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1、能量之源能量之源光与光与光合作用光合作用 注意事项1.称取的新鲜绿叶,尽量去除叶脉,满足有充分的叶绿素.2.研磨时要加入CaCO3,因为它能调节液体的PH,防止叶绿素被破坏.3.研磨时要注意加入石英砂,因为这样可充分研磨破坏叶表皮,色素能被充分提取.迅速研磨是防止溶剂挥发。4.盛放滤液的小试管口加绵塞是防止溶剂挥发和色素分子被氧化。5.滤纸预先干燥处理是使层析液在滤纸条上的扩散的速度快。6.滤纸条的一端剪去两角是防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快。7.滤液细线要直、细、齐使分离的色素带平整、不重叠。8.滤液细线干燥后重复画23次使分离的色素带清晰，便以观察。9.滤液细线不能触及层析液，防止色素直
2、接溶解到烧杯内的层析液中一、捕获光能的色素和结构一、捕获光能的色素和结构对大多数生物，活细胞所需能量的最终源头是对大多数生物，活细胞所需能量的最终源头是_。太阳能太阳能捕捕获获光光能能的的色色素素类胡萝类胡萝卜素卜素叶绿素叶绿素胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b(占占1/4)(占占3/4)滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？叶绿体中的叶绿体中的色素提取液色素提取液四种色素对光的吸收四种色素对光的吸收叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收_类胡萝卜素主要吸收类胡萝卜素主要吸收_蓝紫光蓝紫光蓝紫光、红光蓝紫光、红光1、春夏叶片为什
3、么是绿色？、春夏叶片为什么是绿色？而秋天树叶为什么会变黄？而秋天树叶为什么会变黄？2、P97问题探讨？问题探讨？叶绿体的结构叶绿体的结构外膜外膜内膜内膜基粒基粒基质基质类囊体类囊体捕获光能的色素分布在捕获光能的色素分布在_类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体的功能叶绿体的功能1、恩格尔曼实验、恩格尔曼实验的结论是什么？的结论是什么？2、此实验设计有什么巧妙之处？、此实验设计有什么巧妙之处？3、以上资料可以得出什么结论？、以上资料可以得出什么结论？O2是由叶绿体产生的是由叶绿体产生的,叶叶绿体是绿色植物光合作绿体是绿色植物光合作用的场所用的场所实验材料选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，
4、便以观察，实验材料选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便以观察，用好氧细菌可确定释放氧气的部位；没有空气的黑暗环境排除了氧气和光用好氧细菌可确定释放氧气的部位；没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位。相的干扰；用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位。相当于一组对比实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验的结果。当于一组对比实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验的结果。叶绿体是进行光合作用的场所。叶绿体是进行光合作用的场所。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，
5、分布了许多吸收光能的色巨大膜表面上，分布了许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用的酶素分子，还有许多进行光合作用的酶。二、光合作用的原理和应用二、光合作用的原理和应用 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。光合作用的探究历程（光合作用的探究历程（P101102）结论：水分是结论：水分是植物建造自身植物建造自身的原料。的原料。17 17世纪世纪海尔蒙特海尔蒙特栽培的柳栽培的柳树实验树实验结论：植物可以更新空气结论：植物可以更新空气有人重复了普利斯特利的实验，得到相反
6、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质中？么物质中？德国德国梅耶梅耶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
7、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。光合作用释放的光合作用释放的O2来自来自CO2还是还是H2O？第一组第一组光合作用产生的光合作用产生的O2来自于来自于H2O。H2180C02H20C18O2第二组第二组180202美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）光合作用产生的有机物又是怎样合成的？光合作用产生的有机物又是怎样合成的？美国卡尔文美国卡尔文用用1414C C标记
8、标记1414CO2CO2，供小球，供小球藻进行光合作用，探明了藻进行光合作用，探明了COCO2 2中的中的C C的去向，称为卡的去向，称为卡尔文循环。尔文循环。CO2H2O （CH2O）O2光能光能叶绿体叶绿体反应物、条件、反应物、条件、场所、生成物场所、生成物糖类糖类光合作用过程光合作用过程光反应光反应暗反应暗反应划分依据划分依据:反应过程反应过程是否需要光能是否需要光能光反应在白天可以进行吗？夜间呢？光反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？有光才能反应有光才能反应有光、无光都能反应有光、无光都能反应H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶
9、酶Pi ADPATP光反应阶段光反应阶段光、色素、酶光、色素、酶叶绿体内的叶绿体内的类囊体薄膜类囊体薄膜上上水的光解：水的光解：H2O H +O2光能光能（还原剂）（还原剂）ATP的合成：的合成：ADPPi 能量（能量（光能光能）ATP酶酶光能光能转变为活跃的转变为活跃的化学能化学能贮存在贮存在ATP中中H场所：场所：条件：条件：物质变化物质变化能量变化能量变化进入叶绿进入叶绿体基质，体基质，参与暗反参与暗反应应供暗反供暗反应使用应使用CO2 2 五碳化合物五碳化合物 C5 CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C3C C3 3的的还原还原叶绿体基质叶绿体基质多种酶多种酶H H2 2O O
10、类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ADPATPH糖类糖类卡尔文循环卡尔文循环暗反应阶段暗反应阶段CO2的固定：的固定：CO2C5 2C3酶酶C3的还原：的还原：ATPH、ADP+Pi叶绿体的叶绿体的基质基质中中 ATP中中活跃活跃的的化学能化学能转变为转变为糖类糖类等等 有机物中有机物中稳定稳定的的化学能化学能2C3 (CH2O)酶酶糖类糖类H、ATP、酶、酶场所：场所：条件：条件：物质变化物质变化能量变化能量变化CO2 2 五碳化合物五碳化合物 C5 CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C3叶绿体基质叶绿体基质多种酶多种酶糖类糖类ATPH叶绿体叶绿体中的色中的色素素光合作用的过程光合作用的过程
11、光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段光能光能co22c3H2O水在光下分解水在光下分解C5ATPADP+Pi酶酶供能供能H供氢供氢O2 固固 定定还还 原原多种酶多种酶参加催化参加催化(CH2O)氨基酸氨基酸,脂肪脂肪酶酶光反应阶段与暗反应阶段的比较光反应阶段与暗反应阶段的比较项目项目光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段区区别别场所场所条件条件物质物质变化变化能量能量转化转化类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体的基质中叶绿体的基质中需需光、色素和酶光、色素和酶不需不需光、色素光、色素;需需多种酶多种酶光能光能转变为转变为ATP中中活泼活泼的化学能的化学能ATP中中活泼的化学能活泼的化学能
12、转化为糖转化为糖类等有机物中类等有机物中稳定的化学能稳定的化学能水的光解：水的光解：2H2O 光光 4H+O2光光ADP+Pi ATP酶酶CO2的固定：的固定：CO2+C5 2C3C3的还原：的还原：2C3 （CH2O）H，ATP酶ATP ADP+Pi酶酶联联 系系1、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供H和和ATP2、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供合成合成ATP的原料的原料ADP和和Pi3、两者、两者相互独立又同时进行相互独立又同时进行，相互制约又密切联系相互制约又密切联
13、系6、光合作用原理的应用、光合作用原理的应用（1 1）影响光合作用的因素）影响光合作用的因素内因：叶龄、叶的结构内因：叶龄、叶的结构外因：光照（时间、光质、光强）、外因：光照（时间、光质、光强）、CO2、温度、水、矿质元素等温度、水、矿质元素等（1）光照强度（影响ATP和H的量）（2）CO2浓度（影响C3的量）（3）温度（影响酶的活性及气孔的关启）（4）PH值（影响酶的活性和矿质元素的吸收，特别是Mg2+的吸收）（5）呼吸强度（影响有机物的积累）1.1.光强光强图图2626是光强是光强-光合速光合速率关系的模式图。率关系的模式图。暗中叶片不进行光合暗中叶片不进行光合作用，只有呼吸作用释放作用，
14、只有呼吸作用释放COCO2 2(图图2626中的中的ODOD为呼吸速为呼吸速率率)。随着光强的增高，光随着光强的增高，光合速率相应提高，当到达合速率相应提高，当到达某一光强时，叶片的光合某一光强时，叶片的光合速率等于呼吸速率，即速率等于呼吸速率，即COCO2 2吸收量等于吸收量等于COCO2 2释放量，表释放量，表观光合速率为零，这时的观光合速率为零，这时的光强称为光强称为光补偿点。光补偿点。图图26 26 光强光强-光合曲线图解光合曲线图解 A.A.比例阶段；比例阶段；B.B.比例向饱和过比例向饱和过渡阶段；渡阶段；C.C.饱和阶段饱和阶段(1)(1)光强光强-光合曲线光合曲线 在低光强区，
15、光合速率随在低光强区，光合速率随光强的增强而呈比例地增加光强的增强而呈比例地增加(比例阶段，直线比例阶段，直线A A)；当超；当超过一定光强，光合速率增加过一定光强，光合速率增加就会转慢就会转慢(曲线曲线B)B)；当达到；当达到某一光强时，光合速率就不某一光强时，光合速率就不再增加，而呈现再增加，而呈现光饱和光饱和现象。现象。开始达到光合速率最大值时开始达到光合速率最大值时的光强称为的光强称为光饱和点光饱和点，此点，此点以后的阶段称以后的阶段称饱和阶段饱和阶段(直直线线C)C)。比例阶段中主要是光强制比例阶段中主要是光强制约着光合速率，而饱和阶段约着光合速率，而饱和阶段中中COCO2 2扩散和
16、固定速率是主要扩散和固定速率是主要限制因素。限制因素。图图26 26 光强光强-光合曲线图解光合曲线图解 A.A.比例阶段；比例阶段；B.B.比例向饱比例向饱和过渡阶段；和过渡阶段；C.C.饱和阶段饱和阶段 不同植物的光强不同植物的光强-光合曲光合曲线不同，光补偿点和光饱线不同，光补偿点和光饱和点也有很大的差异。和点也有很大的差异。光补偿点高的植物一般光光补偿点高的植物一般光饱和点也高，饱和点也高，草本植物的光补偿点与光草本植物的光补偿点与光饱和点通常要高于木本植饱和点通常要高于木本植物；物；阳生植物的光补偿点与光阳生植物的光补偿点与光饱和点要高于阴生植物；饱和点要高于阴生植物；C C4 4植物的光饱和点要高于植物的光饱和点要高于C C3 3植物。植物。图图27 27 不同植物的光强光合曲线不同植物的光强光合曲线 在自然条件下，植物或多或少会受到不同波长的光线照射。在自然条件下，植物或多或少会受到不同波长的光线照射。如，阴天不仅光强减弱，而且蓝光和绿光所占的比例增高。如，阴天不仅光强减弱，而且蓝光和绿光所占的比例增高。树木的叶片吸收红光和蓝光较多，故透过树冠的光线中绿光树木的叶片吸收红
