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1、问题探讨问题探讨 有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的灯管，并且在白天也开灯。灯管，并且在白天也开灯。1.1.这种方法的好处是？不同颜色的光照对植物的这种方法的好处是？不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗？光合作用会有影响吗？2.2.能否用绿光灯管来补充光源？为什么？能否用绿光灯管来补充光源？为什么？可以提高光合作用强度。因为叶绿素吸收最多的是可以提高光合作用强度。因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。不同颜色的光对植物的光光谱中的蓝紫光和红光。不同颜色的光对植物的光合作用会有影响。合作用会有影响。不能；因为叶绿素对绿光吸收最少。不能；因为叶绿素对绿光
2、吸收最少。 太阳光中有能量，我们制造出太阳能电池板可以捕获其中的能量并转化为电能。 绿色植物也能捕获并转化太阳光中的能量，那么，绿叶中通过什么物质或结构捕获并转化光能呢？ 我们知道，玉米中有时会出现我们知道，玉米中有时会出现白化苗白化苗。白化苗由于不能进行光合作用，待种子中贮白化苗由于不能进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。可见光合作用与细存的养分耗尽就会死亡。可见光合作用与细胞中的色素有关。胞中的色素有关。1 1、绿叶中色素的种类、分布及功能、绿叶中色素的种类、分布及功能2 2、色素的提取和分离。、色素的提取和分离。3 3、叶绿体的结构和功能探究、叶绿体的结构和功能探究提取提取：纸
3、层析法纸层析法 1.实验原理实验原理：实验：实验：绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离 绿叶中的色素都能绿叶中的色素都能溶解于有机溶剂溶解于有机溶剂无水乙醇中，无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。分离分离： 绿叶中的色素不只一种，它们都能溶解在层析液中。然绿叶中的色素不只一种，它们都能溶解在层析液中。然而，它们在层析液中的而，它们在层析液中的溶解度溶解度不同。不同。溶解度高的随层溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。这样滤液中不同。这样滤液中不同的色素就随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。的色素就随着层
4、析液在滤纸上的扩散而分离开。2 2、目的要求：、目的要求：（1 1）绿叶中的色素提取和分离。）绿叶中的色素提取和分离。（2 2）探索绿叶中有几种色素。）探索绿叶中有几种色素。3 3、材料用具：、材料用具：课本课本P98P984.4.方法步骤：方法步骤： 4. 4.分离绿叶中的色素分离绿叶中的色素3.3.画滤液细线画滤液细线 2.2.制备滤纸条制备滤纸条 1. 1.提取绿叶中的色素提取绿叶中的色素 5.5.观察与记录观察与记录 SiO2使研磨充分使研磨充分 CaCO3 中和酸性物质，中和酸性物质， 防止色素被破坏防止色素被破坏 无水乙醇无水乙醇溶解色素溶解色素（1 1）称取绿叶五克，剪碎，放在研
5、钵中）称取绿叶五克，剪碎，放在研钵中（2 2）加入少许）加入少许SiOSiO2 2 、CaCOCaCO3 3， 再加入再加入1010毫升无水乙醇，毫升无水乙醇， 进行进行快速、充分快速、充分的研磨的研磨1. 1.提取绿叶中的色素提取绿叶中的色素 方法步骤：方法步骤： （3）过滤：将研磨液迅）过滤：将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（速倒入玻璃漏斗（基部放基部放置单层尼龙布置单层尼龙布 ），），获获取绿色滤液，及时用棉塞取绿色滤液，及时用棉塞将试管口封严。将试管口封严。单层尼龙布单层尼龙布过滤叶脉及过滤叶脉及二氧化硅等二氧化硅等防止乙醇挥发，防止乙醇挥发，叶绿素氧化分叶绿素氧化分解解2.制备滤纸条制备滤纸
6、条画铅笔细线画铅笔细线将干燥的定性滤纸剪成稍小于试管长与直径的滤纸条，将干燥的定性滤纸剪成稍小于试管长与直径的滤纸条，将一端减去两角，并在距这一端将一端减去两角，并在距这一端1厘米处用铅笔画一厘米处用铅笔画一条细线。条细线。 剪角的目的：防止两侧色素扩散快，色素带不整齐剪角的目的：防止两侧色素扩散快，色素带不整齐铅笔线铅笔线3.画滤液细线画滤液细线 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀划出一条细线，匀划出一条细线，滤液细线滤液细线要求：细、齐、直。要求：细、齐、直。 待滤液干后，待滤液干后，重复重复1-21-2次，次，目的：积累更多色素，使色素分离效目的：积累
7、更多色素，使色素分离效果更明显。果更明显。4.分离色素：取适量层析液倒入烧杯中，将滤分离色素：取适量层析液倒入烧杯中，将滤纸条轻插入层析液中纸条轻插入层析液中（滤液细线不能触及层析液，（滤液细线不能触及层析液，以防止色素溶解于层析液中而无法分离），以防止色素溶解于层析液中而无法分离），用培养皿盖住（用培养皿盖住（防止层析液挥发防止层析液挥发）。）。插滤纸条插滤纸条层析液层析液培养皿培养皿5.观察与记录观察与记录无水乙醇：无水乙醇：二氧化硅：二氧化硅：碳酸钙：碳酸钙：可溶解叶绿体中的色素可溶解叶绿体中的色素破坏细胞结构，使研磨充分破坏细胞结构，使研磨充分可防止研磨过程中色素被破坏可防止研磨过程中
8、色素被破坏层析液：层析液： 分离色素分离色素（提取色素）（提取色素）6 6、实验成功的关键、实验成功的关键叶片要叶片要 、颜色要深绿，含有、颜色要深绿，含有 色素色素研磨要研磨要 。 叶绿素不稳定，易被叶绿素不稳定，易被活细胞内的活细胞内的叶绿素叶绿素 水解。充分研水解。充分研磨使叶绿体完全破裂，提取较多的色素磨使叶绿体完全破裂，提取较多的色素过滤后为什么要塞紧管口？过滤后为什么要塞紧管口？防止色素挥发。防止色素挥发。制备的滤纸条为什么要剪去两角？制备的滤纸条为什么要剪去两角？防止层析液（色素）在滤纸条的两侧扩散速度过快，防止层析液（色素）在滤纸条的两侧扩散速度过快，剪去两角后可使层析出的色素
9、带呈直带状，实验效果好。剪去两角后可使层析出的色素带呈直带状，实验效果好。滤液细线不仅要求滤液细线不仅要求 ，而且要求含有，而且要求含有 色素，色素，所以要求所以要求滤液干后滤液干后再画两三次再画两三次滤液细线不能触及滤液细线不能触及 ，否则色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。否则色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。新鲜新鲜较多较多迅速、充分迅速、充分酶酶细、齐、直细、齐、直较多较多层析液层析液目的：积累更多色素，使色素分离效果更明显。目的：积累更多色素，使色素分离效果更明显。【备注】【备注】(1)(1)层析液中的丙酮、苯等易层析液中的丙酮、苯等易挥发挥发且且有毒有毒，因此分离色素
10、时，因此分离色素时，应用应用棉塞塞紧试管口棉塞塞紧试管口。（2 2）分离后出现的色素带的宽度可以代表色素的）分离后出现的色素带的宽度可以代表色素的 ；扩散的快慢表示扩散的快慢表示 。 (3)(3)在滤纸条上，相邻两条色素带间距最宽的是在滤纸条上，相邻两条色素带间距最宽的是胡萝卜素胡萝卜素和和叶黄素叶黄素相邻两条色素带间距最窄的是相邻两条色素带间距最窄的是叶绿素叶绿素a a和和叶绿素叶绿素b b。含量含量溶解度的大小溶解度的大小类别类别颜色颜色含量含量溶解度溶解度速度速度胡萝卜素胡萝卜素橙黄色橙黄色最少最少最大最大最快最快叶黄素叶黄素黄色黄色较少较少较大较大较快较快叶绿素叶绿素a a蓝绿色蓝绿色
11、最多最多较小较小较慢较慢叶绿素叶绿素b b黄绿色黄绿色较多较多最小最小最慢最慢绿叶中的色素主要吸收绿叶中的色素主要吸收红光红光和和蓝紫光蓝紫光叶绿素溶液叶绿素溶液叶绿素：吸收蓝紫光和红光叶绿素：吸收蓝紫光和红光类胡萝卜素：吸收蓝紫光类胡萝卜素：吸收蓝紫光叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱(1)(1)叶片呈现绿色的原因是什么叶片呈现绿色的原因是什么? ?(2)(2)为什么许多植物到了秋天叶子就变黄了为什么许多植物到了秋天叶子就变黄了? ?(3)(3)温室的顶棚用红色玻璃还是绿色玻璃好温室的顶棚用红色玻璃还是绿色玻璃好? ? 叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，再
12、加上叶绿素含量多，所以叶片才呈现绿色。再加上叶绿素含量多，所以叶片才呈现绿色。 秋季秋季, , 气温降低气温降低, , 叶绿素分解，叶片中叶绿素分解，叶片中的叶黄素、胡萝卜素开始显露的叶黄素、胡萝卜素开始显露红色红色二、叶绿体的形态结构及功能二、叶绿体的形态结构及功能形态形态： 外膜：光滑，与细胞质基质分隔开外膜：光滑，与细胞质基质分隔开 内膜：光滑内膜：光滑 基粒：基粒： 基质：含有与基质：含有与暗反应暗反应有的有的 。功能：功能：由由2 2个以上个以上 堆叠而成，分堆叠而成，分布有布有4 4种种 、有关的有关的酶酶类囊体色素酶. . .膜膜扁平的椭球形或球形扁平的椭球形或球形结构结构内部内
13、部双层进行光合作用的场所进行光合作用的场所叶叶绿绿体体结结构构模模式式图图外膜外膜内膜内膜基粒基粒叶绿体基质叶绿体基质（含酶、（含酶、DNA等等)每个基粒都由一个每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结个圆饼状的囊状结构堆叠而成。这些构堆叠而成。这些囊状结构称为囊状结构称为类囊类囊体体。而每个基粒都含有而每个基粒都含有两个以上的类囊体，两个以上的类囊体，多者可达多者可达100个以个以上。叶绿体内有如上。叶绿体内有如此多的基粒和类囊此多的基粒和类囊体，体，极大地扩大了极大地扩大了受光面积。受光面积。问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？ 吸收光能
14、的四种色素就分布在吸收光能的四种色素就分布在类囊体薄膜类囊体薄膜上上人们对叶绿体功能是如何认识的呢？人们对叶绿体功能是如何认识的呢？叶绿体中仅仅是吸收光能吗？叶绿体中仅仅是吸收光能吗？吸收、传递吸收、传递光能并将光能光能并将光能转化转化为储存于为储存于ATPATP中中的化学能，的化学能，同时还将同时还将H2OH2O分解为分解为HH和和O2O2。1880年，恩格尔曼的实验年，恩格尔曼的实验隔绝空气隔绝空气黑暗，用极细光束照射完全暴露在光下完全暴露在光下水绵和好氧水绵和好氧细菌的装片细菌的装片结论：结论：氧气是由氧气是由 叶绿体叶绿体释放出来的。释放出来的。 叶绿体叶绿体是光合作用的场所。是光合作
15、用的场所。光合作用需要光合作用需要光照。光照。设置了对照实验设置了对照实验自变量：自变量：光照光照( (照光处与不照光处；黑暗与完全曝光照光处与不照光处；黑暗与完全曝光) )因变量：因变量：好氧细菌的分布好氧细菌的分布1 1、为什么水绵是合适的实验材料？、为什么水绵是合适的实验材料？ 2 2、他是如何控制实验条件的？、他是如何控制实验条件的？水绵具有呈螺旋式带状的叶绿体，便于观察水绵具有呈螺旋式带状的叶绿体，便于观察A A、选用、选用黑暗、无空气黑暗、无空气的环境：的环境：排除环境中排除环境中光线和氧气的影响光线和氧气的影响B B、选用、选用极细的光束极细的光束，并用，并用好氧细菌好氧细菌检测
16、，检测，准确判断准确判断释放释放O O2 2的部位的部位此实验在设计上有什么巧妙之处？此实验在设计上有什么巧妙之处？C C、进行黑暗（局部光照）与曝光的、进行黑暗（局部光照）与曝光的对照实验对照实验，从而，从而明确实验结果完全是由明确实验结果完全是由光照光照引起的。引起的。拓展：恩格尔曼的第二个实验拓展：恩格尔曼的第二个实验 叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用，叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用，放出氧气。放出氧气。色素吸收的光谱色素吸收的光谱叶绿素溶液叶绿素溶液叶绿素主要吸收红光和蓝紫光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类胡萝卜素主要吸收蓝紫光类胡萝卜素溶液类胡萝卜素
17、溶液小结：小结： 叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。需的酶。1研磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是研磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是 ( ) A使各种色素溶解在丙酮中使各种色素溶解在丙酮中 B使研磨充分使研磨充分 C防止色素分子被破坏防止色素分子被破坏 D加速研磨加速研磨 2对对“叶绿体中色素的提取和分离叶绿体中色素的提取和分离”实验中，下列描实验中，下列描述正确的是述正确的是 ( )A将将5g新鲜完整的菠菜叶，
18、放入研钵中，加入丙酮、新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入丙酮、石英砂、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨以后，迅速研磨B用毛细吸管吸取少量滤液；沿铅笔线处小心均匀地用毛细吸管吸取少量滤液；沿铅笔线处小心均匀地划出一条滤液细线，并连续迅速地重复划划出一条滤液细线，并连续迅速地重复划23次次C把划好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，把划好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散以求加快色素在滤纸条上的扩散D色素分子是有机物，不溶于水，所以研磨过程中加色素分子是有机物，不溶于水，所以研磨过程中加入乙醇是为了溶解色素入乙醇是为了溶解色素 CD 3下图所示下图所示“叶绿体中色
19、素的提取和分离叶绿体中色素的提取和分离”实验的实验的装置正确的是装置正确的是 ( ) 4纸层析法分离叶绿体色素时纸层析法分离叶绿体色素时,滤纸上最下端的色素滤纸上最下端的色素名称和颜色分别是名称和颜色分别是 ( ) A橙黄色的胡萝卜素橙黄色的胡萝卜素 B黄色的叶黄素黄色的叶黄素 C蓝绿素的叶绿素蓝绿素的叶绿素a D黄绿色的叶绿素黄绿色的叶绿素b 5在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色素滤液进行在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色素滤液进行色素分离，会看到近似同心的四圈色素环，排在最外色素分离，会看到近似同心的四圈色素环，排在最外圈的色素是圈的色素是 ( ) A橙黄色的胡萝卜素橙黄色的胡萝卜素 B黄色的
20、叶黄素黄色的叶黄素 C蓝绿素的叶绿素蓝绿素的叶绿素a D黄绿色的叶绿素黄绿色的叶绿素bBDA6阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于A绿光区绿光区 B红橙光区和绿光区红橙光区和绿光区( )C蓝紫光区和绿光区蓝紫光区和绿光区 D红橙光区和蓝紫光区红橙光区和蓝紫光区D7用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照相
21、同时间后，罩内相同的天竺葵，光照相同时间后，罩内O2最多的是最多的是 ( )A绿色罩绿色罩 B黑色罩黑色罩 C无色罩无色罩 D蓝紫色罩蓝紫色罩 C8分别在分别在A、B、C三个研钵中加三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色），几乎无色。绿色、黄绿色（或褐色），几乎无色。注：注：“”表示加；表示加；“”表示不加。试回答：表示不加。试回答：（1）A处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是_ _，原因是，原因是_。（2）B处理得到的溶液
22、颜色是处理得到的溶液颜色是_ _，原因是，原因是_。（3）C处理得到的溶液颜色处理得到的溶液颜色_ _，原因是，原因是_。 处理处理ABCSiO2（少量）（少量）CaCO3（少量）（少量）蒸馏水（蒸馏水（10毫升）毫升）黄绿色黄绿色部分叶绿素受到破坏部分叶绿素受到破坏几乎无色几乎无色叶绿素不溶于水叶绿素不溶于水深绿色深绿色大量叶绿素溶于乙醇中大量叶绿素溶于乙醇中95乙醇（乙醇（10毫升）毫升）五年后五年后1642年，海尔蒙特(J.B. van Helmont)74.470.06水分水分是建造植物体的是建造植物体的唯一唯一原料原料2.5 Kg1771年（英）年（英）普里斯特利的普里斯特利的实验实
23、验 植物可以更新空气；植物可以更新空气；该实验严谨吗？该实验严谨吗？有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？17791779年，荷兰的英格豪斯年，荷兰的英格豪斯 普利斯特利的实验只有在普利斯特利的实验只有在阳光照射阳光照射下才能成功；植物体下才能成功；植物体只有绿叶才能只有绿叶才能更新空气更新空气。 到到1785年，发现了空气的组年，发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出成，人们才明确绿叶在光下放出的是的是O2，吸收的是吸收的是CO2。光光能能化化学学能能储存在什储存在什么物
24、质中？么物质中？德国德国梅耶梅耶（置于暗处几小时，饥（置于暗处几小时，饥饿处理）饿处理）思考：思考：目的是什么？目的是什么？一半遮光一半遮光一半曝光一半曝光18641864年年 德国科学家德国科学家 萨克斯萨克斯消耗掉叶片中消耗掉叶片中的营养物质的营养物质结论：绿色叶片中光合作用中产生了淀粉；结论：绿色叶片中光合作用中产生了淀粉；结果结果：暴光部分呈：暴光部分呈蓝色蓝色，遮光部分无颜色变化，遮光部分无颜色变化酒精脱色酒精脱色2 2、该实验有对照吗？、该实验有对照吗？3 3、自变量为、自变量为 （一半曝光与另一半遮光），（一半曝光与另一半遮光），因变量为因变量为 变化。变化。光照叶片颜色自身对照
25、1 1、叶片有颜色，如、叶片有颜色，如何排除干扰？何排除干扰？18641864年，德国萨克斯实验年，德国萨克斯实验黑暗处理黑暗处理一昼夜一昼夜让一张叶片一半让一张叶片一半曝光一半遮光曝光一半遮光绿叶在绿叶在光光下制造下制造淀粉淀粉。用碘蒸气处理这片叶，用碘蒸气处理这片叶，发现曝光的一半呈深发现曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半则蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。没有颜色变化。光是光合作用的必要条件。光是光合作用的必要条件。光合作用释放的光合作用释放的O2来自来自CO2还是还是H2O？实验过程实验过程证明的问题：证明的问题：光合作用释放的氧气来自于光合作用释放的氧气来自于水。水。 20 20世纪世纪3
26、030年代，年代，鲁宾和卡门鲁宾和卡门（美）的（美）的同位素标记同位素标记实验：实验：最后由美国科学家卡尔文利用最后由美国科学家卡尔文利用1414C C做试验研究：做试验研究：用用1414C C标记的标记的1414COCO2 2，供小球藻进行光合作用，供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了然后追踪检测其放射性，最终探明了COCO2 2中的碳中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途，这一途径称为径称为卡尔文循环卡尔文循环。在在19611961年获得诺贝年获得诺贝尔化学奖尔化学奖年代年代科学家科学家结论结论16641664海尔蒙特海尔蒙特水
27、分是植物建造自身的原料水分是植物建造自身的原料17711771普利斯特利普利斯特利植物可以植物可以更新空气更新空气17791779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只有绿叶才可以更更新空气新空气18451845R.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把光能转变成了化学能了化学能储存起来储存起来18641864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粉产生淀粉18801880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。叶绿体叶绿体是是光合作用的场所。光合作用的场所。19391939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
28、来自水水。2020世纪世纪4040代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 绿色植物通过绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把，把CO2和和H2O转化成储存能量的转化成储存能量的有机物有机物，并，并释放出释放出O2的过程。的过程。反应物、条件、反应物、条件、场所、生成物场所、生成物CO2H2O （CH2O）O2光能光能叶绿体叶绿体（1）光合作用分为哪几个阶段？分类依据是什么？）光合作用分为哪几个阶段？分类依据是什么？（3）每个阶段的物质变化、能量变化如何？）每个阶段的物质变化、能量变化如何？阅读课本阅读课本P103P103104104，思考下列问
29、题，思考下列问题 （2）光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？）光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？ 原料原料 COCO2 2和和H H2 2OO； 产物产物 糖类和糖类和OO2 2；场所场所叶绿体；叶绿体；条件条件光光 酶；酶；色素分子色素分子可见光可见光ADP+PiATPH2OO2H酶酶吸收吸收光解光解光反应光反应光反应：光反应：1.1.水的光解：水的光解：2H2O 4H+O2酶酶光光2.ATP2.ATP的形成的形成ADP+Pi ATP 酶酶光能光能能量变化能量变化: :光能转变成光能转变成ATPATP中的活跃的化学能中的活跃的化学能物质变化物质变化: :C52C3ADP+PiATP
30、H多种酶多种酶酶酶(CH2O)CO2能能固固定定还还原原酶酶暗反应暗反应暗反应：暗反应：1.CO1.CO2 2的固定的固定CO2+C5 2C3酶酶2.C2.C3 3的还原的还原能量变化能量变化: :ATPATP中活跃的化学能转变成中活跃的化学能转变成有机物中的稳定的化学能有机物中的稳定的化学能2C3 (CH2O)H ATP酶酶C5 物质变化物质变化: :巩固：光合作用的过程巩固：光合作用的过程 色素色素分子分子可见光可见光C C5 52C2C3 3ADP+PiADP+PiATPATP2 2HH2 2OOOO2 24H4H多种酶多种酶酶酶（CHCH2 2OO）COCO2 2吸收吸收光解光解能能固
31、定固定还原还原酶酶光反应光反应暗反应暗反应场所：类囊体的薄膜上场所：类囊体的薄膜上场所：叶绿体基质场所：叶绿体基质特别说明特别说明：光合作用的产物除光合作用的产物除糖类糖类和氧外，还有和氧外，还有氨氨基酸、脂肪等有机物基酸、脂肪等有机物 联系联系比较光反应、暗反应比较光反应、暗反应光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段条件条件场所场所物质变化物质变化能量变化能量变化光光、色素、酶、色素、酶不需光、酶、不需光、酶、H、ATP叶绿体叶绿体类囊体薄膜类囊体薄膜叶绿体叶绿体基质基质中中水的光解；水的光解； ATP的生成的生成CO2的固定；的固定； C3的还原的还原 ATP中活中活 跃化学能跃化学能光
32、能光能ATP中活中活 跃化学能跃化学能有机物中稳有机物中稳定化学能定化学能光反应是暗反应的基础，为暗反应提供光反应是暗反应的基础，为暗反应提供HH和和ATPATP，暗反应为光反应提供，暗反应为光反应提供ADPADP和和Pi Pi 。 CO2+H2O (CH2O)+O2光能光能叶绿体叶绿体光合作用过程分析光合作用过程分析(1)(1)氧元素氧元素(2)(2)碳元素：碳元素：(3)(3)氢元素：氢元素：H2OO2，CO2(CH2O)CO2C3(CH2O)H2OH(CH2O)光合作用的本质光合作用的本质将无机物合成有机物将无机物合成有机物把光能转变成化学能储藏在有机物中把光能转变成化学能储藏在有机物中
33、光照和光照和CO2浓度变化对植物细胞内浓度变化对植物细胞内C3、C5、H、ATP和和O2及及(CH2O)含量的影响含量的影响光光反应反应 叶绿体处于不同条件下，叶绿体处于不同条件下，C C3 3、C C5 5、H H、ATPATP以及（以及（CHCH2 2O O）合）合成量的动态变化成量的动态变化条件条件C C3 3C C5 5H H和和ATPATP（CHCH2 2O O）合成量）合成量停止光照停止光照COCO2 2供应供应不变不变减少或没减少或没有有减少或没有减少或没有突然光照突然光照COCO2 2供应供应不变不变增加增加增加增加光照不变停止光照不变停止COCO2 2供应供应增加增加减少或没
34、有减少或没有光照不变光照不变COCO2 2供应供应增加增加减少减少增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加减少减少减少减少减少减少减少减少 光合作用光合作用有氧呼吸有氧呼吸场所场所条件条件物质变化物质变化能量变化能量变化实质实质联系联系比较光合作用、呼吸作用比较光合作用、呼吸作用光光、色素、酶、色素、酶、H2O和和CO2叶绿体叶绿体细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体O2、酶、酶、H2O、C6H12O6无机物转变成有机物无机物转变成有机物有机物氧化分解成无机物有机物氧化分解成无机物 ATP中活中活 跃化学能跃化学能光能光能糖类等有机物中稳糖类等有机物中稳定化学能定化学能C6H12O6等有机物稳
35、等有机物稳定的化学能定的化学能 ATP中活中活 跃化学能跃化学能和热能和热能合成有机物，储存合成有机物，储存能量能量分解有机物，释放分解有机物，释放能量能量光合作用为呼吸作用提供物质（有机物、光合作用为呼吸作用提供物质（有机物、O2）；）；呼吸作用为光合作用提供原料（呼吸作用为光合作用提供原料（CO2）四、化能合成作用四、化能合成作用1、概念：自然界中、概念：自然界中少数种类的细菌少数种类的细菌，虽然细，虽然细胞内没有色素，不能进行光合作用，但是胞内没有色素，不能进行光合作用，但是能够能够利用体外环境中某些无机物释放的能利用体外环境中某些无机物释放的能量来制造有机物，这种合成作用量来制造有机物
36、，这种合成作用，叫做，叫做化化能合成作用。能合成作用。2 2、硝化细菌是生活在土壤中的一种细菌，它的同化、硝化细菌是生活在土壤中的一种细菌，它的同化作用过程如下：思考其同化作用的类型是什么？作用过程如下：思考其同化作用的类型是什么？2HNO2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量2HNO2HNO2 2+ O+ O2 2硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO3 3+ +能量能量COCO2 2 + H+ H2 2O O2NH2NH3 3+3O+3O2 2硝化细菌硝化细菌（CHCH2 2O O）+ O+ O2 2进行光合作用和化能合成作用的生物都是进行光合作用和化能合成作用的生物都是自养型生物自养
37、型生物，而只能利用环境中现成的有机物，而只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动的生物是来维持自身生命活动的生物是异养型生物异养型生物化能自养需氧型化能自养需氧型自养生物自养生物 以以光光为能源，以为能源，以CO2和和H2O（无机物无机物）为原料合成）为原料合成糖类（糖类（有机物有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如例如绿色植物绿色植物。异养生物异养生物 只能利用环境中只能利用环境中现成的有机物现成的有机物来维持自身的生来维持自身的生命活动。例如命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌人、动物、真菌及大多数的细菌。自养生物自养生物 利用环境中某些
38、利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量无机物氧化时所释放的能量来来制造有机物。少数的制造有机物。少数的细菌，如硝化细菌细菌，如硝化细菌。光能自养生物光能自养生物化能自养生物化能自养生物所需的能量来源不同（光能、化学能）所需的能量来源不同（光能、化学能）1.(1)1.(1)光反应是在光反应是在 上进行的，这里分布上进行的，这里分布着；着；暗反应是在暗反应是在 中进行的，这里分布着中进行的，这里分布着。(2)(2)光反应的意义是：光反应产生的光反应的意义是：光反应产生的 和和 是碳反应必需的条件。是碳反应必需的条件。(3)(3)暗反应包括暗反应包括 和和 。2 类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上与光反应
39、有关的色素和酶与光反应有关的色素和酶 与暗反应有关的酶与暗反应有关的酶 8 叶绿体的基质叶绿体的基质3 【H】4 ATP6 CO2的固定的固定5 C3的还原的还原2 2、在叶绿体中，、在叶绿体中，HH和和ADPADP的运动方向是（的运动方向是（ ）A A、HH和和ADPADP同时由类囊体膜向叶绿体基质运动同时由类囊体膜向叶绿体基质运动B B、HH和和ADPADP同时由叶绿体基质向类囊体膜运动同时由叶绿体基质向类囊体膜运动C C、HH由类囊体膜向叶绿体基质运动，由类囊体膜向叶绿体基质运动，ADPADP的运动方的运动方向正好相反向正好相反D D、ADPADP由类囊体膜向叶绿体基质运动，由类囊体膜向
40、叶绿体基质运动，HH的运动方的运动方向正好相反向正好相反3 3、光合作用和化能合成作用的相同之处是（、光合作用和化能合成作用的相同之处是（ ）A A、都以太阳能作为能源、都以太阳能作为能源 B B、都需要环境中的物质氧化释放的能量、都需要环境中的物质氧化释放的能量C C、都可以将无机物转化为有机物、都可以将无机物转化为有机物 D D、都是高等生物的代谢类型、都是高等生物的代谢类型CC三、影响光合作用的因素三、影响光合作用的因素 1 1、内部因素：、内部因素： 叶肉（保卫）细胞的含水量决定叶肉（保卫）细胞的含水量决定气孔开闭气孔开闭，叶绿体的，叶绿体的结构及结构及叶绿素的种类及含量叶绿素的种类及
41、含量、光合作、光合作酶酶的多少等，是影响的多少等，是影响光合作用速率内部因素。光合作用速率内部因素。例如：叶龄例如：叶龄在生产上的应用在生产上的应用 在农作物、果树管理中应适当在农作物、果树管理中应适当摘除老叶、残叶摘除老叶、残叶，既能，既能减少老叶细胞呼吸消耗，又能促进幼叶、壮叶的生长。减少老叶细胞呼吸消耗，又能促进幼叶、壮叶的生长。 2. 2. 影响光合速率的环境因素及应用影响光合速率的环境因素及应用光质光质(1)(1)由于色素吸收可见光中的由于色素吸收可见光中的红光和蓝紫光红光和蓝紫光多，吸收多，吸收绿光绿光最最少，故单色光中，少，故单色光中，红光红光下光合速率最高，下光合速率最高，蓝紫
42、光蓝紫光次之，次之，绿光绿光最最差，不同波长的光对光合作用的影响是不同的。差，不同波长的光对光合作用的影响是不同的。(2)(2)应用应用温室大棚使用温室大棚使用无色透明无色透明的玻璃的玻璃( (或薄膜或薄膜) )；若要降低光合作用，则使用有色若要降低光合作用，则使用有色( (如蓝色或绿色如蓝色或绿色) )玻璃玻璃( (或或薄膜薄膜) )。光照强度光照强度光质光质（1 1）光）光光反应光反应光照强度光照强度光照强度光照强度HH、ATPATPC C3 3还原还原（CHCH2 20 0）A A点：点：ABAB段：段：B B点：点：BCBC段：段：C C点：点：光照强度为光照强度为0 0时只进行细胞时
43、只进行细胞呼吸，释放呼吸，释放C0C02 2量代表此时量代表此时的呼吸强度的呼吸强度 随光照强度增强，光合作随光照强度增强，光合作用逐渐增强，用逐渐增强，C0C02 2的释放量的释放量逐渐减少逐渐减少, ,因为一部分用于因为一部分用于光合作用光合作用 光补偿点光补偿点, ,此时细胞呼吸释放的此时细胞呼吸释放的COCO2 2全部用于光合作用，全部用于光合作用，即光合作用速率即光合作用速率= =细胞呼吸速率细胞呼吸速率 随光照强度不断增强，光合作用不断增强随光照强度不断增强，光合作用不断增强 光饱和点光饱和点, ,光照强度达到一定值时，光合作用不再增强光照强度达到一定值时，光合作用不再增强 光强光
44、强COCO2 2吸吸收收COCO2 2释释放放A A0 0B BC C细胞呼吸强度大于光合作用强度细胞呼吸强度大于光合作用强度( (光照强度只有在光照强度只有在B B点以上时，植物才能正常生长点以上时，植物才能正常生长) ) 限制限制C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量色素含量、酶的数量和最大活性酶的数量和最大活性，外部因素是，外部因素是CO2浓度浓度等等除光照强度之外的环境因素除光照强度之外的环境因素光照强度光照强度应应 用用延长延长光照时间光照时间增加光合作用面积，如增加光合作用面积，如合理密植合理密植阴生植物的光补偿点和阴生植物的光补偿点
45、和光饱和点都较阳生植物低，光饱和点都较阳生植物低，如图中虚线所示。如图中虚线所示。间作套种间作套种农作物，可合理农作物，可合理利用光能利用光能光合作用强度光合作用强度植物在植物在光照下光照下单位时间内单位时间内通过光合作用制造通过光合作用制造糖类的数糖类的数量量，称为光合作用强度，称为光合作用强度（速率）（速率）。1 1、概念：、概念：知识拓展也可用单位时间、单位叶面积也可用单位时间、单位叶面积吸收的吸收的COCO2 2的量或放出的量或放出O O2 2的量。的量。一般测定光合速率的方法中都没有把叶片的呼吸作用考一般测定光合速率的方法中都没有把叶片的呼吸作用考虑在内，如果虑在内，如果把表观光合速
46、率把表观光合速率+ +呼吸速率，则得到总呼吸速率，则得到总（真正）光合速率。（真正）光合速率。a abcCOCO2 2吸收量吸收量COCO2 2释放量释放量光照强度光照强度呼吸速率呼吸速率光饱和点光饱和点光补偿点光补偿点净光合速率净光合速率总光合速率总光合速率 真正光合速率真正光合速率= =净光合速率净光合速率+ +呼吸速率呼吸速率bca a知识拓展 表示方法：表示方法：净光合速率：净光合速率： 用用O O2 2释放量、释放量、COCO2 2吸收量或有机物积累量表示吸收量或有机物积累量表示真正（实际）光合速率：真正（实际）光合速率： 用用O O2 2产生量、产生量、 COCO2 2固定量或有机
47、物产生量表示固定量或有机物产生量表示 测定方法：测定方法：呼吸速率：呼吸速率： 将植物置于黑暗中，将植物置于黑暗中，测定实验容器中测定实验容器中COCO2 2增加量、增加量、O O2 2减少量或有机物减少量。减少量或有机物减少量。净光合速率：净光合速率： 将植物置于光下，将植物置于光下，测定实验容器中测定实验容器中O O2 2增加量、增加量、 COCO2 2减少量或有机物增加量减少量或有机物增加量一天的时间一天的时间光合作用效率光合作用效率O光照强度光照强度12 1311光合作用效率与光照强度、时间的关系光合作用效率与光照强度、时间的关系ABCDE101514（2）温度）温度 在一定范围内，光
48、合作用速率随温度升高而在一定范围内，光合作用速率随温度升高而加快；加快；B点是提高光合速率的最适温度；超过点是提高光合速率的最适温度；超过B点以后，光合速率随温度的升高而下降。点以后，光合速率随温度的升高而下降。光合作用是在酶的催化下进行的光合作用是在酶的催化下进行的, ,温度直接影响酶的活温度直接影响酶的活性性. . 应用：应用：1、适时播种、适时播种2、温室栽培农作物时：、温室栽培农作物时： 1）冬天，可适当提高温度；夏天，可适当）冬天，可适当提高温度；夏天，可适当降低温度。降低温度。2）增大昼夜）增大昼夜 温差（白天适当提温差（白天适当提 高温度，晚高温度，晚上适当降低温度）上适当降低温
49、度） 一般植物在一般植物在101035 35 下正常进行光合作用下正常进行光合作用, ,其中其中ABAB段段(10(1035 35 )随温度的升高而逐渐加强随温度的升高而逐渐加强,B,B点点(35 )(35 )以上酶的活性逐渐下降以上酶的活性逐渐下降, ,光合作用开始下降光合作用开始下降,50 ,50 光合作用完全停止光合作用完全停止. . CO CO2 2的固定的固定COCO2 2浓度浓度CC3 3的还原的还原 （CHCH2 20 0）（3 3）COCO2 2浓度浓度A A点：点：ABAB段：段：B B点：点：进行光合作用所需进行光合作用所需COCO2 2的最低浓度的最低浓度 在一定范围内，
50、在一定范围内，随随C0C02 2浓度的提高，浓度的提高，植物的光合速率植物的光合速率加快加快 表示表示C0C02 2的饱和点，的饱和点，COCO2 2超过该浓度，光合速率达超过该浓度，光合速率达到最大不再提高。到最大不再提高。 光合速率光合速率0 0COCO2 2浓度浓度A AB BCOCO2 2饱和点饱和点COCO2 2补偿点补偿点 限制限制B B点的因素是点的因素是酶的数量和最大活性酶的数量和最大活性及及光照强度光照强度等环境因素等环境因素应用：农作物增产措施应用：农作物增产措施（2 2）温室栽培，晴天适当增加）温室栽培，晴天适当增加 COCO2 2浓度浓度施有机肥（农家肥）施有机肥（农家
51、肥）施用施用NHNH4 4HCOHCO3 3肥料肥料（1 1）合理密植使农田通风良好）合理密植使农田通风良好 “ “正其行，通其风正其行，通其风” ” 光合速率光合速率0 0COCO2 2浓度浓度A AB BCOCO2 2发生器发生器 NN：P P：KK：MgMg：（4）矿质营养）矿质营养应用：应用：（5 5）水）水水既是光合作用的水既是光合作用的原料原料，又是体，又是体内各种化学反应的内各种化学反应的介质介质。另外，水还。另外，水还影响影响气孔的开闭气孔的开闭，间接影响，间接影响COCO2 2进入进入植物体，缺水还会引起淀粉水解加快植物体，缺水还会引起淀粉水解加快, ,可溶性糖过多可溶性糖过
52、多, ,光合产物输出缓慢。光合产物输出缓慢。所以水对光合作用影响很大。所以水对光合作用影响很大。影响光合作用强度的因素影响光合作用强度的因素内因：内因：个体差异、酶的种类和数量、个体差异、酶的种类和数量、叶龄、叶龄、叶面积指数叶面积指数( (疏密）疏密）外因：外因：光（强度、光质、时间长短）；光（强度、光质、时间长短）；COCO2 2浓度；浓度；温度、矿质元素；水分、温度、矿质元素；水分、归归 纳纳1 1、实验原理：、实验原理：利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。在光合作用过程充以水分，使叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收
53、中，植物吸收COCO2 2放出放出O O2 2，由于，由于O O2 2在水中的溶解在水中的溶解度很小，而在度很小，而在细胞间积累细胞间积累，结果使原来下沉的，结果使原来下沉的叶片上浮叶片上浮，根据上浮所需的，根据上浮所需的时间长短时间长短，即能比，即能比较较光合作用的强弱光合作用的强弱。七、探究环境因素对光合作用的影响七、探究环境因素对光合作用的影响 2、实验步骤：、实验步骤： 1.1.用打孔器打出大小相等的圆叶片若干片（避开用打孔器打出大小相等的圆叶片若干片（避开叶的主脉）叶的主脉） 2.用注射器连抽几次抽出叶片中的气体，使叶用注射器连抽几次抽出叶片中的气体，使叶片沉入水底片沉入水底3.将气
54、体逸出的叶片放入一次性杯中保存将气体逸出的叶片放入一次性杯中保存 4.将将3个烧杯编号后，分别加入个烧杯编号后，分别加入2个个40ml NaHCO3溶液、溶液、1个个40ml清水，并各放入清水，并各放入10片抽去气体的片抽去气体的叶片叶片 5.按实验记录表进行操作按实验记录表进行操作烧杯编烧杯编号号处理条件处理条件5分钟上浮数分钟上浮数10分钟上浮数分钟上浮数 15分钟上浮数分钟上浮数1距距40W台灯台灯15cm,2%NaHCO3溶液溶液，室温室温2距距40W台灯台灯25cm，2%NaHCO3溶液溶液，室温室温3距距40W台灯台灯15cm，清水清水，室温室温6.记录实验数据记录实验数据3、实验
55、结果、实验结果烧杯编号烧杯编号处理条件处理条件5分钟上浮数分钟上浮数10分钟上浮数分钟上浮数15分钟上浮数分钟上浮数1距距40W台灯台灯15cm,2%NaHCO3溶液溶液，室温室温1592距距40W台灯台灯25cm，2%NaHCO3溶液，溶液，室温室温0253距距40W台灯台灯15cm，清水清水，室温室温000 4、实验反思、实验反思： 实验变量梯度太大，组别少，因此误差实验变量梯度太大，组别少，因此误差大，应分别对不用因素进行探究，且应有大，应分别对不用因素进行探究，且应有平行试验。平行试验。知识扩展：知识扩展：光照光照强度强度COCO2 2吸收吸收COCO2 2释放释放A A0 0B BC C呼吸速率呼吸速率净光合速率净光合速率真正光合速率真正光合速率
