5.4 光合作用与能量转化课件高一上学期生物人教版必修1.pptx

第4节光合作用与能量转化第5章细胞的能量供应和利用

你参观或听说过植物工厂吗？植物在人工精密控制光照、温度、CO2浓度和营养液成分等条件下，生产蔬菜和其他植物。有的植物工厂完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色的光源。1.靠人工光源生产蔬菜有什么好处？2.为什么要控制CO2浓度、营养液成分和温度条件？①用人工光源生产蔬菜，可以避免由于自然环境中光照强度不足导致光合作用强度低而造成减产。②人工光源的强度和不同色光是可以调控的，可以根据植物生长的情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。①影响光合作用的因素很多，既有植物自身条件，也有外界环境条件。②CO2浓度、营养液和温度是影响植物生长的重要外部条件，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。问题探讨

光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。

砺志笃学厚德至善国际顶级学术期刊《科学》（Science）：我国科学家成功实现了无需任何植物，直接利用二氧化碳合成淀粉分子的全过程

提出问题:光能的捕获与叶片颜色有关作出假设：光能的捕获需要绿叶所含的色素白化苗正常苗正常幼苗能进行光合作用制造有机养料白化苗不能进行光合作用和制造有机养料探究·实践绿叶中色素的提取和分离设计实验：得出结论：绿叶中含有捕获光能的色素

提取原理及方法绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。分离原理及方法各种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上的扩散更快，反之则慢。过滤法探究·实践绿叶中色素的提取和分离纸层析法

剪碎加药品研磨过滤无水乙醇：二氧化硅：碳酸钙：防止溶剂挥发，充分溶解色素迅速、充分研磨：单层尼龙布试管口塞紧试管口加棉花防挥发提取色素有助于研磨充分防止研磨中色素被破坏实验步骤菠菜叶放置24-36小时防止水分过多影响提取效果——色素提取

①制备滤纸条剪去两角的目的？防止两边扩散过快，剪去两角可使层析液同步到达滤液细线1cm铅笔细线滤液细线细、直、齐重复2—3次防止色素带重叠而影响分离效果使滤纸条充分带上色素分离绿叶的色素——色素分离

②分离色素：防止层析液中的成分挥发培养皿————滤纸条的放置1）有滤液细线的一端朝下2）下端应插入层析液中3）滤液细线不能触及层析液防止色素溶解于层析液中而无法分离石油醚、丙酮和苯的混合液层析液————色素分离的其他方法:——色素分离分离绿叶的色素

实验结果叶绿素a(蓝绿色)叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）韭黄类胡萝卜素（含量约1/4）（含量约3/4）叶绿素绿叶中的色素

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色素的吸收光谱及作用一捕获光能的色素和结构

二叶绿体的结构适于进行光合作用

类囊体薄膜外膜内膜类囊体基质基质基粒基粒1.电子显微镜下，叶绿体由双层膜包被，内含许多基粒（由类囊体堆叠而成），基粒和基粒之间充满基质。2.吸收光能的色素分布在类囊体薄膜上。叶绿体内有众多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。

色素酶分布：主要分布在绿色植物的叶肉细胞二叶绿体的结构适于进行光合作用

叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布这许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必须的酶。(1)结构外表①_______内部②_____③______：由_________堆叠而成↓决定(2)功能：进行____________的场所。双层膜基质基粒类囊体光合作用(3)物质基础在叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的_________。在_____________上和______________中，还有许多进行光合作用所必需的酶。色素分子类囊体膜叶绿体基质带着蓝藻去火星

与生活的联系为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？不能；因为色素基本上不吸收绿光。1.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。

2.为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶片金黄呢？由于叶绿素比类胡萝卜素易受到低温的破坏，秋季低温使叶绿素大量破坏，而使类胡萝卜素的颜色显示出来其他光被叶片吸收了，绿光吸收最少反射回来叶片中叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素

光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将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。CO2+H2O（CH2O）O2+光能叶绿体实质合成有机物，储存能量

资料1：1913年，德国的威尔斯泰特对叶绿素分子进行了研究。在阐明了它的化学性质之后，研究了叶绿素与光合作用的关系。他发现：在光下，叶绿素的含量较高时，CO2转化为糖类的反应速率较快。该资料