高一生物能量之源—光與光合作用ppt課件

1、必修1 分子與細(xì)胞 第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 安徽省遠(yuǎn)程教育優(yōu)秀作品教學(xué)目標(biāo)1. 1.說(shuō)出綠葉中色素的種類和作用。說(shuō)出綠葉中色素的種類和作用。2. 2.說(shuō)出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。說(shuō)出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。3. 3.說(shuō)明光合作用以及對(duì)它的認(rèn)識(shí)過(guò)程。說(shuō)明光合作用以及對(duì)它的認(rèn)識(shí)過(guò)程。4. 4.嘗試探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。嘗試探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。5. 5.說(shuō)出光合作用原理的應(yīng)用。說(shuō)出光合作用原理的應(yīng)用。6. 6.簡(jiǎn)述化能合成作用。簡(jiǎn)述化能合成作用。重點(diǎn)難點(diǎn)1. 1.教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)（1 1綠葉中色素的種類和作用。綠葉中色素的種類和作用。（2 2光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史。光合作用的發(fā)現(xiàn)

2、及研究歷史。（3 3光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程及相互關(guān)光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程及相互關(guān)系。系。（4 4影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。2. 2.教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)（1 1光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過(guò)程。光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過(guò)程。（2 2探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。 有些蔬菜大棚用紅色或藍(lán)色的塑有些蔬菜大棚用紅色或藍(lán)色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，有的溫料薄膜代替普通塑料薄膜，有的溫室內(nèi)懸掛發(fā)紅色或藍(lán)色的燈管。室內(nèi)懸掛發(fā)紅色或藍(lán)色的燈管。1. 1.用這種方法有什么好處？這樣做用這種方法有什么好處？這樣做對(duì)光合作用有影響嗎？對(duì)光合作用有影響嗎？2.

3、2.為什么是用紅色或藍(lán)色的呢？用為什么是用紅色或藍(lán)色的呢？用綠色的可以嗎？綠色的可以嗎？問(wèn)題探討問(wèn)題探討什么是光合作用？ 光合作用是指綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過(guò)程。光合作用概述光合作用概述（1提取色素：研磨碳酸鈣、二氧化硅、95%乙醇），過(guò)濾單層尼龍布）。（2制備濾紙條：剪去兩角防止兩邊濾液擴(kuò)散速度太快），畫鉛筆線（3點(diǎn)樣:畫濾液細(xì)線,細(xì)、直、齊，重復(fù)幾次。（4分別：用層析液，液面不能淹沒(méi)濾液細(xì)線。 我們學(xué)習(xí)過(guò)葉綠體是通過(guò)里面的色素吸收光能的，是否所有的光都能吸收呢？還有，葉綠體的色素成分又是怎樣的呢？ 我們學(xué)習(xí)過(guò)葉綠體是通過(guò)里面的色

4、素吸收光能的，是否所有的光都能吸收呢？還有，葉綠體的色素成分又是怎樣的呢？光合作用利用的是光能，那是不是所有的光能都能被利用呢？光是輻射能的一種形式，光有著不同的波長(zhǎng)，光靠光是輻射能的一種形式，光有著不同的波長(zhǎng)，光靠光波進(jìn)行傳遞。我們眼睛能看到的稱為可見(jiàn)光，其光波進(jìn)行傳遞。我們眼睛能看到的稱為可見(jiàn)光，其波長(zhǎng)為波長(zhǎng)為400-700nm400-700nm。一個(gè)三棱鏡可以一個(gè)三棱鏡可以將光線折射為七將光線折射為七彩的光譜，這就彩的光譜，這就是所謂的可見(jiàn)光是所謂的可見(jiàn)光譜，它包括七種譜，它包括七種顏色，分別是：顏色，分別是：紅、橙、黃、綠、紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫藍(lán)、靛、紫關(guān)于色素關(guān)于色素種類種類葉

5、葉綠綠素素類類胡胡蘿蘿卜卜素素胡蘿卜素胡蘿卜素 葉黃素葉黃素葉綠素葉綠素a a葉綠素葉綠素b b功能功能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能特性特性不溶于水，只溶解于有機(jī)溶劑不溶于水，只溶解于有機(jī)溶劑色素本身的顏色種類葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素藍(lán)綠色黃綠色橙黃色黃色選擇吸收光能紅橙光藍(lán)紫光藍(lán)紫光葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能構(gòu)造外膜內(nèi)膜基?；|(zhì)有酶功能光合作用的場(chǎng)所，植物細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車間”有色素葉綠體恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)隔絕空氣隔絕空氣黑暗，用極細(xì)光束照射完全暴露在光下完全暴露在光下水綿和好氧水綿和好氧細(xì)菌的裝片細(xì)菌的裝片結(jié)論：結(jié)論： 氧是由氧是由 葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體釋放出來(lái)

6、的， 葉綠體是光合葉綠體是光合作用的場(chǎng)所。作用的場(chǎng)所。 光合作用需要光照光合作用需要光照回眸光合作用的的探究歷程回眸光合作用的的探究歷程17711771年，英國(guó)普利斯特利年，英國(guó)普利斯特利J. Priestly)J. Priestly)17791779年，荷蘭英格毫斯年，荷蘭英格毫斯J. Ingen - housz)J. Ingen - housz)18451845年，德國(guó)梅耶年，德國(guó)梅耶R. Mayer)R. Mayer)18641864年，德國(guó)薩克斯年，德國(guó)薩克斯J. Von Sachs)J. Von Sachs)19391939年，美國(guó)魯賓年，美國(guó)魯賓(S. Ruben)(S. Rube

7、n)和卡門和卡門(M. (M. Kamen)Kamen)19481948年，美國(guó)卡爾文年，美國(guó)卡爾文M. Calvin)M. Calvin)CO2+H2O光能光能C6H12O6+O2葉綠體葉綠體反應(yīng)物反應(yīng)物產(chǎn) 物條件場(chǎng)所普里斯特利的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：植物可以更新空氣結(jié)論：植物可以更新空氣薩克斯的實(shí)驗(yàn)放在暗處幾小時(shí)，放在暗處幾小時(shí)，目的是什么？目的是什么？結(jié)論：結(jié)論： 產(chǎn)物產(chǎn)物淀粉淀粉 條件條件光照光照魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光合作用釋放的氧全部來(lái)自水。結(jié)論：光合作用釋放的氧全部來(lái)自水。光合作用正是在葉綠體中進(jìn)行的光合作用正是在葉綠體中進(jìn)行的, ,可以分可以分為兩個(gè)階段：為兩個(gè)階段： 第一

8、階段是直接需要光的第一階段是直接需要光的, ,稱為光反應(yīng)稱為光反應(yīng)第二階段不需要光的直接參與是二氧化碳第二階段不需要光的直接參與是二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑倪^(guò)程，這一過(guò)程稱為暗反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑倪^(guò)程，這一過(guò)程稱為暗反應(yīng)光合作用的過(guò)程光合作用的過(guò)程光合作用的兩個(gè)階段光合作用的兩個(gè)階段光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了H和和ATP；暗反應(yīng)；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供為光反應(yīng)提供ADP和和Pi。暗反應(yīng)暗反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)工程工程聯(lián)絡(luò)聯(lián)絡(luò)能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換物質(zhì)變化物質(zhì)變化條件條件部位部位ATP中活躍的化學(xué)能中活躍的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能多種酶、多種酶、CO2葉綠體基質(zhì)中葉綠體基質(zhì)中CO2+C5

9、2C3酶酶2C3 （CH2O） 酶酶H ATPCO2的固定：的固定：C3的還原：的還原：光能光能ATP中活躍的化學(xué)能中活躍的化學(xué)能光、色素、酶、水光、色素、酶、水葉綠體基粒囊狀膜上葉綠體基粒囊狀膜上ATP的合成的合成 ： ADP+Pi+能量能量 ATP酶酶水的光解水的光解 ： 2H2O 4H+O2光光光光光合作用光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別光合作用光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別光合作用的全過(guò)程光合作用的全過(guò)程葉綠體中的色素供氫供氫酶酶供能供能復(fù)原復(fù)原多種酶參多種酶參加催化加催化（CH2O）ADP+Pi酶ATP2C3C5固定固定CO2H2OO2水在光水在光下分解下分解H光反應(yīng)過(guò)程光反應(yīng)過(guò)程暗反應(yīng)過(guò)程暗反應(yīng)過(guò)程光能

10、光能影響光合作用的因素影響光合作用的因素光合速率：是指一定量的植物如一定光合速率：是指一定量的植物如一定的葉面積在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多少光合的葉面積在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多少光合作用如釋放多少氧氣、消耗多少二氧作用如釋放多少氧氣、消耗多少二氧化碳、產(chǎn)生多少淀粉）化碳、產(chǎn)生多少淀粉）表觀光合速率凈光合速率）表觀光合速率凈光合速率）真正光合速率總光合速率）真正光合速率總光合速率）表觀光合速率表觀光合速率 = = 真正光合速率真正光合速率呼吸速呼吸速率率1、光、光白光白光紅光紅光綠光綠光最強(qiáng)：最強(qiáng)：次之：次之：最弱：最弱：（1光質(zhì)光質(zhì) 不同波長(zhǎng)的光不同波長(zhǎng)的光（2光強(qiáng)度光強(qiáng)度理2光合作用是在酶的催化下進(jìn)行的，

11、溫度直接影光合作用是在酶的催化下進(jìn)行的，溫度直接影響酶的活性。一般植物在響酶的活性。一般植物在10103535下正常進(jìn)下正常進(jìn)行光合作用。行光合作用。 2 2、影響光合作用的因素、影響光合作用的因素溫度溫度在晴天，為了提高有機(jī)物產(chǎn)量，溫度措施：在晴天，為了提高有機(jī)物產(chǎn)量，溫度措施：在陰雨天，為了提高有機(jī)物產(chǎn)量，溫度措施：在陰雨天，為了提高有機(jī)物產(chǎn)量，溫度措施：NN：酶及：酶及NADP+NADP+和和ATPATP的重要組分的重要組分P P：NADP+NADP+和和ATPATP的重要組分；維持葉的重要組分；維持葉綠體正常結(jié)構(gòu)和功能綠體正常結(jié)構(gòu)和功能K K：促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官運(yùn)輸：促進(jìn)光合產(chǎn)物向

12、貯藏器官運(yùn)輸MgMg：葉綠素的重要組分：葉綠素的重要組分 3 3、影響光合作用的因素、影響光合作用的因素礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)4 4、 CO2CO2濃度濃度CO2濃度濃度光合光合速率速率0AB二氧化碳含量很低時(shí)，綠色植物不能制造有機(jī)物，在二氧化碳含量很低時(shí)，綠色植物不能制造有機(jī)物，在一定的濃度范圍內(nèi)一定的濃度范圍內(nèi),光合作用速率隨光合作用速率隨CO2的濃度增大而的濃度增大而加快，超過(guò)一定濃度光合作用速率趨于穩(wěn)定。加快，超過(guò)一定濃度光合作用速率趨于穩(wěn)定。 段為幼葉，段為幼葉， 段為壯葉，段為壯葉， 段為老葉。段為老葉。OAOAABABBCBC 5 5、葉齡、葉齡圖中圖中A A點(diǎn)表示：點(diǎn)表示： ；原因是

13、：原因是： ；隨葉面積指數(shù)的增加，光合作用實(shí)際量不再增加隨葉面積指數(shù)的增加，光合作用實(shí)際量不再增加有很多葉片被遮擋在光補(bǔ)償點(diǎn)以下有很多葉片被遮擋在光補(bǔ)償點(diǎn)以下 6 6、葉面積指數(shù)、葉面積指數(shù)自養(yǎng)生物：能夠直接把從外界環(huán)境攝取的無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)自養(yǎng)生物：能夠直接把從外界環(huán)境攝取的無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變成為自身的組成物質(zhì)，并儲(chǔ)存了能量的一類生物。變成為自身的組成物質(zhì)，并儲(chǔ)存了能量的一類生物。四、化能合成作用四、化能合成作用異養(yǎng)生物：不能直接利用無(wú)機(jī)物制成有機(jī)物，只能異養(yǎng)生物：不能直接利用無(wú)機(jī)物制成有機(jī)物，只能把從外界攝取的現(xiàn)成的有機(jī)物轉(zhuǎn)變成自身的組成物把從外界攝取的現(xiàn)成的有機(jī)物轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，并儲(chǔ)存了能量的一類生物。質(zhì)，并儲(chǔ)存了能量的一類生物。能夠利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋能夠利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物的合成