光合作用-第1課時(shí)

1、第五節(jié)第五節(jié) 光合作用光合作用第一課時(shí)第一課時(shí) 光合作用概述光合作用概述 光合色素光合色素自養(yǎng)生物與異養(yǎng)生物自養(yǎng)生物與異養(yǎng)生物1 1、自養(yǎng)生物、自養(yǎng)生物植物、藻類(lèi)、藍(lán)藻、光合細(xì)菌植物、藻類(lèi)、藍(lán)藻、光合細(xì)菌（進(jìn)行（進(jìn)行光合作用光合作用）某些細(xì)菌：如某些細(xì)菌：如硝化細(xì)菌、鐵細(xì)菌硝化細(xì)菌、鐵細(xì)菌等（進(jìn)行等（進(jìn)行化能合成作化能合成作用用）能夠以二氧化碳和水為原料，制造有機(jī)物，為能夠以二氧化碳和水為原料，制造有機(jī)物，為其生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖提供能量和物質(zhì)的生物。其生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖提供能量和物質(zhì)的生物。根據(jù)生物能否將無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物來(lái)分根據(jù)生物能否將無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物來(lái)分: :2 2、異養(yǎng)生物、異養(yǎng)生物直接或間

2、接依靠自養(yǎng)生物的光合產(chǎn)物生活的生物。直接或間接依靠自養(yǎng)生物的光合產(chǎn)物生活的生物。人、動(dòng)物、真菌和大部分細(xì)菌人、動(dòng)物、真菌和大部分細(xì)菌2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量能量 2HNO2+O2 2HNO3+能量能量6CO2+6H2O C6H12O6+6O2硝化細(xì)菌硝化細(xì)菌硝化細(xì)菌硝化細(xì)菌硝化細(xì)菌能夠利用氧化硝化細(xì)菌能夠利用氧化NH3所釋放的化學(xué)能將所釋放的化學(xué)能將CO2和和H2O合成為糖類(lèi)，供自身利用。合成為糖類(lèi)，供自身利用。硝化細(xì)菌的化能合成作用硝化細(xì)菌的化能合成作用問(wèn)題一：是不是所有的植物都可以進(jìn)行光問(wèn)題一：是不是所有的植物都可以進(jìn)行光合作用呢？合作用呢？問(wèn)題二：是不是植物的所有部位

3、都可以進(jìn)問(wèn)題二：是不是植物的所有部位都可以進(jìn)行光合作用呢？行光合作用呢？不是，如菟絲子，它是寄生生活，不能不是，如菟絲子，它是寄生生活，不能進(jìn)行光合作用。進(jìn)行光合作用。不是，主要是植物的綠色葉片（葉肉細(xì)胞）不是，主要是植物的綠色葉片（葉肉細(xì)胞）無(wú)論是需氧呼吸還是厭氧呼吸，都以無(wú)論是需氧呼吸還是厭氧呼吸，都以糖類(lèi)糖類(lèi)作為底物。作為底物。糖是從哪里來(lái)的呢？糖是從哪里來(lái)的呢？生物界的糖絕大部分最終來(lái)源于生物界的糖絕大部分最終來(lái)源于光合作用光合作用。什么是光合作用？什么是光合作用？一、光合作用概述一、光合作用概述反應(yīng)物反應(yīng)物產(chǎn)物場(chǎng)所條件條件概念：光合作用是指綠色植物通過(guò)概念：光合作用是指綠色植物通過(guò)葉

4、綠體葉綠體，利用，利用光光能能，把，把二氧化碳二氧化碳和和水水轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成糖類(lèi)糖類(lèi)等有機(jī)物，并且釋等有機(jī)物，并且釋放出放出氧氣氧氣的過(guò)程。的過(guò)程。6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能光能葉綠體葉綠體實(shí)質(zhì)：合成有機(jī)物實(shí)質(zhì)：合成有機(jī)物, ,儲(chǔ)存能量?jī)?chǔ)存能量光光 合合 作作 用用細(xì)細(xì) 胞胞 呼呼 吸吸原料原料COCO2 2、H H2 2O OO O2 2、葡萄糖等有機(jī)物、葡萄糖等有機(jī)物產(chǎn)物產(chǎn)物O O2 2、葡萄糖等有機(jī)物、葡萄糖等有機(jī)物COCO2 2、H H2 2O O等等能量能量轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換發(fā)生發(fā)生部位部位有葉綠體的細(xì)胞，有葉綠體的細(xì)胞，葉綠體葉綠體活細(xì)胞，線粒體、活細(xì)胞，線粒體、

5、細(xì)胞溶膠細(xì)胞溶膠發(fā)生發(fā)生條件條件光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)移到化學(xué)能轉(zhuǎn)移到ATPATP中中光照下才可發(fā)生光照下才可發(fā)生光下、暗處都可發(fā)生光下、暗處都可發(fā)生吸能反應(yīng)吸能反應(yīng)放能反應(yīng)放能反應(yīng)光合作用與細(xì)胞呼吸的區(qū)別光合作用與細(xì)胞呼吸的區(qū)別魯賓和卡門(mén)實(shí)驗(yàn)魯賓和卡門(mén)實(shí)驗(yàn)（同位素標(biāo)記法）（同位素標(biāo)記法）H H2 2O OH H2 21818O O綠藻綠藻綠藻綠藻C C1818O O2 2COCO2 2O O2 21818O O2 2這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？反應(yīng)式怎么寫(xiě)？反應(yīng)式怎么寫(xiě)？6CO6CO2 2+12H+12H2 21818O CO C6 6H H1212O O6 6

6、+6+61818O O2 2+6H+6H2 2O O光合作用產(chǎn)生的氧氣全部來(lái)自于水。光合作用產(chǎn)生的氧氣全部來(lái)自于水。6C6C1818O O2 2+12H+12H2 2O CO C6 6H H12121818O O6 6+6O+6O2 2+6H+6H2 21818O OCOCO2 2中的氧去了哪里？中的氧去了哪里？基質(zhì)基質(zhì)基?；Ｃ该干厣赝饽ね饽?nèi)膜內(nèi)膜類(lèi)囊體類(lèi)囊體光合作用的場(chǎng)所：葉綠體光合作用的場(chǎng)所：葉綠體基粒上有許多類(lèi)囊體，含有光合作用的色素，基粒上有許多類(lèi)囊體，含有光合作用的色素，稱(chēng)光合膜。稱(chēng)光合膜。原理：原理： 綠葉中的色素不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。綠葉中的色素不溶于水，易溶于有機(jī)溶

7、劑。如無(wú)水乙醇、丙酮、石油醚等。如無(wú)水乙醇、丙酮、石油醚等。綠葉中的色素不止一種，它們都溶于層析綠葉中的色素不止一種，它們都溶于層析液中，且溶解度不同，在濾紙上擴(kuò)散速度不液中，且溶解度不同，在濾紙上擴(kuò)散速度不同（溶解度大，擴(kuò)散速度快）同（溶解度大，擴(kuò)散速度快）提取原理提取原理分離原理分離原理二、光合色素的提取與分離二、光合色素的提取與分離材料用具材料用具 新鮮的綠色葉片，新鮮的綠色葉片，干燥的定性濾紙干燥的定性濾紙,95%,95%乙醇，層析液，乙醇，層析液，二氧化硅，碳酸鈣，二氧化硅，碳酸鈣，研缽，小玻璃漏斗，尼龍布，毛細(xì)研缽，小玻璃漏斗，尼龍布，毛細(xì)吸管，剪刀，試管，藥匙，量筒，天平。吸管，

8、剪刀，試管，藥匙，量筒，天平。實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)過(guò)程1 1、提取色素、提取色素：取適量新鮮菠菜葉，加取適量新鮮菠菜葉，加95%95%乙醇乙醇，再加少許二氧化硅和碳酸鈣，再加少許二氧化硅和碳酸鈣，迅迅速研磨速研磨成勻漿。成勻漿。二氧化硅作用：二氧化硅作用：碳酸鈣作用：碳酸鈣作用：研磨充分研磨充分防止色素被破壞防止色素被破壞2 2、過(guò)濾、過(guò)濾 在一小玻璃漏斗基部放一塊單層尼龍布，將在一小玻璃漏斗基部放一塊單層尼龍布，將研磨液研磨液迅速倒入迅速倒入漏斗中。收集濾液到一個(gè)漏斗中。收集濾液到一個(gè)試管中，及時(shí)用棉塞將試管中塞緊（試管中，及時(shí)用棉塞將試管中塞緊（防止防止揮發(fā)、色素分子被氧化揮發(fā)、色素分子被氧化）。

9、）。色素的提取實(shí)驗(yàn)色素的提取實(shí)驗(yàn)3 3、制備濾紙條、制備濾紙條：剪去兩角（防止兩邊濾液擴(kuò)：剪去兩角（防止兩邊濾液擴(kuò)散速度太快），畫(huà)鉛筆線散速度太快），畫(huà)鉛筆線4 4、點(diǎn)樣：、點(diǎn)樣：用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆畫(huà)的橫線均用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆畫(huà)的橫線均勻畫(huà)出一條細(xì)而直的濾液細(xì)線。待濾液干后再勻畫(huà)出一條細(xì)而直的濾液細(xì)線。待濾液干后再畫(huà)一次，共畫(huà)畫(huà)一次，共畫(huà)3434次。次。重復(fù)畫(huà)幾次是使后來(lái)的色素帶清晰重復(fù)畫(huà)幾次是使后來(lái)的色素帶清晰畫(huà)濾液細(xì)線：細(xì)、直、齊，重復(fù)幾次畫(huà)濾液細(xì)線：細(xì)、直、齊，重復(fù)幾次5 5、層析、層析層析液不能觸及濾液細(xì)線。層析液不能觸及濾液細(xì)線。層析液沿著干燥的濾紙由下而上擴(kuò)

10、散，層析液沿著干燥的濾紙由下而上擴(kuò)散，當(dāng)擴(kuò)散到細(xì)線時(shí)，色素便溶解在層析液當(dāng)擴(kuò)散到細(xì)線時(shí)，色素便溶解在層析液中，并隨著層析液一起向上擴(kuò)散，而不中，并隨著層析液一起向上擴(kuò)散，而不同的色素溶解不同，擴(kuò)散速度也不同，同的色素溶解不同，擴(kuò)散速度也不同，所以將不同色素分離開(kāi)。所以將不同色素分離開(kāi)。胡蘿卜素胡蘿卜素( (橙黃色橙黃色) )葉黃素（葉黃素（黃色黃色）葉綠素葉綠素a a（藍(lán)綠色藍(lán)綠色）葉綠素葉綠素b b（黃綠色黃綠色）實(shí)驗(yàn)：光合色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)：光合色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析色素種類(lèi)色素種類(lèi) 色素顏色色素顏色 色素含量色素含量 溶解度溶解度 擴(kuò)散速度擴(kuò)散速度胡蘿卜素胡蘿卜素葉黃

11、素葉黃素葉綠素葉綠素a 葉綠素葉綠素b橙黃色橙黃色黃色黃色藍(lán)綠色藍(lán)綠色黃綠色黃綠色最少最少較少較少最多最多較多較多最高最高較高較高較低較低最低最低最快最快較快較快較慢較慢最慢最慢實(shí)驗(yàn)：光合色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)：光合色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析三、葉綠素和其他色素三、葉綠素和其他色素葉綠素葉綠素類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)胡蘿卜素葉綠素葉綠素b b葉黃素葉黃素( (藍(lán)綠色）藍(lán)綠色）（黃綠色）（黃綠色）（橙黃色）（橙黃色）（黃色）（黃色）（占（占3/43/4）（占（占1/41/4）色素色素胡蘿卜素胡蘿卜素葉綠素葉綠素a a葉綠體是否對(duì)所有的光都能吸收？葉綠體是否對(duì)所有的光都能吸收？類(lèi)囊體上類(lèi)囊體上功能

12、：功能：吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換光能吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換光能上上下下葉綠體中的色素主要吸收葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光紅光和藍(lán)紫光太陽(yáng)光太陽(yáng)光太陽(yáng)光太陽(yáng)光波長(zhǎng)波長(zhǎng)/nm/nm對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值吸收光譜吸收光譜各種色素對(duì)各種色素對(duì)光的吸收情光的吸收情況不同，可況不同，可根據(jù)色素的根據(jù)色素的吸收光譜來(lái)吸收光譜來(lái)分析綠葉中分析綠葉中色素的種類(lèi)。色素的種類(lèi)。葉綠素葉綠素a a葉綠素葉綠素b b類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)胡蘿卜素葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅光，類(lèi)胡蘿卜素主要吸收葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅光，類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。藍(lán)紫光。 為什么絕大多數(shù)植物葉片是綠色的為什么絕大多數(shù)植物葉片是綠色的? ?

13、 為什么有些植物葉片在不同時(shí)期顏色不同呢？為什么有些植物葉片在不同時(shí)期顏色不同呢？思考思考: :由于葉綠素的含量由于葉綠素的含量大大超過(guò)類(lèi)胡羅卜大大超過(guò)類(lèi)胡羅卜素，而使類(lèi)胡羅卜素，而使類(lèi)胡羅卜素的顏色被掩蓋，素的顏色被掩蓋，只顯示出葉綠素的只顯示出葉綠素的綠色綠色由于葉綠素比類(lèi)胡由于葉綠素比類(lèi)胡羅卜素易受到低溫羅卜素易受到低溫的破壞，秋季低溫的破壞，秋季低溫使葉綠素大量破壞，使葉綠素大量破壞，而使類(lèi)胡羅卜素的而使類(lèi)胡羅卜素的顏色顯示出來(lái)顏色顯示出來(lái)【例題【例題】如圖是葉片中兩類(lèi)色素的吸收光譜，試判如圖是葉片中兩類(lèi)色素的吸收光譜，試判定定A A和和B B分別為何種色素（分別為何種色素（ ）A.A

14、.葉綠素葉綠素a a、葉綠素、葉綠素b b B.B.類(lèi)胡蘿卜素、葉綠素類(lèi)胡蘿卜素、葉綠素C.C.葉黃素、葉綠素葉黃素、葉綠素a aD.D.葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素D D（nmnm）葉綠素葉綠素類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)胡蘿卜素葉綠素葉綠素b b葉黃素葉黃素光合光合色素色素胡蘿卜素胡蘿卜素葉綠素葉綠素a a ( (藍(lán)綠色）藍(lán)綠色）（黃綠色）（黃綠色）（橙黃色）（橙黃色）（黃色）（黃色）吸收藍(lán)紫光吸收藍(lán)紫光吸收藍(lán)紫光和紅光吸收藍(lán)紫光和紅光光合光合作用作用概念概念1.1.在在“色素的提取與分離色素的提取與分離”實(shí)驗(yàn)中得到的色素帶顏色實(shí)驗(yàn)中得到的色素帶顏色較淡，分析其原因可能是（較淡，分析其原因可能是（

15、 ） 加入的丙酮太多加入的丙酮太多 用用9595的的乙醇代替丙酮乙醇代替丙酮 層析液沒(méi)及濾液細(xì)線層析液沒(méi)及濾液細(xì)線 研磨時(shí)沒(méi)有加入研磨時(shí)沒(méi)有加入CaCOCaCO3 3 研磨時(shí)沒(méi)有加入研磨時(shí)沒(méi)有加入SiOSiO2 2 取的葉片葉脈過(guò)多，葉肉細(xì)胞過(guò)少取的葉片葉脈過(guò)多，葉肉細(xì)胞過(guò)少A.A. B. B. C.C. D. D.C C鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)2.2.在圓形濾紙的中央滴上葉綠體的色素濾液進(jìn)行色在圓形濾紙的中央滴上葉綠體的色素濾液進(jìn)行色素分離，可看到近似同心環(huán)狀的四個(gè)色素圈，排列素分離，可看到近似同心環(huán)狀的四個(gè)色素圈，排列在最外圈的一個(gè)呈（在最外圈的一個(gè)呈（ ）A.A.藍(lán)綠色藍(lán)綠色 B.B.黃綠色黃綠

16、色 C.C.黃色黃色 D.D.橙黃色橙黃色 3.3.陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡能顯示出七種顏色的連續(xù)光譜，陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡能顯示出七種顏色的連續(xù)光譜，如果將一瓶葉綠素提取液放在光源和三棱鏡之間，如果將一瓶葉綠素提取液放在光源和三棱鏡之間，連續(xù)光譜中就會(huì)出現(xiàn)一些黑色條帶，這些條帶應(yīng)位連續(xù)光譜中就會(huì)出現(xiàn)一些黑色條帶，這些條帶應(yīng)位于于( )( )A.A.綠光區(qū)綠光區(qū) B.B.紅光區(qū)和綠光區(qū)紅光區(qū)和綠光區(qū) C.C.藍(lán)紫光區(qū)和綠光區(qū)藍(lán)紫光區(qū)和綠光區(qū) D.D.紅光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)紅光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)D DD D4. 4. 某研究組獲得了水稻的葉黃素缺失突變體。將其某研究組獲得了水稻的葉黃素缺失突變體。將其葉片進(jìn)行了紅光照射、光

17、吸收測(cè)定和色素層析條帶分葉片進(jìn)行了紅光照射、光吸收測(cè)定和色素層析條帶分析（從上至下）實(shí)驗(yàn)，與正常葉片相比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果析（從上至下）實(shí)驗(yàn)，與正常葉片相比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是是( )( )A.A.光吸收差異顯著，色素帶缺第光吸收差異顯著，色素帶缺第2 2條條B.B.光吸收差異不顯著，色素帶缺第光吸收差異不顯著，色素帶缺第2 2條條C.C.光吸收差異顯著，色素帶缺第光吸收差異顯著，色素帶缺第3 3條條D.D.光吸收差異不顯著，色素帶缺第光吸收差異不顯著，色素帶缺第3 3條條B B5.5.同位素標(biāo)記法是研究物質(zhì)來(lái)源、去路的一種方法，如同位素標(biāo)記法是研究物質(zhì)來(lái)源、去路的一種方法，如分泌蛋白的合成與分泌的研究就是采

18、用此法，據(jù)此回答分泌蛋白的合成與分泌的研究就是采用此法，據(jù)此回答下列有關(guān)植物代謝的問(wèn)題：下列有關(guān)植物代謝的問(wèn)題：(1)(1)將用同位素將用同位素1818O O標(biāo)記的標(biāo)記的O O2 2充入一密封的充入一密封的容器內(nèi)，容器內(nèi)放入一盆綠色植物容器內(nèi)，容器內(nèi)放入一盆綠色植物( (如圖如圖) )，在有光照情況下分析在有光照情況下分析1818O O的物質(zhì)轉(zhuǎn)移途徑：的物質(zhì)轉(zhuǎn)移途徑：_。在無(wú)光照情況下，。在無(wú)光照情況下，1818O O最終出最終出現(xiàn)在現(xiàn)在_物質(zhì)中。物質(zhì)中。(2)(2)第第(1)(1)小題中，若有光條件下，用小題中，若有光條件下，用2 2H H2 2O O澆灌植物，它將進(jìn)入澆灌植物，它將進(jìn)入_(_(細(xì)胞器細(xì)胞器) )參參與新陳代謝。有關(guān)方程式為：與新陳代謝。有關(guān)方程式為：_( (不