5.4 光合作用与能量转化 课件人教版(2019)高中生物必修一(共17张PPT).pptxVIP

第5章细胞的能量供应和利用

第4节光合作用与能量转化

第2课时

2020/10/7;

这些囊状结构称为类囊体。

吸收光能的四种色素就分布

在类囊体薄膜上。

想一想：

叶绿体内有如此多的基粒和类囊体，有什么作用?

极大地扩展了受光的面积。

色素的功能?

吸收、传递、转化光能。;

现象：装片中需氧细菌只

向叶绿体被光束照射到的部位集中。;

700

波长(nm)

恩格尔曼的第二个实验

现象：用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量

的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。

结论：叶绿体中的色素主要通过吸收红光和蓝紫光来进行光合作用。;

思考讨论

1、恩格尔曼第一个实验的结论是什么?

恩格尔曼第一个实验的结论是：氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是

FHJo

2、恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处?

实验材料选择水绵和需氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用需氧细菌可确定释放氧气多的部位；没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；用极细的光束照射，叶绿体上有光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证了实验结果，等等。

3、在第二个实验中，大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为什么?

这是因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长光的照射下，叶绿体会释放氧气，适于需氧细菌在此区域分布。

4、综合上述资料，你认为叶绿体具有什么功能?

叶绿体是进行光合作用的场所，并且能够吸收特定波长的光。

2020/10/7;

课后练习

二、拓展应用

1、有关。不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光所形成的，即红藻反射出红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。水对红、橙光的吸收比对蓝、绿光的吸收要多，即到达深水层的光线是短波长的光，因此，吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方。

2、与传统生产方式相比，植物工厂生产蔬菜可以精确控制植物的生长周期、生长环境、上市时间等，但同???面临技术难度大、操控要求高、需要掌握各种不同蔬菜的生理特性等问题。;

二、光合作用的原理和应用

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，并且释放出氧气的过程。;

动力：光能

产物：有机物(主要是糖类)、氧气

(CH?O)+O?;

思考讨论

探索光合作用原理的部分实验

实验一：1937年，英国植物学家希尔(R.Hil1)发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H?0,没有CO?),在光照下可以释放出氧气。

1、希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水?

不能说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气。该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也没有直接观察到氧元素的转移。

2、希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应?

能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H?0,没有合成糖的另一种必需原料——CO?,因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。

2020/10/7;

3、分析鲁宾和卡门做的实验，你能得出什么结论?

光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而并不来源于CO?。;

思考讨论

实验三：1954年，美国科学家阿尔农(D.Arnon)发现，在光照下，叶绿体可合成ATP。1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。

4、尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。;

(一)光合作用的原理

划分依据：反应过程是否需要光能

光反应

暗反应(碳反应);

1、光反应阶段

类囊体薄膜

H?O

场所：叶绿体内的类囊体薄膜上ADP+Pi

条件：光、色素、酶光能

水的光解：2H?O4H++0?

物质变化：NADP+—NADPH:供还原剂、供氢、供能

ATP的合成：ADP+Pi十能量(光能)酶ATP

能量变化：光能转变为活跃的化学能储存在ATP和NADPH中。;

2、暗反应阶段

场所：叶绿体的基质中

条件：多种酶、NADPH、ATP酶

CO?的固定：CO?+C?2C?

物质变化：

ATP、NADPH

C?的还原：2C?酶(C?)+C?

能量变化：ATP、NADPH中活