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1、能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用一一 捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构1、捕获光能的色素、捕获光能的色素色素色素叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素叶绿素叶绿素主要吸收主要吸收红光红光和和蓝紫光蓝紫光吸收可见吸收可见的太阳光的太阳光类胡萝卜素类胡萝卜素主主要吸收要吸收蓝紫光蓝紫光（蓝绿色）（蓝绿色）（黄绿色）（黄绿色）（橙黄色）（橙黄色）（黄色）（黄色）含量约占含量约占3/4含量约占含量约占1/42、捕获光能的结构、捕获光能的结构叶绿体叶绿体（1）分布）分布主要分布在绿色植物的叶肉细胞主要分布在绿色植物的叶肉细胞（2）形态）形
2、态一般呈扁平的椭球形或球形一般呈扁平的椭球形或球形（3）结构）结构外膜外膜内膜内膜（4）功能）功能光合作用的场所光合作用的场所基粒基粒 由两个以上的类囊体组成，由两个以上的类囊体组成，含含色素色素和和酶酶基质基质含多种光合作用含多种光合作用所必需的所必需的酶酶透明透明，有利于光线的透过，有利于光线的透过 极极 细细 光光 束束黑暗中黑暗中光照下光照下叶绿体是植物进行光合作用的场所叶绿体是植物进行光合作用的场所光合作用需要在光下进行光合作用需要在光下进行光合作用中释放氧气光合作用中释放氧气结论：结论：恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处?v(1)(1)选材方面，选用水绵为实验材料。水绵选材方面，选
3、用水绵为实验材料。水绵不仅具有细长的带状叶绿体，而且叶绿体螺不仅具有细长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察、分析研究。旋状地分布在细胞中，便于观察、分析研究。n n(2)(2)将临时装片放在黑暗并且没有空气将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了光线和氧气的影响，的环境中，排除了光线和氧气的影响，从而确保实验正常进行。从而确保实验正常进行。恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处?v(3)(3)选用了选用了极细光束照射极细光束照射，并且选用，并且选用好氧细菌检测好氧细菌检测，从而能够准确判断，从而能够准确判断出水绵细胞中出水绵细胞中释放氧的部位释放氧的部位。n n(4)(4
4、)进行黑暗进行黑暗(局部光照局部光照)和曝光对比和曝光对比实验，从而明确实验结果完全是光实验，从而明确实验结果完全是光照引起的。照引起的。二二 光合作用的原理和应用光合作用的原理和应用1 1、光合作用的概念、光合作用的概念指绿色植物通过指绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把把二氧化碳二氧化碳和和水水转化成储存着能量的转化成储存着能量的有机物有机物，并且释放出，并且释放出氧气氧气的过程的过程2 2、光合作用探索历程、光合作用探索历程经典实验经典实验l1648年年比利时比利时范范.海尔蒙特海尔蒙特(vanHelmont)l1771年年英国英国普里斯特利（普里斯特利（J.Priestle
5、y）l1779年年荷兰荷兰英格豪斯（英格豪斯（J.Ingen-housz）l1782年年拉瓦锡拉瓦锡（Laroisier,A.L.）l1845年，德国科学家梅耶（年，德国科学家梅耶（R.Mayer）l1864年年德国德国萨克斯（萨克斯（J.vonSachs）l1880年年美国美国恩吉尔曼（恩吉尔曼（C.Engelmann)l1939年年美国美国鲁宾鲁宾(S.Reben)和卡门和卡门(M.Kamen)l20世纪世纪0年代美国卡尔文年代美国卡尔文(M.Calvin)极极 细细 光光 束束黑暗中黑暗中光照下光照下叶绿体是植物进行光合作用的场所叶绿体是植物进行光合作用的场所光合作用需要在光下进行光合作
6、用需要在光下进行光合作用中释放氧气光合作用中释放氧气结论：结论：思考回顾：思考回顾：1：叶绿体中为什么能进行光合作用？叶绿体中为什么能进行光合作用？2：是否只有在叶绿体中才能进行光合作用？：是否只有在叶绿体中才能进行光合作用？酶、色素酶、色素否，如蓝藻否，如蓝藻五年后柳树增重柳树增重柳树增重柳树增重80kg80kg多多多多土壤减少不到土壤减少不到土壤减少不到土壤减少不到100100g g结论：结论：植物增重主要来自水分。植物增重主要来自水分。现象现象：蜡烛蜡烛熄灭熄灭。现象现象：蜡烛蜡烛持续持续燃烧。燃烧。现象：现象：小鼠小鼠死亡死亡。现象：现象：小鼠小鼠存活存活。结论结论：植物能够净化因燃烧
7、或呼吸而变混浊的空气植物能够净化因燃烧或呼吸而变混浊的空气。结论：结论：淀粉是光合作用的产物之一淀粉是光合作用的产物之一。绿藻绿藻绿藻绿藻H218OH2O C18O2 CO2H2OH218O O218O2（一）（一）（二）（二）光合作用释放的氧全部来自水。光合作用释放的氧全部来自水。结论结论:普利斯特利的实验普利斯特利的实验只有在阳光照射下只有在阳光照射下才能成功才能成功结论结论1 1：植物体只有绿叶才能更植物体只有绿叶才能更新空气。新空气。结论2：年代年代科学家科学家结论结论17711771普利斯特利普利斯特利植物可以更新空气植物可以更新空气17791779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在
8、光照下植物可以更新空气植物可以更新空气18451845R.R.梅耶梅耶植物在光合作用时植物在光合作用时把光能转变成把光能转变成了化学能了化学能储存起来储存起来18641864萨克斯萨克斯绿色叶片光合作用绿色叶片光合作用产生淀粉产生淀粉18801880恩格尔曼恩格尔曼氧氧由叶绿体释放出来。由叶绿体释放出来。叶绿体叶绿体是是光合作用的场所光合作用的场所19391939鲁宾鲁宾 卡门卡门光合作用释放的光合作用释放的氧来自水氧来自水。2020世纪世纪4040代代卡尔文卡尔文光合产物中有机物的光合产物中有机物的碳来自碳来自COCO2 2CO2 2 +H2 2O*（CH2 2O)+O2 2*光能光能光能光
9、能叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体3 3、光合作用化学反应式：、光合作用化学反应式：4 4、光合作用过程、光合作用过程光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段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
10、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
11、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系物质物质上把上把CO2和和H2O转变成转变成以糖类为主的有机物以糖类为主的有机物能量能量上把光能转变成有机物上把光能转变成有机物中的化学能中的化学能最基本的物质代谢和能量代谢最基本的物质代谢和能量代谢5、光合作用的实质光合作用的实质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光照、光照、COCO2 2、温度、水、矿质元素等、温度、水、矿质元素等（2
12、 2）提高农作物光合作用强度的措施）提高农作物光合作用强度的措施1 1、适当提高光照强度、延长光照时间、适当提高光照强度、延长光照时间3 3、适当提高、适当提高COCO2 2浓度浓度4 4、适当提高温度、适当提高温度5 5、适当增加植物体内的含水量、适当增加植物体内的含水量6 6、适当增加矿质元素的含量、适当增加矿质元素的含量2 2、合理密植、合理密植自养生物：自养生物：能够直接把从外界环境能够直接把从外界环境摄取的无机物转摄取的无机物转变成为自身的组成物质变成为自身的组成物质，并储存了能量的一类生物，并储存了能量的一类生物 7、化能合成作用化能合成作用异养生物：异养生物：不能直接利用无机物制
13、成有机物不能直接利用无机物制成有机物，只能，只能把从外界把从外界摄取的现成的有机物摄取的现成的有机物转变成自身的组成物转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物质，并储存了能量的一类生物 能够利用体外环境中的能够利用体外环境中的某些无机物氧化时某些无机物氧化时所释放的能量所释放的能量来制造有机物的合成作用来制造有机物的合成作用 例如：例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌等少数种类的细菌7、化能合成作用化能合成作用2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2
14、 2HNO 2HNO3 3+能量能量硝化细菌硝化细菌6CO6CO2 2+6H+6H2 2O 2CO 2C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2能量能量4光合作用过程的正确顺序是（）光合作用过程的正确顺序是（）二氧化碳的固定二氧化碳的固定氧气的释放氧气的释放叶绿素吸收光能叶绿素吸收光能水的光解水的光解三碳化合物被还原三碳化合物被还原A.B.C.D.5光合作用的暗反应中，三碳化合物转变成葡萄糖，最起码需要光合作用的暗反应中，三碳化合物转变成葡萄糖，最起码需要的条件是（）的条件是（）O2叶绿素分子叶绿素分子ATPH多种酶多种酶五碳化合物五碳化合物A.B.C.D.3、在光合作用中、在光合作
15、用中,糖类是在糖类是在 中形成的，氧气是在中形成的，氧气是在 中形成的，中形成的，ATP是在是在 中形成的，中形成的，CO2是在是在 固定的。固定的。2、光合作用的实质是：把、光合作用的实质是：把 和和 转变为有机物，转变为有机物，把把 转变成转变成 ，贮藏在有机物中。，贮藏在有机物中。1、如用、如用14CO2示踪，在光合作用过程中，示踪，在光合作用过程中，14C在下列分子中的转移在下列分子中的转移途径是途径是（）A、14CO2叶绿素叶绿素ADPB、14CO2ADP糖类糖类C、14CO2三碳化合物三碳化合物糖类糖类D、14CO2叶绿素叶绿素ATP练一练练一练测一测测一测二氧化碳二氧化碳水水光能
16、光能化学能化学能暗反应暗反应光反应光反应暗反应暗反应光反应光反应6、请按时间先后顺序排列下列事件、请按时间先后顺序排列下列事件（）德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法证明，光合作用释放的氧美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法证明，光合作用释放的氧气全部来自参加反应的水气全部来自参加反应的水英国科学家普里斯特利指出植物可以更新空气英国科学家普里斯特利指出植物可以更新空气德国科学家恩格尔曼用水绵做实验证明，氧是由叶绿体释放出来德国科学家恩格尔曼用水绵做实验证明，氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿
17、色植物进行光合作用的场所的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所ABCD7、1864年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时，然后把年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时，然后把此叶片一半遮光，一半曝光。经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，此叶片一半遮光，一半曝光。经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。该实验在设计上具有成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。该实验在设计上具有很强的严密性，具体体现在很强的严密性，具体体现在A、本实验不需要设对照实验、本实验不需要设对照实验B、曝光处作为对照实验、曝光处作为对照实验C、本实验为空白对照实验、本实验为
18、空白对照实验D、遮光处作为对照实验、遮光处作为对照实验H2OBACDE+PiFGCO2J光8.下下 图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：图中图中B是是，它来自于它来自于的分解。的分解。图中图中C是是，它被传递到叶绿体的，它被传递到叶绿体的 部位，用于部位，用于。图中图中D是是，在叶绿体中合成，在叶绿体中合成D所需的能量来自所需的能量来自 图中的图中的H表示表示，H为为I提供提供当当 突然停止光照时，突然停止光照时，F，G。（填增加或减少）。（填增加或减少）HI2水水H基质基质还原还原C3ATP色素吸收色素吸收的光能的光能增加增加减少减少光反应
19、光反应H、ATPl1648年年比利时比利时范范.海尔蒙特海尔蒙特(vanHelmont)l1771年年英国英国普里斯特利（普里斯特利（J.Priestley）l1779年年荷兰荷兰英格豪斯（英格豪斯（J.Ingen-housz）l1782年年拉瓦锡拉瓦锡（Laroisier,A.L.）l1845年，德国科学家梅耶（年，德国科学家梅耶（R.Mayer）l1864年年德国德国萨克斯（萨克斯（J.vonSachs）l1880年年美国美国恩吉尔曼（恩吉尔曼（C.Engelmann)l1939年年美国美国鲁宾鲁宾(S.Reben)和卡门和卡门(M.Kamen)l20世纪世纪0年代美国卡尔文年代美国卡尔文
20、(M.Calvin)极极 细细 光光 束束黑暗中黑暗中光照下光照下叶绿体是植物进行光合作用的场所叶绿体是植物进行光合作用的场所光合作用需要在光下进行光合作用需要在光下进行光合作用中释放氧气光合作用中释放氧气结论：结论：思考回顾：思考回顾：1：叶绿体中为什么能进行光合作用？叶绿体中为什么能进行光合作用？2：是否只有在叶绿体中才能进行光合作用？：是否只有在叶绿体中才能进行光合作用？酶、色素酶、色素否，如蓝藻否，如蓝藻五年后柳树增重柳树增重柳树增重柳树增重80kg80kg多多多多土壤减少不到土壤减少不到土壤减少不到土壤减少不到100100g g结论：结论：植物增重主要来自水分。植物增重主要来自水分。
21、现象现象：蜡烛蜡烛熄灭熄灭。现象现象：蜡烛蜡烛持续持续燃烧。燃烧。现象：现象：小鼠小鼠死亡死亡。现象：现象：小鼠小鼠存活存活。结论结论：植物能够净化因燃烧或呼吸而变混浊的空气植物能够净化因燃烧或呼吸而变混浊的空气。结论：结论：淀粉是光合作用的产物之一淀粉是光合作用的产物之一。绿藻绿藻绿藻绿藻H218OH2O C18O2 CO2H2OH218O O218O2（一）（一）（二）（二）光合作用释放的氧全部来自水。光合作用释放的氧全部来自水。结论结论:普利斯特利的实验普利斯特利的实验只有在阳光照射下只有在阳光照射下才能成功才能成功结论结论1 1：植物体只有绿叶才能更植物体只有绿叶才能更新空气。新空气。结论2：