能量之源－－光合作用PPT課件

1、捕獲光能的色素：捕獲光能的色素：分布在葉綠體基粒的類囊體薄膜上分布在葉綠體基粒的類囊體薄膜上第1頁(yè)/共49頁(yè)第2頁(yè)/共49頁(yè)_吸收光能，傳遞光能，轉(zhuǎn)換光能吸收光能，傳遞光能，轉(zhuǎn)換光能兩大類四種兩大類四種葉綠素葉綠素類胡蘿類胡蘿卜素卜素 葉綠素葉綠素a a葉綠素葉綠素b b 胡蘿卜素胡蘿卜素葉黃素葉黃素顏色顏色在層析液中在層析液中的溶解度的溶解度 較小較小葉綠體中的色素 最小最小 較大較大 最大最大第3頁(yè)/共49頁(yè)第4頁(yè)/共49頁(yè)葉綠體中色素對(duì)光的吸收可見(jiàn)光葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光第5頁(yè)/共49頁(yè)第6頁(yè)/共49頁(yè)提取和分離葉綠體中的色提取和分離葉綠體中的色素素實(shí)驗(yàn)原理：

2、實(shí)驗(yàn)原理： 用有機(jī)溶劑把色素從葉子中提取出用有機(jī)溶劑把色素從葉子中提取出來(lái)后，利用各種色素在層析液（一種來(lái)后，利用各種色素在層析液（一種脂溶性很強(qiáng)的有機(jī)溶劑）中的溶解度脂溶性很強(qiáng)的有機(jī)溶劑）中的溶解度不同，可以把它們分離開(kāi)來(lái)，溶解度不同，可以把它們分離開(kāi)來(lái)，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，溶高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，溶解度低的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的慢。解度低的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的慢。 第7頁(yè)/共49頁(yè)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟1 1、提取綠色葉片中的色素、提取綠色葉片中的色素2 2、制備濾紙條、制備濾紙條3 3、畫濾液細(xì)線、畫濾液細(xì)線4 4、分離葉綠體中的色素、分離葉綠體中的色素5 5、觀察實(shí)

3、驗(yàn)結(jié)果、觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果第8頁(yè)/共49頁(yè)注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 1 1、研磨要、研磨要迅速、充分迅速、充分 2 2、盛有濾液的試管要及時(shí)用棉塞塞緊，、盛有濾液的試管要及時(shí)用棉塞塞緊， 防止丙酮揮發(fā)。防止丙酮揮發(fā)。 3 3、制備濾紙條時(shí)，盡量避免雙手直接接觸紙面而造成污染、制備濾紙條時(shí)，盡量避免雙手直接接觸紙面而造成污染 4 4、濾液細(xì)線應(yīng)細(xì)、直，需重復(fù)畫兩三次、濾液細(xì)線應(yīng)細(xì)、直，需重復(fù)畫兩三次 5 5、濾紙上的濾液細(xì)線不能浸入層析液、濾紙上的濾液細(xì)線不能浸入層析液 6 6、進(jìn)行層析時(shí)不能移動(dòng)層析管、進(jìn)行層析時(shí)不能移動(dòng)層析管 7 7、實(shí)驗(yàn)完畢要洗手、實(shí)驗(yàn)完畢要洗手第9頁(yè)/共49頁(yè)各添加物的目的各添加物的目

4、的少許石英砂（少許石英砂（SiOSiO2 2）：研磨充分）：研磨充分少許碳酸鈣（少許碳酸鈣（CaCOCaCO3 3）：保護(hù)葉綠素）：保護(hù)葉綠素乙醇和石油醚：溶解各種色素乙醇和石油醚：溶解各種色素層析液：促使各種色素在濾紙上擴(kuò)層析液：促使各種色素在濾紙上擴(kuò)散散第10頁(yè)/共49頁(yè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果 濾紙上出現(xiàn)的四條色素帶從上到下依次是濾紙上出現(xiàn)的四條色素帶從上到下依次是 胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a a、葉綠素、葉綠素b b第11頁(yè)/共49頁(yè)二、光合作用的原理和應(yīng)用二、光合作用的原理和應(yīng)用第12頁(yè)/共49頁(yè)P(yáng)hotosynthesis（光合作用）（光合作用）是指綠色植物通過(guò)葉綠

5、是指綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把二氧體，利用光能，把二氧化碳和水合成儲(chǔ)存能量化碳和水合成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物（通常指葡萄的有機(jī)物（通常指葡萄糖），并且釋放出氧氣糖），并且釋放出氧氣的過(guò)程。的過(guò)程。第13頁(yè)/共49頁(yè) 古時(shí)候，人們受古希臘著名哲學(xué)家亞里士多德的影響，認(rèn)為植物體是由古時(shí)候，人們受古希臘著名哲學(xué)家亞里士多德的影響，認(rèn)為植物體是由“土壤汁土壤汁”構(gòu)成的，即植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的物質(zhì)完全來(lái)自土壤。事情果然是這構(gòu)成的，即植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的物質(zhì)完全來(lái)自土壤。事情果然是這樣嗎？樣嗎？ 1、光合作用的探究歷程、光合作用的探究歷程第14頁(yè)/共49頁(yè)解開(kāi)光合作用之謎解開(kāi)光合作用之謎第15頁(yè)/共49頁(yè)雨水

6、澆灌雨水澆灌五年后五年后范范. .海爾蒙特的結(jié)論：海爾蒙特的結(jié)論：植物生長(zhǎng)所需的養(yǎng)料主要來(lái)自于水，而不是土壤植物生長(zhǎng)所需的養(yǎng)料主要來(lái)自于水，而不是土壤第16頁(yè)/共49頁(yè)第17頁(yè)/共49頁(yè)普利斯特萊的結(jié)論：普利斯特萊的結(jié)論：綠色植物具有更新空氣的能力。綠色植物具有更新空氣的能力。 今天我們對(duì)這一現(xiàn)象的合理今天我們對(duì)這一現(xiàn)象的合理解釋是植物生長(zhǎng)需要吸收解釋是植物生長(zhǎng)需要吸收CO2 ，同時(shí)釋放出同時(shí)釋放出o o2 2第18頁(yè)/共49頁(yè)1779年，荷年，荷蘭的楊蘭的楊.英英根豪斯的實(shí)根豪斯的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明植物驗(yàn)說(shuō)明植物需要陽(yáng)光才需要陽(yáng)光才能更新空氣能更新空氣第19頁(yè)/共49頁(yè)薩克斯的實(shí)驗(yàn)薩克斯的實(shí)驗(yàn) 第20

7、頁(yè)/共49頁(yè)1 1為什么對(duì)天竺葵先進(jìn)行暗處理？為什么對(duì)天竺葵先進(jìn)行暗處理？2 2為什么讓葉片的一半曝光，另一半遮光？為什么讓葉片的一半曝光，另一半遮光？3 3這個(gè)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)明什么問(wèn)題？這個(gè)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)明什么問(wèn)題？ 薩克斯薩克斯的結(jié)論的結(jié)論：綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉第21頁(yè)/共49頁(yè)18831883年，德國(guó)科學(xué)家恩吉爾曼的年，德國(guó)科學(xué)家恩吉爾曼的水綿實(shí)驗(yàn)水綿實(shí)驗(yàn)第22頁(yè)/共49頁(yè)恩吉爾曼恩吉爾曼的結(jié)論的結(jié)論：氧是由葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體氧是由葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所第23頁(yè)/共49頁(yè)光合作用是指綠色植物通過(guò)葉

8、光合作用是指綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把二氧化碳綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧的過(guò)程。物，并且釋放出氧的過(guò)程。第24頁(yè)/共49頁(yè)2020世紀(jì)世紀(jì)3030年代，美國(guó)科學(xué)家魯賓（年代，美國(guó)科學(xué)家魯賓（S.RubenS.Ruben）和卡門（和卡門（M.KamenM.Kamen）采用放射性同位素標(biāo)記法，）采用放射性同位素標(biāo)記法，證明光合作用釋放的氧全部來(lái)自于水。證明光合作用釋放的氧全部來(lái)自于水。A:OA:O2 2 B: B:1818O O2 2第25頁(yè)/共49頁(yè)Melvin Calvin (1911-1997)the Nobel pr

9、ize in chemistry in 19611948年，美國(guó)梅爾文年，美國(guó)梅爾文卡爾文發(fā)卡爾文發(fā)現(xiàn)了碳同化中最基本、最普遍現(xiàn)了碳同化中最基本、最普遍的三碳途徑（卡爾文循環(huán)）的三碳途徑（卡爾文循環(huán)）第26頁(yè)/共49頁(yè)CO2+H2O（CH2O）+ O2光能光能葉綠體葉綠體*光合作用的反應(yīng)式光合作用的反應(yīng)式第27頁(yè)/共49頁(yè)2、光合作用的過(guò)程、光合作用的過(guò)程根據(jù)是否需要光能，光合作用根據(jù)是否需要光能，光合作用的過(guò)程可分為兩個(gè)階段的過(guò)程可分為兩個(gè)階段第一階段的反應(yīng)第一階段的反應(yīng)必須有光才能進(jìn)行必須有光才能進(jìn)行在類囊體膜上進(jìn)行在類囊體膜上進(jìn)行第二階段的反應(yīng)第二階段的反應(yīng)有光沒(méi)光都可進(jìn)行有光沒(méi)光都可進(jìn)

10、行在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)第28頁(yè)/共49頁(yè)H2OO2H光能光光能能光反應(yīng)階段光反應(yīng)階段ADP+PiATAT酶酶葉綠體類葉綠體類囊體膜上囊體膜上葉綠體中葉綠體中的色素的色素第29頁(yè)/共49頁(yè)第30頁(yè)/共49頁(yè)（CH2O）CO2C52C3ATPADP+PiCO2的固定的固定CO2C52C3暗反應(yīng)暗反應(yīng)階段階段酶酶多種酶參多種酶參加催化加催化C3的還原的還原第31頁(yè)/共49頁(yè)C3第32頁(yè)/共49頁(yè)光反應(yīng)和暗反應(yīng)是光反應(yīng)和暗反應(yīng)是一個(gè)有機(jī)的整體一個(gè)有機(jī)的整體第33頁(yè)/共49頁(yè) 光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，其產(chǎn)物其產(chǎn)物HH是暗反應(yīng)的還原劑是暗反應(yīng)

11、的還原劑, ,ATPATP為暗反應(yīng)提供能量。為暗反應(yīng)提供能量。 暗反應(yīng)產(chǎn)生的暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADPADP和和PiPi為為 光反應(yīng)形成光反應(yīng)形成ATPATP提供原料，提供原料，并繼續(xù)完成合成有機(jī)物并繼續(xù)完成合成有機(jī)物, ,把把 能量?jī)?chǔ)存在有機(jī)物中的過(guò)程能量?jī)?chǔ)存在有機(jī)物中的過(guò)程光反應(yīng)與暗反應(yīng)的聯(lián)系光反應(yīng)與暗反應(yīng)的聯(lián)系第34頁(yè)/共49頁(yè)光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)條件條件場(chǎng)所場(chǎng)所物質(zhì)物質(zhì)變化變化能量能量變化變化產(chǎn)物產(chǎn)物光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別光、色素、酶光、色素、酶H, ATP, H, ATP, 酶酶COCO2 2的固定的固定（CHCH2 2OO）的形成的形成C C5 5的再形成的再形成光能

12、光能ATPATP中的活躍中的活躍化學(xué)能化學(xué)能ATPATP中的活躍化學(xué)能中的活躍化學(xué)能 （CHCH2 2OO） 中穩(wěn)定中穩(wěn)定的化學(xué)能的化學(xué)能H、O2、ATP類囊體膜上（基粒片層結(jié)構(gòu)）類囊體膜上（基粒片層結(jié)構(gòu)）葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行2H2O4H+O2ADP+Pi+能量能量ATPC5 （CH2O）H2O ADP Pi第35頁(yè)/共49頁(yè)C3第36頁(yè)/共49頁(yè) 1、把無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物，2、把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，儲(chǔ)存起來(lái)。第37頁(yè)/共49頁(yè)光合作用的重要意義光合作用的重要意義制造有機(jī)物制造有機(jī)物維持大氣中氧和二氧化碳的相對(duì)穩(wěn)定維持大氣中氧和二氧化碳的相對(duì)穩(wěn)定對(duì)生物的進(jìn)化具有重要作用對(duì)生物的進(jìn)化具

13、有重要作用轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存太陽(yáng)能第38頁(yè)/共49頁(yè)光合作用原理的應(yīng)用光合作用原理的應(yīng)用控制光照強(qiáng)度控制光照強(qiáng)度控制溫度控制溫度適當(dāng)增加適當(dāng)增加CO2的濃度的濃度第39頁(yè)/共49頁(yè)第40頁(yè)/共49頁(yè)Methanococcus sp., chemosynthetic bacteriaChemosynthetic Bacteria化能細(xì)菌化能細(xì)菌化能合成作用化能合成作用第41頁(yè)/共49頁(yè)細(xì)菌的化能合成作用細(xì)菌的化能合成作用第42頁(yè)/共49頁(yè)思考題思考題從物質(zhì)轉(zhuǎn)換和能量轉(zhuǎn)換的角度比較呼吸從物質(zhì)轉(zhuǎn)換和能量轉(zhuǎn)換的角度比較呼吸作用和光合作用作用和光合作用,思考呼吸作用和光合作用思考呼吸作用和光合作

14、用的區(qū)別和聯(lián)系。的區(qū)別和聯(lián)系。條件條件 場(chǎng)所場(chǎng)所 物質(zhì)變化物質(zhì)變化 能量變化能量變化第43頁(yè)/共49頁(yè)1、在光照充足的情況下，給植物提供用同位素O18標(biāo)記的H2O，過(guò)一段時(shí)間，O18主要存在于（ ） A. 植物周圍的空氣中 B. 植物體的有機(jī)物中 C.光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物中 D. 植物細(xì)胞的液泡中 A第44頁(yè)/共49頁(yè)2、科學(xué)家用含C14的二氧化碳來(lái)追 蹤光合作用中的碳原子，其轉(zhuǎn)移的途徑是（ ） A. CO2葉綠素ATP B. CO2五碳化合物糖類 C. CO2三碳化合物糖類 D. CO2葉綠素糖類C第45頁(yè)/共49頁(yè)3、如果做一個(gè)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)藻類植物是 否完成光反應(yīng)，最好的檢測(cè)因素 是（ ） A. 二氧化碳的吸收量 B. 糖類的形成 C. 氧氣的釋放量 D. H和ATP的形成C第46頁(yè)/共49頁(yè)4、將小球藻置于什么光的照射、將小球藻置于什么光的照射下光合效率最高（下光合效率最高（ ）；在什么光）；在什么光的照射下，光合效率最低（的照射下，光合效率最低（ ）。）。A、紅光和藍(lán)紫光、紅光和藍(lán)紫光 B、白光、白光C、紅光和綠光、紅光和綠光 D、綠光、綠光BD第47頁(yè)/共49頁(yè)光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用條件條件在光下進(jìn)行在光下進(jìn)行有光無(wú)光均進(jìn)行有