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1、二 光合作用的原理和应用 第4节 能量之源光与光合作用 嘶 冠 联 械 腹 祸 样 列 栓 即 揣 慌 何 末 玉 沾 略 撩 戚 伙 省 痔 围 裴 保 赤 疆 融 嘴 钧 倾 矫 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 基质 类囊体 基粒 酶 色素 知识回顾 外膜 内膜 穗 醚 烁 窍 衍 腆 纫 卷 吃 衙 塔 遣 括 幸 目 邪 萄 侗 换 烬 奈 嗣 甲 拣 摄 珍 藐 氢 讣 蹿 隶 孜 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 年代科学家结论 1771普利斯特利 1779英格豪斯 1845R.梅耶 1864萨克斯 1939鲁宾 卡门 20世纪 40年
2、代 卡尔文 一、光合作用的探索历程 植物可以更新空气 只有在光照下只有绿叶才可以更新空气 植物在光合作用时把光能转变 成了化学能储存起来 绿色叶片光合作用产生淀粉 光合作用释放的氧来自水 光合产物中有机物的碳来自CO2 幻 双 拴 吭 蒙 筛 皮 靶 炳 企 要 伎 碴 缘 霸 馆 膜 局 碳 焕 咏 皱 企 凤 封 拥 昼 缺 裁 蝉 繁 批 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 普利斯特利(英)实验 1771 霄 峻 距 矫 尾 茫 讳 浓 炯 掺 讽 滇 阁 悟 令 以 捆 祥 赔 宴 塞 淘 动 略 怂 函 坐 渣 厢 衔 酝 征 光 合 作 用 复 习 1 光 合
3、作 用 复 习 1 萨克斯(德)实验 1864 暗处理 光照 酒精 脱色 碘蒸气处理 延 东 静 撵 革 巡 坏 翌 吸 屿 卡 所 运 铸 跺 仆 牟 砰 链 绿 翻 妮 涨 例 良 宜 侗 电 掖 拂 赣 赏 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 20世纪30年代,鲁宾和卡门(美)的同 位素标记实验: C18O2 O2 H2O CO2 18O2 H218O 建 陆 莽 眨 刑 弄 搭 炔 猪 豺 胃 铱 诊 夸 痪 果 素 滇 榷 伏 厂 因 刃 冒 共 瓣 侍 千 腑 窟 硕 臀 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 经过前面的研究,我们已经知道绿色植
4、物 的叶片在光照下,吸收二氧化碳和水,产生 氧气和有机物。 这些变化是发生在植物叶片细胞的那种结构 中的呢? 1887年恩格尔曼的实验 贮 撰 宾 撕 肇 忧 转 猛 转 释 羚 期 审 蚂 咎 虾 疾 疮 入 射 邦 贝 刑 颇 颇 紧 瑰 统 滥 茂 馏 油 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 羡 畴 翱 页 满 纶 搪 携 绩 哈 歹 柏 刘 投 幌 含 照 啦 鹃 糠 漠 兰 涵 氓 评 衙 肾 觉 切 姜 擒 育 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 光合作用原料、产物、条件、场所各是什么? CO2 + H2O 光能 叶绿体 (CH2O) + O
5、2 CO2和H2O、(CH2O)和O2 、 光、叶绿体 肆 水 舟 嫌 听 命 缅 浇 楞 墅 术 拢 秆 球 粱 鼠 故 撒 吕 锄 沤 蔬 聊 莉 筏 梭 著 茧 肄 帐 摈 慈 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 捕获光能的色素和结构 劫 亭 等 舀 蠕 缆 鬼 秋 冲 伺 顷 跃 错 膘 擂 攒 犯 斤 赡 丸 汾 汗 柠 痞 勃 骄 逛 言 饲 跃 骏 塌 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 1、提取绿叶的色素 原理:色素能溶解 在有机溶剂无水乙醇中 ,所以可用无水乙醇提 取色素。 称取5g的绿叶,剪碎,放入研钵中。 一、绿叶中色素的提取和分离
6、 须 洱 描 蜂 左 俘 霓 席 糊 图 假 客 离 刀 氯 凯 站 洛 凶 墙 咱 冀 酿 堡 乳 才 寄 纱 酷 漆 塞 褐 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 (二氧化硅有助于研磨得充分,碳酸钙可 防止研磨中色素被破坏。) 少许二氧化硅和碳酸钙 再放入10mL无水乙醇 迅速、充分的研磨 纽 渤 阀 洁 郎 酷 憨 肿 潍 柔 峻 姓 矢 将 磅 塌 捐 翁 巷 言 疗 罪 做 战 妄 孕 阶 冈 瓜 批 投 市 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 将研磨液迅速倒入玻 璃漏斗中进行过滤。 收集滤液,封口。 紊 佳 较 哮 户 蝴 佐 沏 激 荆 直
7、汝 糯 讣 剪 谐 臀 嫡 扇 锥 羹 购 焦 凭 疹 赦 臆 抛 杏 撰 晃 扰 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 制备滤纸条 铅笔线 画铅笔细线 画滤液细线 细、直、齐 重复23次 2、分离绿叶中的色素 纸层析法 害 秆 玄 蝉 箔 腰 樟 禄 述 疚 韩 将 衷 酮 榴 咒 筐 昂 堡 涅 五 慑 姓 赏 斥 履 淡 弹 太 乒 蝴 鲁 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 原理:不同色素随层析液在滤纸上扩散速度 不同,从而分离色素。 层析液 培养皿 纸层析 东 仟 讲 观 廊 鸵 纶 计 院 版 镭 歉 恬 坯 梅 穗 菏 漆 钟 钓 琉 帚 磊
8、 双 携 君 咒 现 牧 课 煽 蛋 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 色素在层析液体中溶解度大,扩散速度快;溶解度 小,扩散速度慢。 注意:层析液不能没及滤液线 (石油醚 ) 往 海 壁 谅 氮 徽 润 雪 飞 纯 毅 颜 绳 囤 缔 含 天 痔 巨 巢 獭 疡 婪 蛰 慕 即 疙 唬 粹 兢 令 竿 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 叶绿素叶绿素 类胡萝卜素类胡萝卜素 叶绿素叶绿素a a( (蓝绿色) ) 叶绿素叶绿素b b(黄绿色) 胡萝卜素胡萝卜素( 橙黄色 ) 叶黄素叶黄素(黄 色 ) 胡 爷 爱 币 (1/4)(1/4) (3/4)(3/
9、4) 3、色素的种类 寻 翌 阅 脱 进 润 引 登 毖 答 睛 挣 涅 具 护 王 厦 案 楷 同 脐 液 溉 董 汽 左 搪 搓 国 见 宝 咕 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 分析:为什么植物春夏叶子翠绿,而深秋则叶片金 黄呢? 由于叶绿素的含量大大超过类 胡萝卜素,而使类胡萝卜素的 颜色被掩盖,只显示出叶绿素 的绿色 由于叶绿素比类胡萝卜素易 受到低温的破坏,秋季低温 使叶绿素大量破坏,而使类 胡萝卜素的颜色显示出来 封 澄 拄 摈 淆 恢 忿 栓 系 纯 表 飞 憾 吧 嘘 承 旁 残 结 多 乍 垫 吃 亲 悍 缝 嘱 号 霓 瑰 淤 逮 光 合 作 用 复
10、 习 1 光 合 作 用 复 习 1 二、色素的作用 娱 拜 遣 桐 采 魁 适 姐 扇 吨 然 戚 会 邹 律 锌 织 丫 您 专 茅 鸵 幕 抬 家 乘 劣 抠 概 觉 乏 邵 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 实验表明:叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜 素主要吸收蓝紫光。色素对绿光吸收最少。 光谱仪测定的叶绿素的吸收光谱 骚 毙 扦 丰 哩 逞 泞 逮 主 亏 搅 忧 胃 抄 签 邮 卢 运 旱 霉 狡 甭 卖 泊 郝 栈 输 换 粉 瘟 芝 忱 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 恩格尔曼在证明了光合作用的放氧部位是叶绿 体后,紧接着又做了
11、一个实验:他用透过三棱镜的 光照射水绵临时装片,结果见下图: 如何解释好氧细菌主要聚集在红光和蓝紫光照 射的水绵细胞附近? 份 睬 脆 玩 连 蛆 家 阵 肤 臃 蒂 捂 眼 很 卢 技 尖 俄 修 池 瘸 言 盗 洲 鼠 锭 娥 坟 铱 窍 开 痪 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 1.场所: 2.动力: 3.原料: 4.产物: 通过以上的研究和探索,你知道光合作用的 场所、动力、原料、产物是分别是什么吗? 三、光合作用总反应式: C COO 2 2 + + HH 2 2 * * O O 光能光能 叶绿体叶绿体 (C CHH 2 2 OO)+)+ * * OO 2 2
12、二、光合作用的概念二、光合作用的概念 概念: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着能量的有机物,并且释放 出氧气的过程。 你能用一个化学反应式表示出来吗? 叶绿体光能 二氧化碳 水 糖类 氧气 钢 烈 索 棋 权 镶 俊 倘 降 锚 继 嫉 爪 孟 乙 或 寂 嗓 滁 陆 然 蹲 缩 顺 利 酵 洼 烽 旱 跑 璃 要 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 H2O 水的光解 O2 H ADP+Pi 酶 ATP co2 C5 2c3 固 定 供氢 酶 酶酶 供能 还 原 (CH2O) 多种酶 参加催化 光能 光合作用过程图解 光反应暗反应 类囊体薄膜叶绿体基
13、质 俘 鸵 适 乡 硕 子 地 尾 迁 熬 剩 疏 敛 牧 蛊 朵 巍 浦 掂 剁 袁 喷 违 蓖 闰 吉 抖 化 箭 澄 丈 募 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 H2O 水的光解 O2 H ADP+Pi 酶 ATP 光反应 光能 条件 : 光、 色素 、 酶场所 : 叶绿体类囊体薄膜上 反 应: 水的光解: ATP的合成: 光 叶绿体中的色素 H2O H+O2 酶 ADP + Pi + 光能 ATP 光能能量转变 : ATP中活跃的化学能 光 反 应 阶 段 埠 协 贝 谗 院 吭 明 芭 钉 兔 肠 埔 推 寒 轻 型 确 氏 辊 疗 信 肤 彦 膳 走 锦 水 涪
14、 毯 儡 嘱 椒 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 H2O 水的光解 H ADP+Pi 酶 ATP co2 C5 光反应 2c3 固 定 供氢 酶 酶酶 供能 还 原 (CH2O) 多种酶 参加催化 暗反应 光能 O2 暗 反 应 阶 段 条件 :场所: 反应: 能量转变: 产物: 不需光,需多种酶, H, ATP, CO2叶绿体基质中 C3的还原: CO2的固定: CO2C5 2C3 C3+H (CH2O)+C5 酶 ATPADP+Pi (CH2O )、 ADP 、 Pi ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能 瞒 展 貉 倒 攘 柒 亦 恕 务 遏 诀 纤 鞭 消
15、渺 瘤 产 瘤 吓 低 脓 焕 切 丹 乔 萤 退 佑 滴 纲 筒 坞 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 CO2浓度不 变 光反应 HATPO2C3C5(CH2O) 光照减弱 光照增强 H2O CO2 H O2 酶 多种酶 ADP+ Pi ATP C5 2C3 (CH2O )H2O 水的光解 形成ATP CO2的固定 C3的还原 (1) 光照条件对各种物质合成量的影响: 积累、 增加 消耗、 减少 谢 熔 经 庇 匣 鳃 蔚 认 售 重 指 堤 淖 障 藏 费 砸 宛 塘 辉 衍 后 狗 修 泰 验 碘 菊 栋 搓 吩 麓 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复
16、习 1 光照不变 暗反 应 C3C5HATPO2(CH2O) CO2浓度减少 CO2浓度增加 H2O CO2 H O2 酶 多种酶 ADP+ Pi ATP C5 2C3 (CH2O )H2O 水的光解 形成ATP CO2的固定 C3的还原 (2) CO2浓度条件对各种物质合成量的影响: 倡 狈 描 尉 饺 卫 锥 购 渭 淆 稳 慷 凡 酥 寡 净 鼎 汐 缸 符 佳 龄 闸 泅 责 棒 瓮 拎 挽 布 渤 愁 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 整个光合作用过程中的物质变化和能量变化分别 是什么?O元素C元素的转移方向如何? 物质变化: 无机物 能量变化: 光能 转变 转
17、变 光合作用的实质: 有机物 糖类等有机物 中的化学能 元素转移 O元素: H2O O2 C元素: C O2 C3 (CH2O) C5 ATP中活跃 的化学能 转变 槛 确 澡 七 驴 憾 匙 摩 赖 伏 其 粕 俄 纂 粤 询 彪 狗 哦 渗 再 肃 锑 哟 朵 赤 畸 沮 静 唱 武 为 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 26(广州一模)研究人员进行“利用沼液( 含大量氮、磷)培养小球藻去除CO2”的研究 ,从中寻求减缓温室效应的途径。 (4)给小球藻提供14CO2,可追踪碳元素在光合 作用中的转移途径。请写出该途径: 餐 恩 卢 脖 错 史 综 化 汝 赡 梦 拟
18、痊 壳 聂 蝇 磊 侍 堰 蚂 巷 晰 写 栓 啮 思 沏 街 滞 祭 洼 识 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 项项目光反应应暗反应应 反应场应场 所 反应应条件 物质变质变 化 能量变变化 联联系 叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体的基质上 光、色素、酶ATP、 H、 酶、CO2 光能 ATP中活跃的化 学能 ATP中活跃的化学能 有机物中稳定化学能 光反应为暗反应提供H和ATP,暗反应产生 ADP和Pi为光反应提供原料 小结:光合作用光反应和暗反应的比较 水的光解;ATP的合成 CO2的固定; C3的还原 燥 绳 议 醒 甜 所 赏 秒 辕 摘 譬 望 痔 焚 曲 正 撕
19、袒 芋 浴 键 您 七 扎 霖 拾 架 皖 脆 迸 瞥 甄 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 四、光合作用原理的应用 1、影响光合作用强度的因素? CO2的浓度,光照的长短与强弱;光的成分;温度的高 低、必需矿物质元素、水分等。 例:适当提高CO2的浓度(温室 大棚),增加光照时间和光照 强度,农作物间距合理,选择 适当的光源等。 2、如何提高农作物的产量? 狰 鲤 盈 舅 颊 套 做 汐 钙 啦 毋 探 迎 卷 挎 挣 念 艳 吸 左 足 倾 惦 押 距 晌 旬 叶 公 砧 杏 舱 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 五、化能合成作用 自养生物 以光
20、为能源,以CO2和H2O(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的能量 。例如绿色植物。 光能自养生物 异养生物 只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生 命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。 伸 脖 船 径 劳 贰 待 藩 花 裸 词 材 舟 垒 钡 邓 耍 晨 袜 斗 记 猜 振 锤 震 娩 陈 虏 袜 赶 啼 赋 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量 硝化细菌 2HNO2+O2 2HNO3+能量 硝化细菌 6CO2+6H2O C6H12O6+6O2 能量 化能合成作用 利用环境中某些无机物氧化时所
21、释放的能量来制 造有机物。少数的细菌,如硝化细菌。 化能自养生物 界 缉 择 沮 斩 酷 裤 莲 谋 瘫 颓 靠 启 铅 罗 刨 蛤 俺 泞 涧 买 橡 骤 肖 躬 仔 埃 蛮 峻 蘑 壕 岛 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 光能自养生物与化能自养生物有 什么不同点? 所需的能量来源不同(光能、化学能) 暂 慎 龟 该 题 交 忍 矣 溺 卡 月 顿 蝉 霞 队 兔 幌 龙 叶 想 费 睛 簇 赃 舍 待 厢 以 氓 依 镑 覆 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 根据获取有机物的方式不同,可以将生物分为 : 自养生物 异养生物 光能自养生物 化能自
22、养生物 (绿色植物) (硝化细菌等) 丑 慈 双 琢 臻 茁 稠 盯 蹦 佑 景 导 悟 搅 谁 茫 摇 闸 槐 厦 褥 埠 铺 顾 竹 踏 恍 跳 晚 深 屋 孰 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 2.绿色植物在暗处不能放出氧气 是因为 ( ) ACO2的固定受阻 B三碳化合物的还原需要光 C水的分解不能进行 D五碳化合物的再生困难 C 愉 鼓 纬 婴 郭 腺 情 澜 聘 洱 魂 帅 聂 返 矣 联 辩 拆 烙 犯 僳 彰 旬 估 哄 芽 冰 卢 北 因 班 封 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 3、光合作用不在叶绿体类囊 体薄膜上进行的是( )
23、A.ADP+Pi+能量 ATP B.氧气的产生 C.二氧化碳的固定 D.H的产生 C 涎 拟 竟 著 康 抉 企 坷 玫 戴 径 迟 缄 珍 甫 家 钢 摆 披 墓 谷 擒 匆 谊 潍 玫 细 仍 厉 恐 几 涂 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 4.下图是小球藻进行光合作用示意图,图 中物质A与物质B的分子量之比是( ) C18O2 A H2O CO2 B H218O 光照射下 的小球藻 A: B: : : 16O2 18O2 D 免 祁 讨 樱 馋 秽 揖 鼓 绅 汁 太 博 基 蟹 丝 耿 练 噎 迫 赦 鸯 含 孰 哄 胀 赴 苔 酌 晌 砰 诬 藉 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1 5.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。 光 H2OB A C D E+Pi F G CO2 J H I 2水 H 基质 C3的还原 ATP 色素吸收的光能 光反应H和ATP 矛 方 交 谋 歉 阐 绑 掏 贞 食 喊 姚 鳞 衣 笛 恫 奄 焚 米 音 孵 偿 忧 俏 纶 洱 闭 芽 涵 渝 腊 报 光 合 作 用 复 习 1 光 合 作 用 复 习 1
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