高中生物必修一课件-5.4.1捕获光能的色素和结构

绿色植物也能捕 获并转化太阳光中 的能量, 那么，植物依靠什 么结构捕获并转化 光能呢？？？？？ ① ② ③ ④ ⑤ 绿叶中色素的提取和分离 实验原理：提取 分离 目的要求：绿叶中色素的提取和分离及色素的种类 材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇、 二氧化硅、碳酸钙、93号汽油等 (无水乙醇) (层析液) 方法步骤： 1.提取绿叶中的色素 2.制备滤纸条 铅笔线 画铅笔细线 ★要求：细、直、齐 重复2—3次 3.画滤液细线 4.分离色素 层析液 培养皿 5、观察与记录实验结果 色素的吸收光谱图 400 500 600 700nm 100 50 吸收光能百分比 叶绿素 类胡萝卜素 可 见 光 区 叶 绿 素 ： 吸 收 蓝 紫 光 和 红 光 类 胡 萝 卜 素 ： 吸 收 蓝 紫 2、色素的吸收光谱 叶绿素溶液 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 类胡萝卜素溶液 光合作用探究历程(小结） 年代 科学家 结论 1771 普利斯特利 1779 英格豪斯 1845 梅耶 1864 萨克斯 1880 恩格尔曼 1939 鲁宾 卡门 20世纪40代 卡尔文 植物可以更新空气 只有在光照下植物可以更新空气 植物在光合作用时把光能转变 成了化学能储存起来 绿色叶片光合作用产生淀粉 氧由叶绿体释放出来。叶绿体 是光合作用的场所 光合作用释放的氧来自水 光合产物中有机物的碳来自CO2 1、光合作用化学反应式： 2、光合作用过程: （1）光合作用分为哪几个阶段？分类依据是什么？ （2）每个阶段反应的条件、场所、物质变化、能量变化如何？ 总反应式：6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O 光能 叶绿体 色素分子可见光 C5 2C3 ADP+Pi ATP 2H2O O2 4[H] 多种酶 酶 (CH2O) CO2吸收 光解 能 固定 还 原 酶 光反应 暗反应 光合作用总过程： 光合作用的第一阶段，必 须有光才能进行 光合作用的第二阶段，有没 有光都可以进行 光反应和暗反应的比较 场所 条件 物质 变化 能量 变化 光反应 暗反应 联系 基粒片层结构薄膜 叶绿体基质中 光、色素、酶 [H]、ATP、酶 水的光解 ATP的生成 CO2的固定 C3的还原 光能→ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能→ 有机物中稳定的化学能 1、光反应为暗反应准备了还原剂[H]和能量ATP； 2、暗反应为光反应补充消耗掉的ADP和Pi。 1.当外界因素中的光照强度骤然变化（其他 因素不变）时，短时间内将直接影响光合 作用中哪些量？ 光照由 强变弱 光反应减弱 [Ｈ]减少 ATP减少 C3含量上升 C5含量下降 暗反应正常 CO2固定不变 C3还原减弱 有机物合 成减少 2.当外界因素中的CO2浓度骤然变化（其他 因素不变）时，短时间内将直接影响光合 作用中哪些量？ 实验步骤 ①取生长旺盛的绿叶，用打孔器打出小圆 片30片。 ②将小圆形叶片置于注射器内， 抽拉出小圆形叶片内的气体， 重复几次。 叶 圆 片 案例：探究光照强弱对光合作用强度的影响 实验步骤 ③将气体逸出的小圆形叶片，放入黑暗处盛有清水 的烧杯中待用。 ④取3只小烧杯(培养皿)，分别倒入20mL富含CO2的 清水。 ⑤分别向3只小烧杯中各放入10片小圆形叶片，然后 分别对这3个实验装置进行强、中、弱三种光照。 ⑥记录同一时间段内各实验装置叶片浮起的数量。 10瓦 20瓦 30瓦 10瓦 10瓦 10瓦 实验装置进行强、中、弱三种光照的2种设置。 u影响光合作用的因素： 1.光照： 光质、光照强度 ①光质：白光（复合光）光合作用能力最强，单色 光中红光作用最快，蓝紫光次之，绿光最差。 ②光照强度： 在一定范围内，光照越强，光合作用速率越快 光照 光饱和点 （内部原因：酶的数目有限） 一天的时间O 12 131110 1514 天亮 天黑 2、温度： ②温度是影响气孔开闭的因素之一 正午温度过高，会出现“气孔关闭”，影响CO2供应。 ①主要影响暗反应中酶的活性 一天的时间 O 12 131110 1514 3.CO2浓度 4、 H2O 含水量 应用：根据作物需水规律 合理灌溉；预防干旱洪涝 在一定范围内，水越充足， 光合作用速率越快 。 应用：合理施肥 多因子影响 光饱和点 A点： AB段： B点： BC段： C点： 光照速率为0，只进行细胞呼吸， 光合速率 < 呼吸速率 光合速率 = 呼吸速率 此点称为光补偿点, 光合速率 >呼吸速率 光合速率 >呼吸速率 光合速率不再增强 此点称为光饱和点 光合速率与呼吸之间的关系 A AB B BC 1、植物重量或有机物的增加量。 2、C02吸收量 或者 02释放量 6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O 光能 叶绿体 u光合速率表示方法： u光合速率的分类： 总光合作用：常用单位时间内 CO2的固定量、O2的产生量或者 C6H12O6的产生量来表示 净光合作用：常用单位时间内 CO2的吸收量、O2的释放量或者 C6H12O6的积累量来表示。 总光合速率= 净光合速率+呼吸速率 能够利用体外环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 例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌 六、化能合成作用 2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量 硝化细菌 2HNO2+O2 2HNO3+能量 硝化细菌 6CO2+6H2O 2C6H12O6+ 6O2 能量 酶 例1（2007山东理综）．以测定的CO2吸收量与释放量为指 标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结 果如图所示。下列分析正确的是： A．光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与 30℃相等 B．光照相同时间，在20℃ 条件下植物积累的有机物的 量最多 C．温度高于25℃时，光合 作用制造的有机物的量开始 减少 D．两曲线的交点表示光合 作用制造的与呼吸作用消耗 的有机物的量相等 A 例2、将某种绿色植物的叶片放在特定的实验装置中，研 究在10℃、20℃的温度下，分别置于5000勒克斯、 20000勒克斯光照和黑暗条件下的光合作用和呼吸作用， 结果如下图所示： 1．该叶片的呼吸速率在20℃下是10℃下的 倍 2．该叶片在10℃、5000勒克斯的光照下，每小时光合作 用所产生的氧气量是 mg。 3．该叶片在20℃、20000勒克斯的光照下，如果光合作 用合成的有机物都是葡萄糖，每小时产生的葡萄糖 为 mg。 3 3.5+0.5 (6+1.5)/32*180/6=7.03 3、下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对CO2 的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴 天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题： 1．甲图曲线中C点和E点（外界环境中CO2浓度变化为 零）处，植株处于何种生理活动状态 2．根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中 的 段，其中光合作用强度最高的是 点，植株 积累有机物最多的是 点。 呼吸作用释放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量时 B－F D E