑光照强度对呼吸强度影响）光合作用吸收的CO2和呼吸放出CO2相等时的光强度光合作用达到最强时所需的最低的光强度。真正（总）光合速率=净观光合速率+呼吸速率AB光照强度0吸收CO2C2C1abc区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放CO2O2O2CO2O212345A点、AB段、B点、BC1段能进行的过程分别是对点练习1.不同条件下光照强度对光合作用曲线的影响Ｃ(1)当缺镁时，其他条件不变，a、b、d点怎么变化？(2)当CO2浓度较低时，其他条件不变，a、b、d点怎么变化？a点不变，b点右移，d下移a点不变，b点右移，d下移P617应用—农业增产措施：(1)适当提高光照强度、延长光照时间可增加大棚作物产量。(2)★间作套种使农作物的种类搭配，可合理利用光能。(3)种植时：★合理密植在一块地上按照一定的行、株距和占地的宽窄比例种植几种庄稼，叫间作套种。一般把几种作物同时期播种的叫间作，不同时期播种的叫套种。应用—农业增产措施：(1)适当提高光照强度、延长光照时间可增加大棚作物产量。(2)★间作套种使农作物的种类搭配，可合理利用光能。(3)种植时：★合理密植在一块地上按照一定的行、株距和占地的宽窄比例种植几种庄稼，叫间作套种。一般把几种作物同时期播种的叫间作，不同时期播种的叫套种。外因—CO2浓度请完成学案上的图3、图4两种表示方法有什么区别呢？光合速率0CO2浓度B易混曲线辨析C进行光合作用所需CO2的最低