高中生物《第五章_第四节_能量之源_光与光合作用》课件6_新人教版必修1

光合作用的探究历程
17世纪海尔蒙特栽培的柳 树实验
结论：水分是 植物建造自身 的原料。
1771年普利斯特利实验
一段时间后
一段时间后
普 利 斯 特 利 实 验
结论：植物可以更新空气
有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结 果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？
1779年，荷兰的英格豪斯
普利斯特利的实验只有在 阳光照射下才能成功；植物体 只有绿叶才能更新空气。
课内巩固
例3、右图表示某种植物的非绿 色器官在不同氧浓度下CO2的释放 量与O2的吸收量的变化，请根据图 解回答下列问题：
（1）0点时，该器官的呼吸作用类型 无氧呼吸 是 。
气体 交换 相对 值
1.0
co2 释 放
O2吸收
P
0.5
0
a
b
O2含量（%）
（2）该器官CO2释放与O2吸收两条曲线在P点重合，其呼吸 有氧呼吸 ，因为 CO2释放量等于O2吸收量 。 类型为 （3）在O2浓度为b%以下时（不包括0点），该器官的呼吸类 型是 有氧呼吸和无氧呼吸 ，因为 CO2释放量大于O2吸收量 。
到1785年，发现了空气的组 成，人们才明确绿叶在光下放出 的是O2，吸收的是CO2。
光 能
德国 梅耶
化 学 能
储存在什 么物质中？
1864年，萨克斯(德)的实验
一半遮光
一半曝光
（置于暗处几小时）
思考：目的是什么？
为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽
1864年，德国萨克斯实验
黑暗处理 一昼夜 让一张叶片一半 曝光一半遮光
基粒
4、资料分析：叶绿体的功能
没有 空气 黑暗 极 细 光 束 完 全 光 照
1 现象：
装片中好氧细菌向叶绿体被 光束照射到的部位集中。
2 现象：
装片中好氧细菌分布在叶绿体 所有受光部位的周围。
结论：
叶绿体的被光束照射到的 部位是光合作用的场所
结论：
氧是由叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的场所。
细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）
A
CO2的总量
有氧呼吸
1、 A点表示只产生CO2， 不消耗O2 ，则只进行无
CO2 释 放 量
氧
呼
吸
D E C
0 a
细胞呼吸最弱， 消耗有机物最 少，适合果实 和种子贮藏
2、 B点表示无氧呼吸 消失，说明有O2存在时， 无氧呼吸受到抑制。
3、 C点表示无氧呼吸
无氧呼吸
（4）由该曲线提示的原理，我们在进行果实和种子贮藏时， a 此时释放的CO2最少， 应取O2含量为 值时，理由是 _____________________ 果实和种子通过呼吸消耗的物质最少
粮食储藏和果蔬保鲜
细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少 因此，对粮食储藏和果蔬保鲜来说，又要设法降 低细胞的呼吸强度，尽可能减少有机物的消耗等 粮食储藏:低温，低氧，干燥 果蔬保鲜：低温，低氧，低湿
3.叶绿体
• 1817年，两位法国科学家首次从植物中分 离出叶绿素，当时并不清楚叶绿素在植物细 胞中的分布情况。 • 1865年，德国植物学家萨克斯研究叶绿 素在光合作用中的功能时，发现叶绿素并非 普遍分布在植物的整个细胞中，而是集中在 一个更小的结构里，后来人们称之为叶绿体。
3.叶绿体 捕捉光能的色素存在于细胞中的什
我们购买罐头食品时发现有这样的说明：若真空安全 钮鼓起请勿购买。请问这是什么原因？ 这说明罐头食品在生产时灭菌不彻底，微生物在无氧 条件下发生无氧呼吸产生了CO2 使真空安全钮鼓起说 明食物可能变质
1．右图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c 、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述 正确的是( )。 A.氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官 B．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼 吸的5倍 C．氧浓度为c时，无氧呼吸最弱 D．氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
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[答案]C [解析] 研磨时加入二氧化硅有助于研磨充分，加入碳酸 钙可以防止研磨过程中色素被破坏；分离时，滤纸条上出 现自上而下的4条色素带依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄 素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)；叶绿素 a的含量最高，色素带最宽。Fra bibliotek返回目录
变式题2 [2013·临沂月考] 在圆形滤纸的中央点上对叶 绿体的色素滤液进行色素分离，会得到近似同心环的四个 色素圈，排列在最外圈的色素所呈现的颜色及其吸收的光 分别是( ) A．蓝绿色，红光和蓝紫光 B．黄绿色，红光 C．橙黄色，蓝紫光 D．黄色，红光和蓝紫光
美国卡尔文
用14C标记14CO2，供小球藻 进行光合作用，探明了 CO2中的C的去向，称为卡 尔文循环。
用碘蒸气处理这片叶， 发现曝光的一半呈深 蓝色，遮光的一半则 没有颜色变化。
绿叶在光下制造淀粉。
光合作用释放的O2来自CO2还是H2O？
美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）
C02
180
C18O2
2
02
第 一 组
H2180
H20
第 二 组
光合作用产生的O2来自于H2O。
光合作用产生的有机物又是怎样合成的？
么部位？
绿叶
叶片中的叶肉细胞
叶肉细胞
亚显微结构模式图
叶绿体亚显微 结构模式图
外膜
叶 绿 体 结 构 模 式 图 基质
内膜
而每个基粒都 含有两个以上 的类囊体，多 者可达100个 以上。叶绿体 内有如此多的 基粒和类囊体， 极大地扩大了 受光面积。 每个基粒都由 一个个圆饼状 的囊状结构堆 叠而成。这些 囊状结构称为 类囊体。吸收 光能的四种色 素就分布在类 囊体的薄膜上。
[答案]C [解析] 未见色素带，很有可能是层析液触及滤液细线， 导致色素溶解在层析液中，A项错误；色素溶于层析液， 随着层析液的扩散而在滤纸上扩散，B项错误；提取液呈 绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b，C项正确；胡萝卜素 处于滤纸最上方，是因为其在层析液中的溶解度最高，D 项错误。
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变式题1 [2013·安庆模拟] 用菠菜叶做“绿叶中色素的 提取与分离”实验，下列说法中错误的是( ) A．研磨时不加二氧化硅会使滤液中色素的含量比正确操 作的含量低 B．研钵中加碳酸钙的目的是防止色素被破坏 C．分离时离试管中层析液最近的色素带呈黄色 D．滤纸条上最宽的色素带呈蓝绿色
叶黄素（黄色）
思考：
1.绿叶中的色素是怎样被提取出来的？又是 怎样被分离开的？ 2.滤纸上的滤液细线，为什么不能触及层析 液？ 3.滤纸上的色素由上到下的顺序是什么？每 种色素的颜色是？
实验过 程
注意事项
选取新鲜绿色的叶 片 研磨时加入10mL 无水乙醇 研磨时加入少许 的Sio2 CaCo3 迅速、充分研磨 盛放滤液的小 试管管口加棉 塞
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。
二、光合作用的原理和应用
1、光合作用的概念
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，并且释放出氧气的过程。
2、光合作用的实质
合成有机物，储存能量
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(4)色素提取液呈淡绿色的原因分析：①研磨不充分，色 素未能充分提取出来。②称取绿叶过少或加入无水乙醇过 多，色素溶液浓度小。③未加碳酸钙或加入过少，色素分 子部分被破坏。
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例1 [2013·皖南八校模拟] 提取光合色素，进行纸层析 分离，对该实验中各种现象的解释，正确的是( ) A．未见色素带，说明实验材料为黄化叶片 B．色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液 C．提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b D．胡萝卜素处于滤纸最上方，是因为其在提取液中的溶 解度最高
操作目的
使滤液中色素含量高
1
提 取 色 素
2 3 4 5
溶解叶片中的色 素 研磨充分和保护叶绿 素 防止溶剂挥发并充分溶解色 素 防止溶剂挥发和色素分子被氧 化
1 2
3
滤纸预先干燥处 理
滤纸条的一端剪去两 角 滤液细线要直、细、 齐 滤液细线干燥 后重复画2~3次 滤液细线不能 触及层析液
使层析液在滤纸 条上的扩散速度 快 防止层析液在滤纸条的 边缘处扩散过快
类 胡 萝 卜 素 ： 吸 收 蓝 紫 光
叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
叶 绿 素 ： 吸 收 蓝 紫 光 和 红 光
结论：
• 叶绿素a和合叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光， 胡萝卜素和叶红素主要吸收蓝紫光。 • 注：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反 射回来，所以叶片才呈现绿色。 问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中 的什么部位？
B
b c d e
O2%
与有氧呼吸释放的CO2 量相等
量相等，只进行有氧呼吸。 5 、 AD段表示产生的CO2的释放量大于O2的吸收量， 细胞 同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
4、D点（或B点）以后，产生CO2的量与吸收O2的
如图：表示苹果储藏过程中，随 着氧分压的变化，CO2释放量的 曲线。请回答： （1）AB段表示在一定范围内，随着 —————————————— 氧分压增大CO2的释放量减少 ； ———————————————————
B
能量之源—— 光与光合作用
• 有些蔬菜大棚用红色或蓝色的 塑料薄膜代替普通塑料薄膜， 有的温室内悬挂发红色或蓝色 的灯管。 •1.用这种方法有什么好处？这样做对光合作用有影响吗？
可以提高光合作用强度；不同颜色的光会影响植物的光合作用。
•2.为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？
不能；因为叶绿素基本上不吸收绿光
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[答案]C [解析] 绿叶中色素在层析液中的溶解度不同，随层析液 中滤纸上的扩散速度也不同，同心环的四个色素圈，由外 至内依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，最外 圈的胡萝卜素为橙黄色，主要吸收蓝紫光。