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1、第4节 能量之源光与 光合作用,一捕获光能的色素和结构,（1）绿叶中色素的提取和分离,（一）捕获光能的色素,类胡萝卜素,叶绿素b,叶黄素,(蓝绿色）,（黄绿色）,（橙黄色）,（黄色）,（含量占3/4）,（含量占1/4）,叶绿体结构模式图,(色素),功能:吸收传递转化光能,用于光合作用.,（2）吸收光能的四种色素分布在：类囊体的薄膜上,绿叶中的色素,吸收可见的太阳光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶绿素 主要吸收红光 和 蓝紫光,（3）四种色素对光的吸收的不同,为什么春夏两季植物的叶子翠绿醉人，而深秋树叶则金黄斑斓呢？,讨论回答：,叶绿体中的色素分为两大类：叶绿素和类胡萝卜素。由于叶绿素含量约占总量
2、的四分之三，而类胡萝卜素仅占四分之一，所以通常植物的叶子总是翠绿醉人的。这是由于叶绿素掩盖了类胡萝卜素颜色的缘故。,但是，叶绿素很容易被破坏。秋天叶绿素会因为“忍受”不了气温下降等因素的影响而分解消失；胡萝卜素和叶黄素则比较稳定，终于在没有叶绿素干扰时“重见天日”。,（二）捕获光能的色素位于叶绿体中1 叶绿体的形态：扁平的椭球形或球形2 叶绿体的分布：主要存在绿色植物的叶肉细胞里 以及幼嫩茎秆的皮层细胞里，一些果实等器官中。,（3）叶绿体的结构,极 细 光 束,黑暗中,光照下,该实验的结论是：,氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。,该实验的方法有什么巧妙之处？,a、实
3、验材料选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察分析研究；用好氧细菌可确定释放氧气多的部位,b、先选用黑暗并且没有空气的环境，是为了排除实验中光线和氧的影响，确保实验的准确性。,c、用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部分，相当于一组对比实验；而后用完全曝光下的实验再一次验证实验结果。从而证明了实验结果完全是光照引起的，并且氧是由释放出来的,叶绿体,功能：绿色植物进行光合作用的场所。,（4）叶绿体的功能：,它内部巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。,二、光合作用的原理和应用,五年后,1、1642年，赫尔蒙特(J.B.van H
4、elmont),柳树增重74.47kg土壤减少0.06kg,水分是建造植物体的唯一原料,（一）光合作用的探究过程,试验设计有什么缺陷？,缺乏对照实验,2、1771(英）普利斯特利(Joseph Priestley)的实验,这个实验说明什么问题？,失败的原因可能是在无光的条件下做的。,绿色植物可以更新空气,他的实验有时成功，有时失败，试想一下可能的原因是什么？,3、1779年，（荷兰）英格豪斯,重复普利斯特利的实验500多次,结论：,问：英格豪斯的实验设计与前人相比，改进在什么地方？,设计了对照实验；控制单一变量；对实验过程进行重复,植物只有在阳光照射下才能更新空气,4、1845年，（德）梅耶,
5、根据能量转化与守恒定律,植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。,5、1864年德国科学家萨克斯实验,c、绿叶在光合作用中产生了淀粉,a、让叶片中的营养物质（淀粉）消耗掉,b、部分遮光、部分曝光，是为了进行对照,成功证明：,光合作用的产物除氧气外还有淀粉,同时证明：,光合作用的进行需要光照条件,光合作用释放的O2到底是来自H2O，还是CO2呢，还是两者兼而有之？,6、1930年，（美）鲁宾(S.Ruben)和 卡门（M.Kamaen),b、同位素标记进行光合作用的实验，是为了弄清楚在光合作用中产生的氧到底是来自水还是二氧化碳？还是两者兼而有之？同学们考虑一下，应标记哪一种元素？如何设
6、计这个实验呢？,a、同位素标记法(自学P102小字部分）,C18O2,CO2,O2,18O2,O2,18O2,你找到答案了吗？,（一),（二),光合作用释放的O2 全部 来自于H2O,通过两组光合作用的实验：,光合作用的场所：光合作用的条件：光合作用的原料：光合作用的产物：,叶绿体,光,二氧化碳和水,有机物和氧气,总结：,CO2+,H2O*,(CH2O)+,O2*,光能,叶绿体,光合作用的概念 及反应式,总结：,光合作用是指绿色植物通过 叶绿体，利用 光能，把 二氧化碳 和 水 转化成储存着能量的 有机物，并且释放出 氧 的过程。,设计实验来证明“植物的光合作用需要二氧化碳”,材料用具:2盆天
7、竺葵、玻璃罩、培养皿、NaOH溶液、蒸馏水、酒精、碘液步骤：,1、将甲乙两盆天竺葵放在黑暗处48小时。2、将甲盆天竺葵放在无色的玻璃罩内，花盆旁边放置一个培养皿，培养皿内盛NaOH溶液，密封玻璃罩，然后移置光下培养3、将乙盆天竺葵按照2的方法进行处理，但是用清水代替NaOH溶液4、将两盆天竺葵从玻璃罩内同时取出，摘取甲、乙两盆天竺葵的几片叶子并分别进行酒精隔水加热。其取出叶子后用碘液分别处理结果发现：甲盆天竺葵的叶子不变蓝，而乙盆植物的叶子变蓝,（二）光合作用的过程,根据是否需要光能将光合作用分为两个阶段：光反应 暗反应（卡尔文循环）,叶绿体基粒的类囊体薄膜上,叶绿体基质中,必须有光，与光反应
8、有关的酶,有光无光均可，与暗反应有关的酶,水分解成O2和H2O；形成ATP,CO2的固定；C3被H还原，最终形成糖类；ATP的水解,光能转化为ATP中活跃的化学能,ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能,光反应和暗反应的比较,两个阶段的联系,光反应为暗反应提供H和ATP；,暗反应为光反应提供ADP和Pi,叶绿体处于不同的条件下C3、C5、(CH2O)合成量的动态变化,增加,减少,减少或没有,减少,增加,增加,减少,增加,减少或没有,增加,减少,增加,增加,减少,减少,（三）化能合成作用,概念：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，这种合成作用叫做化能合成作用,例如：硝化细菌,CO2+,H2O*,(CH2O)+,O2*,化学能,能够以光能或无机物氧化所释放的 化学能为原料，以环境中的二氧化碳为碳的来源，来合成自身的组成物质，并且储存能量。,自养生物：,异养生物：,是以环境中现成的有机物作为能量和碳的来源，将这些有机物转变成自身的组成物质，并且储存能量。,绿色植物、硝化细菌、蓝藻等,人、动物、真菌、大多数细菌,（四）光合作用原理的应用,光合作用的强度：指植物在单位时间内通过光合作 用制造糖类的数量,影响因素：光照的强弱；温度的高低；二氧化碳的浓度；光的成分，等等,探究：光照强弱对光合作用强度的影响,
