光合作用的探究歷程

第四節(jié)能量之源－光與光合作用1一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)對(duì)大多數(shù)生物，活細(xì)胞所需能量的最終源頭是_______。太陽(yáng)能實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離1、提取的色素原理？2、分離色素的原理？3、二氧化硅的作用？4、碳酸鈣的作用？色素能溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇各種色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的則在濾紙上擴(kuò)散的快。使研磨更加充分防止色素被分解2一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)捕獲光能的色素類(lèi)胡蘿卜素葉綠素胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b(占1/4)(占3/4)濾紙上色帶的排列順序如何？寬窄如何？說(shuō)明什么？（橙黃色）（黃色）（藍(lán)綠色）（黃綠色）3葉綠體中的色素提取液四種色素對(duì)光的吸收葉綠素主要吸收___________類(lèi)胡蘿卜素主要吸收________藍(lán)紫光藍(lán)紫光、紅光思考1、樹(shù)葉為什么是綠色？2、P97問(wèn)題探討？4葉綠體的結(jié)構(gòu)外膜內(nèi)膜基?；|(zhì)類(lèi)囊體捕獲光能的色素分布在___________類(lèi)囊體的薄膜上5葉綠體上的色素和葉綠體色素酶基粒基粒片層基質(zhì)雙層膜結(jié)構(gòu)6二、光合作用的原理和應(yīng)用光合作用的定義綠色植物通過(guò)_____，利用_____，把_________________轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的_______，并釋放出_______的過(guò)程。光合作用的探究歷程（P101－102）光能葉綠體O2有機(jī)物CO2和H2O7二、光合作用的原理和應(yīng)用

1.光合作用的探究歷程實(shí)驗(yàn)1、海爾蒙特（比利時(shí)）實(shí)驗(yàn)1648實(shí)驗(yàn)2、普利斯特利（英）實(shí)驗(yàn)1771實(shí)驗(yàn)3、英格豪斯（荷蘭）實(shí)驗(yàn)1779實(shí)驗(yàn)4、薩克斯（德）實(shí)驗(yàn)1864實(shí)驗(yàn)5、恩格爾曼（美）實(shí)驗(yàn)1880實(shí)驗(yàn)6、魯賓和卡門(mén)（美）實(shí)驗(yàn)19398將柳樹(shù)苗栽種到木桶里，內(nèi)有已知干重的土壤，加桶蓋，只用純凈的雨水澆灌，五年后，柳樹(shù)的質(zhì)量增加了約80kg，而土壤減少約0.1kg。海爾蒙特的結(jié)論是：植物的物質(zhì)積累來(lái)源于水。柳樹(shù)真的只需要水就能長(zhǎng)大嗎？你認(rèn)為海爾蒙特忽視了哪個(gè)重要因素？17世紀(jì)海爾蒙特栽培的柳樹(shù)實(shí)驗(yàn)柳樹(shù)真的只需要水就能長(zhǎng)大嗎？你認(rèn)為海爾蒙特忽視了哪個(gè)重要因素？9普利斯特利（英）實(shí)驗(yàn)177110結(jié)論：植物可以更新因蠟燭燃燒或小白鼠呼吸而變的污濁的空氣。有人重復(fù)了普利斯特利的實(shí)驗(yàn)，得到相反的結(jié)果，所以有人認(rèn)為植物也能使空氣變污濁？111779年，荷蘭的英格豪斯普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在陽(yáng)光照射下才能成功；植物體只有綠葉才能更新空氣。到1785年，發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確綠葉在光下放出的是O2，吸收的是CO2。水二氧化碳氧氣光？光能化學(xué)能儲(chǔ)存在什么物質(zhì)中？德國(guó)梅耶12薩克斯（德）實(shí)驗(yàn)1864暗處理光照酒精脫色碘蒸汽處理結(jié)論：綠葉在光下能制造淀粉。13恩格爾曼實(shí)驗(yàn)14第一組光合作用產(chǎn)生的O2來(lái)自于H2O。H218OCO2H2OC18O2第二組18O2O2美國(guó)魯賓和卡門(mén)實(shí)驗(yàn)（同位素標(biāo)記法）結(jié)論光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物又是怎樣合成的？15美國(guó)卡爾文用14C標(biāo)記14CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，探明了CO2中的C轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中的碳，稱(chēng)為卡爾文循環(huán)。14C02

14C3

14CH2016光合作用探索歷程總結(jié)：年代科學(xué)家結(jié)論1771普利斯特利植物可以更新空氣1779英格豪斯只有在光照下只有綠葉才可以更新空氣1845R.梅耶植物在光合作用時(shí)把光能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)1864薩克斯綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉1880恩格爾曼氧由葉綠體釋放出來(lái)，葉綠體是光合作用的場(chǎng)所1939魯賓卡門(mén)光合作用釋放的氧來(lái)自水20世紀(jì)40代卡爾文光合產(chǎn)物中有機(jī)物的碳來(lái)自CO217通過(guò)以上的研究和探索，你知道光合作用的場(chǎng)所、動(dòng)力、原料、產(chǎn)物是分別是什么嗎？

1.場(chǎng)所：葉綠體2.動(dòng)力：光3.原料：二氧化碳水4.產(chǎn)物：糖類(lèi)氧氣概念：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)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過(guò)程。你能用一個(gè)化學(xué)反應(yīng)式表示出來(lái)嗎?

CO2+H2O（CH2O）+O2光能葉綠體18光合作用過(guò)程光反應(yīng)暗反應(yīng)劃分依據(jù):反應(yīng)過(guò)程是否需要光能有光才能反應(yīng)有光、無(wú)光都能反應(yīng)19H2O類(lèi)囊體膜酶Pi

＋ADPATP光反應(yīng)階段光、色素、酶、H2O葉綠體內(nèi)的類(lèi)囊體薄膜上水的光解：H2O[H]+O2光能（還原劑）ATP的合成：ADP＋Pi酶光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能貯存在ATP中[H]場(chǎng)所：條件：物質(zhì)變化能量變化進(jìn)入葉綠體基質(zhì)，參與暗反應(yīng)供暗反應(yīng)使用ATP光20CO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物

2C3C3的還原葉綠體基質(zhì)多種酶H2O類(lèi)囊體膜酶Pi

＋ADPATP[H]糖類(lèi)卡爾文循環(huán)21暗反應(yīng)階段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的還原：ATP[H]、葉綠體的基質(zhì)中

ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷?lèi)等

有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能2C3(CH2O)＋C5酶糖類(lèi)[H]、ATP、酶、CO2場(chǎng)所：條件：物質(zhì)變化能量變化CO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物

2C3葉綠體基質(zhì)多種酶糖類(lèi)ATP[H]22CO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物

2C3C3的還原葉綠體基質(zhì)多種酶糖類(lèi)H2O類(lèi)囊體膜酶Pi

＋ADPATP[H]光反應(yīng)過(guò)程暗反應(yīng)過(guò)程23光合作用中的兩個(gè)階段的比較項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)反應(yīng)條件光照，色素，酶多種酶，[H]，ATP外界原料水CO2產(chǎn)物O2，[H],ATP有機(jī)物和水場(chǎng)所類(lèi)囊體的薄膜上葉綠體的基質(zhì)中反應(yīng)速率較快緩慢能量變化光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)椋–H2O）中穩(wěn)定的化學(xué)能夠24

光合作用有氧呼吸場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量變化實(shí)質(zhì)聯(lián)系比較光合作用、呼吸作用光、色素、酶、H2O和CO2葉綠體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體O2、酶、H2O、C6H12O6無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物有機(jī)物氧化分解成無(wú)機(jī)物

ATP中活躍化學(xué)能光能糖類(lèi)等有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能C6H12O6等有機(jī)物穩(wěn)定的化學(xué)能ATP中活躍化學(xué)能和熱能合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量分解有機(jī)物，釋放能量光合作用為呼吸作用提供物質(zhì)（有機(jī)物、O2）；呼吸作用為光合作用提供原料（CO2）25光合作用原理的應(yīng)用影響光合作用強(qiáng)度的因素？光照的長(zhǎng)短與強(qiáng)弱；光的成分；CO2的濃度；溫度的高低、必需礦物質(zhì)元素（N、P、Mg）、水分等。1、適當(dāng)提高CO2的濃度（溫室大棚）；2、增加光照時(shí)間和光照強(qiáng)度；3、白天適當(dāng)增加溫度，夜間適當(dāng)降低溫度；4、農(nóng)作物間距合理，選擇適當(dāng)?shù)墓庠吹龋?、合理施肥，提供必要的礦物質(zhì)元素；6、合理灌溉，提供適當(dāng)水分。增加農(nóng)作物產(chǎn)量的幾點(diǎn)做法：CO2+H2O光照葉綠體酶（CH2O）+O226①圖中A點(diǎn)含義：

；②B點(diǎn)含義：

；③C點(diǎn)表示：____；光照強(qiáng)度為0，只進(jìn)行呼吸作用光合作用與呼吸作用強(qiáng)度相等光合作用強(qiáng)度不再隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而增強(qiáng)，稱(chēng)為光飽和點(diǎn)27化能合成作用自養(yǎng)生物以光為能源，以CO2和H2O（無(wú)機(jī)物）為原料合成糖類(lèi)（有機(jī)物），糖類(lèi)中儲(chǔ)存著由光能轉(zhuǎn)換來(lái)的能量。例如綠色植物。異養(yǎng)生物只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來(lái)維持自身的生命活動(dòng)。例如人、動(dòng)物、真菌及大多數(shù)的細(xì)菌?；芎铣勺饔美铆h(huán)境中某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物。少數(shù)的細(xì)菌，如硝化細(xì)菌。光能自養(yǎng)生物化能自養(yǎng)生物所需的能量來(lái)源不同（光能、化學(xué)能）281.葉綠體中的色素所吸收的光能，用于_______和____________;形成的________和__________提供給暗反應(yīng)。2.光合作用的實(shí)質(zhì)是：把______和_______轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物，把_______轉(zhuǎn)變成_______,貯藏在有機(jī)物中。3.在光合作用中，葡萄糖是在________中形成的，氧氣是在_________中形成的，ATP是在_______中形成的，CO2是在_______固定的。水的光解形成ATP[H]ATPCO2H2O光能化學(xué)能暗反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)練一練29下圖是光合作用過(guò)程圖解，請(qǐng)分析后回答下列問(wèn)題：①圖中A是______,B是_______,它來(lái)自于______的分解。②圖中C是_______，它被傳遞到葉綠體的______部位，用于_________。③圖中D是____，在葉綠體中合成D所需的能量來(lái)自______④圖中G________,F是__________,J是_____________⑤圖中的H表示_______，I表示________，H為I提供__________光H2OBACDE+PiFGCO2JHIＯ2水[H]基質(zhì)用作還原劑，還原C3ATP光能光反應(yīng)[H]和ATP色素C5化合物C3化合物糖類(lèi)暗反應(yīng)30將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的C02條件下。如果將環(huán)境中C02含量突然降至極低水平，此時(shí)葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3化合物、C5化合物和ATP含量的變化情況依次是A.上升；下降；上升B.下降；上升；下降C.下降；上升；上升D.上升；下降；下降C31某科學(xué)家用含有14C的CO2來(lái)追蹤光合作用中的C原子，14C的轉(zhuǎn)移途徑是（）A、CO2葉綠體ATPB、CO2葉綠素ATPC、CO2乙醇糖類(lèi)D、CO2三碳化合物糖類(lèi)D在光合作用過(guò)程中，能量的轉(zhuǎn)移途徑是A、光能ATP葉綠素葡萄糖B、光能葉綠素ATP葡萄糖C、光能葉綠素CO2葡萄糖D、光能ATPCO2葡萄糖B32若白天光照充足，下列哪種條件對(duì)農(nóng)作物增產(chǎn)有利

A.晝夜恒溫25℃B.白天溫度15℃，夜間溫度15℃C.晝夜恒溫15℃D.白天溫度25℃，夜間溫度15℃

D用下述容積相同的玻璃罩分別罩住大小、生長(zhǎng)狀況相同的天竺葵，光照相同的時(shí)間后，罩內(nèi)O2最少的是[]A．綠色罩B．紅色罩C．藍(lán)色罩D．紫色罩A下列措施中，不會(huì)提高溫室蔬菜產(chǎn)量的是（）

A、增大O2濃度B、增大CO2濃度C、增強(qiáng)光照D、調(diào)節(jié)室溫A331、在光合作用的暗反應(yīng)過(guò)程中，沒(méi)有被消耗掉的是（）

A、[H]B、C5化合物C、ATPD、CO2B2、與光合作用光反應(yīng)有關(guān)的是（）①H2O②ATP③ADP④CO2A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④A344、光合作用的過(guò)程可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，下列說(shuō)法正確的是（）A.葉綠體類(lèi)囊體膜上進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng)B.葉綠體類(lèi)囊體膜上進(jìn)行暗反應(yīng)，不進(jìn)行光反應(yīng)C.葉綠體基質(zhì)中可進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng)D.葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行暗反應(yīng),不進(jìn)行光反應(yīng)D5、光合作用過(guò)程中，產(chǎn)生ADP和消耗ADP的部位在葉綠體中