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1、第4节 能量之源 光与光合作用方法与步骤方法与步骤(1)提取色素提取色素加加无水乙醇、二氧无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙化硅、碳酸钙方法与步骤方法与步骤(2)制备滤纸条制备滤纸条用铅笔在此处画一条细线用铅笔在此处画一条细线1cm要减去两个角要减去两个角方法与步骤方法与步骤(3)画滤液细线画滤液细线要求：要求：细、直、细、直、齐、色浓齐、色浓用毛细吸管，吸取少量滤液，沿着铅笔线均匀地用毛细吸管，吸取少量滤液，沿着铅笔线均匀地画，画，待滤液干燥后再画待滤液干燥后再画23次。次。方法与步骤方法与步骤(4)分离色素分离色素方法一方法一方法二方法二(黄色黄色)(蓝绿色蓝绿色)(黄绿色黄绿色)(橙黄色橙黄色)
2、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类胡萝类胡萝卜素卜素(占占1/4)叶绿素叶绿素(占占3/4)滤纸条上色素的滤纸条上色素的排列顺序排列顺序如何？如何？宽窄宽窄如何？这说明了什么？如何？这说明了什么？色素扩散速度色素扩散速度(在层析液中的溶解度在层析液中的溶解度)色素的含量色素的含量阳光阳光红橙黄绿青蓝紫怎么才能知道怎么才能知道4种色素分别吸收种色素分别吸收哪种光呢？哪种光呢？三棱镜的色散三棱镜的色散叶绿素提取液叶绿素提取液阳光阳光阳光阳光红橙黄绿青蓝紫怎么才能知道怎么才能知道4种色素分别吸收种色素分别吸收哪种光呢？哪种光呢？【思考思考】1.根据根据4种色素对光的吸收不同，
3、以及种色素对光的吸收不同，以及色素含量的不同，你能想到为什么春夏季节的色素含量的不同，你能想到为什么春夏季节的绿色植物叶片呈现绿色吗绿色植物叶片呈现绿色吗?2.到了秋天，很多植物叶片又开始变黄，这又到了秋天，很多植物叶片又开始变黄，这又是怎么一回事呢是怎么一回事呢?请提出你的猜想并结合之前请提出你的猜想并结合之前的学习设计一个简单实验来验证你的猜想。的学习设计一个简单实验来验证你的猜想。春夏季叶片中叶绿素远多于类胡萝卜素；春夏季叶片中叶绿素远多于类胡萝卜素；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光对绿光吸收的最少所以叶绿素主要吸收红光和蓝紫光对绿光吸收的最少所以把大部分绿光反射入眼睛使我们看到的叶片呈绿色。
4、把大部分绿光反射入眼睛使我们看到的叶片呈绿色。叶绿素含量叶绿素含量，类胡萝卜素含量不变，类胡萝卜素含量不变叶绿素含量不变，类胡萝卜素含量叶绿素含量不变，类胡萝卜素含量叶绿素和类胡萝卜素含量都叶绿素和类胡萝卜素含量都，但是叶绿素减的更多，但是叶绿素减的更多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就分布在捕获光能的色素就分布在_类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶叶绿绿体体的的结结构构1.在同一光源下在同一光源下,一株高等绿色植物在单位时一株高等绿色植物在单位时间内，使光合作用间内，使光合作用产生氧气最多产生氧气最多的实验处理的实验处理是是()A.白光照射白光照射 B.滤去红光和蓝光滤
5、去红光和蓝光 C.滤去紫光滤去紫光 D.滤去黄光和绿光滤去黄光和绿光 A2.用纸层析法将绿叶中的色素进行分离，在滤用纸层析法将绿叶中的色素进行分离，在滤纸条上纸条上扩散最慢扩散最慢与与最窄最窄的色素带的颜色分别是的色素带的颜色分别是()A.黄绿色、黄色黄绿色、黄色 B.蓝绿色、橙黄色蓝绿色、橙黄色 C.黄绿色、黄绿色、橙黄色橙黄色 D.蓝绿色、黄色蓝绿色、黄色C3.将将4支盛有等量衣藻的密闭式试管，在暗室中放支盛有等量衣藻的密闭式试管，在暗室中放置一定时间后，分别放在下图中置一定时间后，分别放在下图中a、b、c、d所示所示位置，经照射位置，经照射1小时后，取出衣藻加热脱色，滴小时后，取出衣藻加
6、热脱色，滴加碘液，则呈现加碘液，则呈现蓝色较浅蓝色较浅的应是哪支试管中的衣的应是哪支试管中的衣藻藻()A.a B.b C.c D.d三棱镜三棱镜太太阳阳光光abdcC阅读教材阅读教材P101至至104，着重关注以下几位科学家的，着重关注以下几位科学家的发现，并尝试理解教材发现，并尝试理解教材P103图图515光合作用过程光合作用过程图解图解:1771年年普利斯特利普利斯特利的实验的实验1864年年萨克斯萨克斯的实验的实验1880年年恩格尔曼恩格尔曼的实验的实验1939年年鲁宾和卡门鲁宾和卡门的实验的实验图图515光合作用过程图解光合作用过程图解结论：结论：_(1)17世纪世纪海尔蒙特海尔蒙特栽
7、培的柳树实验栽培的柳树实验柳树的增重与浇水有关柳树的增重与浇水有关而与土壤无关而与土壤无关结论：结论：_(2)1771年年普利斯特利普利斯特利的实验的实验植物可以更新空气植物可以更新空气先暗处理一晚上先暗处理一晚上滴加碘液滴加碘液酒精脱色酒精脱色(3)1864年年萨克斯萨克斯的实验的实验结论：结论：_光合作用可以产生淀粉光合作用可以产生淀粉(4)1880年年恩格尔曼恩格尔曼的实验的实验第第一一组组H218OCO2H2OC18O2第第二二组组18O2O2小球藻小球藻(5)1939年年鲁宾和卡门鲁宾和卡门的实验的实验结论：结论：_O2来自于水而不是来自于水而不是CO2光合作用反应式光合作用反应式H
8、2O +CO2光光 叶绿体叶绿体 O2 +淀粉淀粉17世纪海尔蒙特实验世纪海尔蒙特实验1771年普利斯特利实验年普利斯特利实验1880年恩格尔曼实验年恩格尔曼实验1771年普利斯特利实验年普利斯特利实验1864年萨克斯实验年萨克斯实验 CO2+H2O （CH2O）+O2 是否需光是否需光场所场所物质变化物质变化能量变化能量变化 联系联系比较光反应、暗反应比较光反应、暗反应光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段必须有光必须有光有光无光均可有光无光均可类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体基质中叶绿体基质中水水的光解；的光解；ATP的形成的形成CO2的固定；的固定；C3的还原；的还原；ATP转变成转
9、变成ADP和和Pi光能光能ATP中化学能中化学能光反应是暗反应的基础，为暗反应提供光反应是暗反应的基础，为暗反应提供H和和ATP，暗反应为光反应提供暗反应为光反应提供ADP和和Pi。光能光能叶绿体叶绿体ATP中化学能中化学能糖类中糖类中化学能化学能想一想想一想(导学案导学案P42表格表格)植物在进行光合作用时，突然植物在进行光合作用时，突然停止光照，停止光照，CO2供应不变，供应不变，则此植物光合作用中的则此植物光合作用中的ATP、H、C3、C5含量变化情况；含量变化情况；减少减少 减少减少 增加增加 减少减少【典型例题典型例题】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。
10、下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是()A.叶绿体的色素分布在类囊体腔内叶绿体的色素分布在类囊体腔内B.H2O在光下分解为在光下分解为H和和O2的过程发生在基质中的过程发生在基质中C.CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上的固定过程发生在类囊体薄膜上D.光合作用的产物光合作用的产物淀粉是在基质中合成的淀粉是在基质中合成的D影响光合作用强度的因素影响光合作用强度的因素:光合作用强度光合作用强度(光合速率光合速率)：可以用植物在单位时：可以用植物在单位时间内释放的间内释放的O2量或吸收的量或吸收的CO2量来衡量量来衡量净光合速率净光合速率(表观光合速率表观光
11、合速率)：植物从外界环境吸：植物从外界环境吸收的收的CO2总量总量总光合速率总光合速率(真正光合速率真正光合速率)：植物从外界环境吸：植物从外界环境吸收的收的CO2总量，加上呼吸作用释放的总量，加上呼吸作用释放的CO2量量(1)光光:光质光质:红光和蓝紫光的光合作用效果最好，绿光最差。红光和蓝紫光的光合作用效果最好，绿光最差。光照强度光照强度光光合合作作用用速速率率0ABC光照强度光照强度A点：呼吸速率点：呼吸速率B点：光补偿点点：光补偿点C点：光饱和点点：光饱和点净光合速率净光合速率?总光合速率总光合速率?影响光合作用强度的因素影响光合作用强度的因素:(2)CO2:暗反应暗反应C3量量糖类量
12、糖类量生产上使田间通风良好，供生产上使田间通风良好，供应充足的应充足的COCO2 2就是这个道理。就是这个道理。光光合合作作用用速速率率0LMNCO2浓度浓度L点：呼吸速率点：呼吸速率M点：点：CO2补偿点补偿点N点：点：CO2饱和点饱和点影响光合作用强度的因素影响光合作用强度的因素:(3)温度温度:酶的活性酶的活性光合速率。光合速率。生产上白天适当升温以增生产上白天适当升温以增强光合作用，晚上降低室温抑制呼吸作用以积累有强光合作用，晚上降低室温抑制呼吸作用以积累有机物。机物。(4)水分水分:影响光合作用强度的因素影响光合作用强度的因素:024时间时间712CO2吸收吸收CO2释放释放5171
13、9曲线表示农田中曲线表示农田中光照强度变化光照强度变化植物吸收植物吸收CO2变化变化1.1.几时开始造有机物？几时开始造有机物？2.2.几时开始积累有机物？几时开始积累有机物？3.3.一天内有机物积累有机物一天内有机物积累有机物最多的时间是？最多的时间是？你能利用刚才我们所学知识，说说你能利用刚才我们所学知识，说说新疆的哈密瓜为什么那么甜吗新疆的哈密瓜为什么那么甜吗?提示：提示：昼夜温差大（白天光合作用积累有机物多，昼夜温差大（白天光合作用积累有机物多，晚上呼吸作用消耗有机物少）晚上呼吸作用消耗有机物少）日照时间长日照时间长化能合成作用化能合成作用:能够利用体外环境中的某些无机物能够利用体外环
14、境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数细菌例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数细菌2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量能量亚硝化细菌亚硝化细菌2HNO2+O2 2HNO3+能量能量硝化细菌硝化细菌你能比较你能比较化能合成作用化能合成作用与与光合作用光合作用的异同点吗的异同点吗?CO2 +H2O (CH2O)+O2酶酶(光能、化能光能、化能)新新陈陈代代谢谢同化同化作用作用异化异化作用作用(合成有机物、合成有机物、储存能量储存能量)(分解有机物、分解有机物、释放能量释放能量)自养型自养型需氧
15、型需氧型异养型异养型厌氧型厌氧型只能利用现成的有只能利用现成的有机物来维持生活机物来维持生活能利用无机物合成能利用无机物合成有机物来维持生活有机物来维持生活兼性型兼性型 将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响，实验以光合作用与呼吸作用的影响，实验以CO2的吸收量与的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示释放量为指标。实验结果如下表所示(假定白天和晚假定白天和晚上维持各自温度不变上维持各自温度不变)，此植物一天，此植物一天(24h)当中积累的当中积累的有机物量有机物量(换算成葡萄糖量，结果精确到小数点后一换算成葡萄糖量，
16、结果精确到小数点后一位位)为为_mg 白天白天(14h)晚上晚上(10h)温度（温度（）3015光照下吸收光照下吸收CO2（mg/h）2.50黑暗下释放黑暗下释放CO2（mg/h）0.900.86课后思考题课后思考题(难度：难度：)18.01.在天气晴朗的早晨，摘取一植物叶片甲，于在天气晴朗的早晨，摘取一植物叶片甲，于105下烘干，称其重量；到黄昏时，再取同一下烘干，称其重量；到黄昏时，再取同一植株着生位置与叶片形状都与甲基本相同的叶植株着生位置与叶片形状都与甲基本相同的叶片乙。同样处理，称其重量，其结果是片乙。同样处理，称其重量，其结果是()A.甲叶片比乙叶片重甲叶片比乙叶片重 B.乙叶片比
17、甲叶片重乙叶片比甲叶片重 C.两叶片重量相等两叶片重量相等 D.不一定不一定B2.在光合作用中，在光合作用中，不需要不需要酶参与的过程是酶参与的过程是()A.CO2的固定的固定 B.叶绿素吸收光能叶绿素吸收光能 C.三碳化合物的还原三碳化合物的还原D.ATP的形成的形成B3.生生长长旺旺盛盛的的叶叶片片，剪剪成成5mm见见方方的的小小块块，抽抽去去叶叶内内气气体体，做做下下列列处处理理(如如图图)，这这四四个个处处理理中中，沉沉入入底部的叶片最先浮起的是底部的叶片最先浮起的是()C4、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O的水中，过一段时间后，分析的水中，
18、过一段时间后，分析18O放射性标记，放射性标记，最先（最先（）A、在植物体内的葡萄糖中发现、在植物体内的葡萄糖中发现 B、在植物体内的淀粉中发现、在植物体内的淀粉中发现C、在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可、在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现发现 D、在植物体周围的空气中发现、在植物体周围的空气中发现D解析：因为最先会有解析：因为最先会有水水(含有含有18O的水的水)在光在光下分解下分解这一步产生氧气释放到周围空气中这一步产生氧气释放到周围空气中6、将置于阳光下的盆栽植物、将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处移至黑暗处，则细胞内，则细胞内三碳化合物与糖类的生成量的变化是三碳化合物与糖类的生
19、成量的变化是()A.C3增加，糖类减少增加，糖类减少 B.C3与糖类都减少与糖类都减少 C.C3与糖类都增加与糖类都增加 D.C3突然减少，糖类突然增加突然减少，糖类突然增加A 5.光合作用过程中，产生光合作用过程中，产生ADP和消耗和消耗ADP的部的部位在叶绿体中依次为位在叶绿体中依次为()外膜外膜 内膜内膜 基质基质 类囊体膜类囊体膜 A.B.C.D.B7.下下图表示某植物生理作用与环境因素之间的关图表示某植物生理作用与环境因素之间的关系。请据图回答问题：系。请据图回答问题：(1)甲图中，甲图中，A点表示植物只能进行点表示植物只能进行 作用，作用，B点表示点表示 与与_达到相等；达到相等；
20、呼吸呼吸呼吸作用释放的呼吸作用释放的CO2光合作用吸收的光合作用吸收的CO2(2)上述甲、乙两图表示影响光合作用的因素包上述甲、乙两图表示影响光合作用的因素包括括 ；(3)甲图曲线甲图曲线E、F表示表示20和和30的环境中所得的环境中所得到的曲线，其中表示到的曲线，其中表示20时光合作用效率的是时光合作用效率的是 曲线曲线_。光照强度，光照强度，CO2浓度，温度浓度，温度F8.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
21、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_,FG_,F是是_,J_,J是是_图中的图中的H H表示表示_，H H为为I I提供提供_光光H2OBACDE+PiFGCO2JHI水水H基质基质充当还原剂，还原充当还原剂，还原C3ATP色素吸收色素吸收的光能的光能光反应光反应H和和ATP叶绿体叶绿体中色素中色素C5C3糖类糖类O2经过一段时间后，各盆植物长势如何经过一段时间后，各盆植物长势如何?请按请按从好到差依次排序。从好到差依次排序。B、A、E、D、C阳光阳光阳光阳光阳光阳光阳光阳光阳光阳光CAEDB绿光绿光红光红光红光红光绿光绿光光质光质影响光合作用强度影响光合作用强度CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2密密闭闭容容器器密密闭闭容容器器若拿来一个仪器，检测到该密闭容器内若拿来一个仪器，检测到该密闭容器内1h以后以后CO2的变化量为的变化量为0，那么该植物有没有在这段时那么该植物有没有在这段时间进行光合作用呢间进行光合作用呢?