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1、(一一)、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一、捕获光能的色素和结构一、捕获光能的色素和结构(二)叶绿体的功能(二)叶绿体的功能 1880年恩格尔曼实验年恩格尔曼实验学.科.网zxxk. O2是由叶绿体产生的是由叶绿体产生的 叶绿体是进行叶绿体是进行光合作用的场所。光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上,分布了许多它内部的巨大膜表面上,分布了许多吸收光能的色素分子,吸收光能的色素分子,还有许多进行还有许多进行光合作用的酶。光合作用的酶。 绿叶中色素的提取和分离 (三)、实验(三)、实验实验材
2、料:实验材料: 菠菜叶片若干,二氧化硅,碳酸钙,菠菜叶片若干,二氧化硅,碳酸钙,无水乙醇无水乙醇 ,层析液,滤纸条,层析液,滤纸条,天平、棉花,剪刀,铅笔,直尺天平、棉花,剪刀,铅笔,直尺 丙酮易挥发,并有一定的毒性层析液易挥发,并有一定的毒性方法与步骤方法与步骤提取色素提取色素称取5g左右的鲜叶,剪碎,放入研钵中。加少许的二氧化硅(充分研磨)和碳酸钙(防止色素被破坏)与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。方法与步骤方法与步骤制备滤纸条制备滤纸条方法与步骤方法与步骤画滤液细线画滤液细线方法与步骤方法与步骤分离色素分离色素方法与步骤方法与步骤观察与记录观察与记录捕获光能的色素捕
3、获光能的色素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?(橙黄色)(橙黄色)(黄色)(黄色)(蓝绿色)(蓝绿色)(黄绿色)(黄绿色)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_,利用,利用_,把把
4、_转化成储存能量的转化成储存能量的_,并释放出,并释放出_的过程。的过程。(一)光合作用的探究历程(一)光合作用的探究历程(P101102)光能光能叶绿体叶绿体O2有机物有机物CO2和和H2O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1、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?2、3 3、17791779年,荷兰的英格年,荷兰的英格豪斯豪斯 普利斯特利的
5、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?4、1845年,德国梅耶依据:能量转化和守恒定律黑暗处理黑暗处理一昼夜一昼夜5、1864年德国萨克斯实验年德国萨克斯实验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除去叶绿素除去叶绿素酒精酒精水水(证明绿叶在(证明绿叶在光光下制造下制造淀粉)淀粉)滴加碘酒滴加碘酒后
6、后或者用碘蒸气处理这片叶,发或者用碘蒸气处理这片叶,发现曝光的一半呈深蓝色,遮光现曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半则没有颜色变化。的一半则没有颜色变化。6、1880年恩格尔曼实验年恩格尔曼实验O2是由叶绿体产生的是由叶绿体产生的水绵水绵好氧细菌好氧细菌1883年年 生物学家恩格尔曼生物学家恩格尔曼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。H218OCO2H2OC18O2第二组第二组18O2O27 7、19391939年美国鲁宾和卡门实验年美国鲁宾和卡门实验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?8 8、美国卡尔文、美国卡尔文用用1414C C
7、标记标记1414COCO2 2,供小球藻,供小球藻进行光合作用,探明了进行光合作用,探明了COCO2 2中的中的C C转化成有机物中转化成有机物中的碳,称为卡尔文循环。的碳,称为卡尔文循环。反应物、条件、反应物、条件、场所、生成物场所、生成物 CO2+H2O (CH2O)+O2光能光能叶绿体叶绿体(二)光合作用过程(二)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酶Pi ADPATP光反应阶段光反应阶段光、色素、酶、光、色素、酶、H2O叶绿体内的
8、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ATP光光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C
9、O2的固定:的固定:CO2C5 2C3酶酶C3的还原:的还原:ATPH 、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)C5酶酶糖类糖类H 、ATP、酶、酶、CO2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ATPHCO2 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
10、糖类糖类H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ADPATPH光反应过程光反应过程暗反应过程暗反应过程 光合作用光合作用有氧呼吸有氧呼吸场所场所条件条件物质变化物质变化能量变化能量变化实质实质联系联系比较光合作用、呼吸作用比较光合作用、呼吸作用光光、色素、酶、色素、酶、H2O和和CO2叶绿体叶绿体细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体O2、酶、酶、H2O、C6H12O6无机物转变成有机物无机物转变成有机物有机物氧化分解成无机物有机物氧化分解成无机物 ATP中活中活 跃化学能跃化学能光能光能糖类等有机物中稳糖类等有机物中稳定化学能定化学能C6H12O6等有机物稳等有机物稳定的化学能定的化学能
11、ATP中活中活 跃化学能跃化学能和热能和热能合成有机物,储存合成有机物,储存能量能量分解有机物,释放分解有机物,释放能量能量光合作用为呼吸作用提供物质(有机物、光合作用为呼吸作用提供物质(有机物、O2););呼吸作用为光合作用提供原料(呼吸作用为光合作用提供原料(CO2)(三)光合作用原理的应用(三)光合作用原理的应用影响影响光合作用强度光合作用强度的因素?的因素?光照的长短与强弱;光的成分;光照的长短与强弱;光的成分; COCO2 2的浓度;温度的浓度;温度的高低、必需矿物质元素(的高低、必需矿物质元素(N N、P P、MgMg)、水分等。)、水分等。1、适当、适当提高提高CO2的浓度(温室
12、大棚);的浓度(温室大棚);2、增加增加光照时间和光照强度;光照时间和光照强度;3、白天适当、白天适当增加增加温度,夜间适当温度,夜间适当降低降低温度;温度;4、农作物、农作物间距间距合理,选择适当的合理,选择适当的光源光源等;等;5、合理、合理施肥施肥,提供必要的矿物质元素;,提供必要的矿物质元素;6、合理、合理灌溉灌溉,提供适当水分。,提供适当水分。增加农作物产量的几点做法:增加农作物产量的几点做法:图中图中A A点含义:点含义: ;B B点含义:点含义: ;C C点表示:点表示: _ _ ;光照强度为光照强度为0 0,只进行呼吸作用,只进行呼吸作用光合作用与呼吸作用强度相等光合作用与呼吸
13、作用强度相等光合作用强度不再随光照强度增强而增光合作用强度不再随光照强度增强而增强,称为光饱和点强,称为光饱和点(四)化能合成作用(四)化能合成作用自养生物自养生物 以以光光为能源,以为能源,以CO2和和H2O(无机物无机物)为原料合成)为原料合成糖类(糖类(有机物有机物),糖类中储存着由光能转换来的能量。),糖类中储存着由光能转换来的能量。例如例如绿色植物绿色植物。异养生物异养生物 只能利用环境中只能利用环境中现成的有机物现成的有机物来维持自身的生来维持自身的生命活动。例如命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌人、动物、真菌及大多数的细菌。化能合成作用化能合成作用 利用环境中某些利用环境中
14、某些无机物氧化时所释放的能量无机物氧化时所释放的能量来来制造有机物。少数的制造有机物。少数的细菌,如硝化细菌细菌,如硝化细菌。光能自养生物光能自养生物化能自养生物化能自养生物所需的能量来源不同(光能、化学能)所需的能量来源不同(光能、化学能)下图是光合作用过程图解,请分析后回答下列问题:下图是光合作用过程图解,请分析后回答下列问题:图中图中A A是是_,B_,B是是_,_,它来自于它来自于_的分解。的分解。图中图中C C是是_,它被传递到叶绿体的,它被传递到叶绿体的_部位,用部位,用于于_ _ 。图中图中D D是是_,在叶绿体中合成,在叶绿体中合成D D所需的能量来自所需的能量来自_图中图中G
15、_,FG_,F是是_,J_,J是是_图中的图中的H H表示表示_, I I表示表示_,H H为为I I提供提供_光光H2OBACDE+PiFGCO2JHI2水水H基质基质用作还原剂,还原用作还原剂,还原C3ATP光能光能光反应光反应H和和ATP色素色素C5化合物化合物C3化合物化合物糖类糖类暗反应暗反应将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C0C02 2条件下。条件下。如果将环境中如果将环境中C0C02 2含量突然降至极低水平,此时叶肉细胞含量突然降至极低水平,此时叶肉细胞内的内的C C3 3化合物、化合物、C C5 5化合物和化合物和ATPATP含量的变化情
16、况依次是含量的变化情况依次是A. A. 上升;下降;上升上升;下降;上升 B. B. 下降;上升;下降下降;上升;下降 C. C. 下降;上升;上升下降;上升;上升 D. D. 上升;下降;下降上升;下降;下降C某科学家用含有某科学家用含有1414C C的的COCO2 2来追踪光合作用中的来追踪光合作用中的C C原原子,子,1414C C的转移途径是(的转移途径是( ) A A、COCO2 2 叶绿体叶绿体 ATPATP B B、COCO2 2 叶绿素叶绿素 ATPATP C C、COCO2 2 乙醇乙醇 糖类糖类 D D、COCO2 2 三碳化合物三碳化合物 糖类糖类D在光合作用过程中,能量
17、的转移途径是在光合作用过程中,能量的转移途径是A A、光能、光能 ATP ATP 叶绿素叶绿素 葡萄糖葡萄糖 B B、光能、光能 叶绿素叶绿素 ATP ATP 葡萄糖葡萄糖 C C、光能、光能 叶绿素叶绿素 COCO2 2 葡萄糖葡萄糖D D、光能、光能 ATP COATP CO2 2 葡萄糖葡萄糖 B若白天光照充足,下列哪种条件对农作物增产有利若白天光照充足,下列哪种条件对农作物增产有利 A.A.昼夜恒温昼夜恒温25 25 B. B.白天温度白天温度1515,夜间温度,夜间温度1515 C. C.昼夜恒温昼夜恒温15 15 D. D.白天温度白天温度2525,夜间温度,夜间温度1515 D用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵,光照相同的时间后,罩内同的天竺葵,光照相同的时间后,罩内O O2 2最少的是最少的是 A A绿色罩绿色罩 B B红色罩红色罩C C蓝色罩蓝色罩 D D紫色罩紫色罩A下列措施中,不会提高温室蔬菜产量的是(下列措施中,不会提高温室蔬菜产量的是( ) A A、增大、增大O O2 2浓度浓度 B B、增大、增大COCO2 2浓度浓度 C C、增强光照、增强光照 D D、调节室温、调节室温A