必修一 第五章第四节能量之源-光与光合作用.ppt

一、捕获光能的色素和结构 1、实验：绿叶中色素的提取和分离 原理：叶绿体中的色素可以溶解在无水乙醇中，可以用来提取色素。色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上的扩散速度有差别，可以 用来分离色素。 结论: 叶绿体是进行光合作用的场所，它内部的巨大膜表面上，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。 1864年，德国萨克斯实验 光 反 应 暗 反 应 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、水、ADP Pi [H]、ATP、酶、 CO2 、C5 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。 叶绿体处不同条件下，C3、C5、［H］、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化 减少 增加 减少 增加 光照不变 CO2供应不变 (CH2O)运输受阻 减少或没有 增加 增加 减少 光照不变 停止CO2供应 减少或没有 减少或没有 下降 增加 停止光照 CO2供应不变 (CH2O)合成量 ［H］和ATP C5 C3 条件 原料和产物的对应关系： （CH2O） C H O CO2 CO2 H2O O2 H2O 能量的转移途径： 碳的转移途径： 光能 ATP中活跃的化学能 (CH2O)中稳定的化学能 CO2 C3 （CH2O） 光合作用原理的应用 影响光合作用强度的因素？ CO2的浓度，光照的长短与强弱；光的成分；温度的高低、必需矿物质元素、水分等。 例：适当提高CO2的浓度（温室大棚），增加光照时间和光照强度，农作物间距合理，选择适当的光源等。 若甲曲线代表阳生植物，则乙曲线代表阴生植物。 BC段：随光照强度不断加强，光合作用强度不断加强， C点为光饱和点。 A点:光照强度为0此时只进行细胞呼吸，释放的二氧化碳量可表示此时细胞呼吸的强度。 AB段：随光照强度增强，光合作用强度增强，二氧化碳释放量逐渐减少，因细胞呼吸释放二氧化碳一部分用于光合作用，细胞呼吸强度大于光合作用强度。 B点细胞呼吸释放的二氧化碳全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度。B点称为光补偿点 (1)光照强度 (2)二氧化碳浓度 ①曲线分析 在一定浓度范围内，随二氧化碳浓度的增加，植物的光合作用强度加强。 A点：表示进行光合作用所需二氧化碳的最低浓度。 B点：表示二氧化碳饱和点，超过该浓度，光合强度不再增加。 ②应用：对农田里的农作物应合理密植，“正其行，通其风；对温室作物来说，应增施农家肥料或使用二氧化碳发生器。 B A 光合作用强度 (3)温度 ①曲线分析 光合作用是在多种酶的催化下进行的，温度直接影响酶的活性AB段：在一定温度范围内，随温度的升高，光合作用逐渐增强B点表示光合作用的最适温度，此时光合速率最高； BC段表示 ，超过了光合作用的最适温度，随温度的升高，光合作用强度逐渐下降。 ②应用：适时播种；温室栽培中要保持昼夜温差。 光合作用强度 (4)必需矿质元素供应对光合作用的影响 ①影响：矿质元素直接或间接影响光合作用。一定范围 内N、P、K等矿质元素越多，光合速率越快。N是构成 叶绿素、酶、ATP等的元素；P是构成ATP等的元素，参与叶绿体膜的构成；Mg是构成叶绿素的元素；K影响糖类的合成和运输。 ②应用：合理施肥。 (5)水对光合作用的影响 ①影响：水尽管是光合作用的原料和化学反应的介质，但是水对光合作用的影响在多数情况下是间接影响。缺水（蒸腾作用过强）导致气孔关闭，限制二氧化碳进入叶片；缺水引起叶片内淀粉水解加强，可溶性糖过多，光合产物输出缓慢等。 ②应用：预防干旱，合理灌溉。 自养生物：能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质，并储存了能量的一类生物。 四、化能合成作用 异养生物：不能直接利用无机物制成有机物，只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物。 * * * 方法与步骤 １．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 ２．制备滤纸条 方法与步骤 ３．画滤液细线 ２ 方法与步骤 ４．分离色素 实验结果： 绿叶中的色素 叶绿素 类胡萝卜素 （