2018年高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 5.4 能量之源——光与光合作用课件 新人教版必修1.pptVIP

-*- 第4节　能量之源—— 光与光合作用 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析 目标导航 第4节　能量之源——光与光合作用 1.说出绿叶中色素的种类和作用,并提取和分离绿叶中的色素。 2.说出叶绿体的结构和功能。 3.用图解表示光反应和暗反应的过程及其联系。 4.说出光合作用的概念以及对它的认识过程。 5.探究影响光合作用速率的环境因素。 一 二 一、捕获光能的色素和结构 1.捕获光能的色素 (1)绿叶中色素的提取和分离 ①提取的原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中,因此可用无水乙醇提取绿叶中的色素。 ②分离的原理:绿叶中不同的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。 ③实验结果:滤纸条上呈现四条色素带,自上而下颜色依次是橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色。其中色素带最宽的颜色呈蓝绿色,最窄的颜色呈橙黄色。 一 二 (2)色素的种类和吸收光谱 一 二 2.叶绿体的结构 (1)叶绿体的形态和结构:叶绿体一般呈扁平的椭球形或球形,外表有双层膜,内部的基粒是由类囊体堆叠而成的。 (2)色素和酶的分布:吸收光能的色素分布于类囊体的薄膜上,与光合作用有关的酶分布在类囊体的薄膜上和叶绿体基质中。 3.叶绿体的功能 叶绿体是进行光合作用的场所。 一 二 二、光合作用的原理和应用 1.光合作用的概念 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着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。 2.光合作用的探究历程 (1)直到18世纪中期,人们一直以为只有土壤中的水分是植物建造自身的原料。 (2)1771年,英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气。 (3)1779年,荷兰的英格豪斯证明了光照和绿叶在更新空气中不可缺少。 (4)1864年,德国科学家萨克斯的实验证实了光合作用的产物除氧气外还有淀粉。 一 二 (5)1941年,美国的鲁宾和卡门利用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自水。 (6)20世纪40年代,美国的卡尔文利用同位素标记法最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。 3.光合作用的过程 (1)光反应阶段 ①条件:光、色素、酶。 ②场所:类囊体的薄膜上。 一 二 ③物质变化。 a.水的光解:光合色素吸收、传递光能,在其中部分光能作用下水分解为氧和[H],氧原子结合形成氧气释放出去,[H]作为还原剂参与暗反应。 b.ATP的合成:另一部分光合色素吸收的光能传递给ADP,在酶的催化作用下,使ADP结合一个Pi形成ATP ,也就将光能转变成活跃的化学能储存在高能磷酸键上。 ④能量变化:将光能转变成ATP中活跃的化学能。 一 二 (2)暗反应阶段 ①条件:多种酶的催化。 ②场所:叶绿体内的基质中。 ③物质变化:CO2首先被一个C5分子固定,生成两个C3(一种三碳化合物),C3被[H]还原生成有机物,并将ATP释放的化学能储存在有机物中。 ④能量变化:ATP中的活跃化学能转变为有机物中稳定的化学能。 4.光合作用原理的应用 (1)光合作用强度:指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 (2)农业生产上可以通过控制光照的强弱,温度的高低和适当增加环境中二氧化碳的浓度等措施增加农作物的产量。 一 二 在进行植物温室栽培时,适量燃烧石油液化气或放一些干冰能够增产,为什么? 提示:CO2是光合作用的原料,适量燃烧石油液化气或放一些干冰能增加CO2浓度,使光合作用强度增加,合成的有机物增多,使作物增产。 一 二 5.化能合成作用 (1)概念 少数种类的细菌不能进行光合作用,但能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物,这种合成作用叫化能合成作用。 (2)实例 生活在土壤中的硝化细菌,能将土壤中的氨氧化成亚硝酸,进而将亚硝酸氧化成硝酸。它能利用这两个化学反应中释放出的化学能,将二氧化碳和水合成为糖类,以供硝化细菌维持自身的生命活动。 一 二 三 一、外界环境对光合作用速率的影响 1.光照强度对光合作用速率的影响 在一定光照强度范围内,增加光照强度可提高光合作用速率。曲线分析如下。 一 二 三 A点:光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,CO2释放量代表此时的呼吸强度。 AB:表明光照强度加强,光合作用逐渐加强。 B点:光合作用强度=细胞呼吸强度,称B点对应的光照强度为光补偿点(光照强度在光补偿点以上,植物才能正常生长)。 BC:随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强。 C点:对应的光照强度为光饱和点。 特别提醒(1)阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低,如左下图中的B、C对应的光照强度。 (2)间作套种时农作物的种类搭配,林带树种的配置,冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。 一 二 三 2.光照面积对光合作用速率的影响