高中生物精品备课课件（新教材人教版）：光合作用与能量转化.pptxVIP

光合作用与能量转化细胞的能量供应和利用

你参观或听说过植物工厂吗？植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳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。【讨论】靠人工光源生产蔬菜有什么好处？为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件？问题探讨

捕获光能的色素

绿叶中色素的提取和分离实验原理色素提取的原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。色素分离的原理：绿叶中的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上扩散得快；反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。材料用具方法步骤目的要求1．进行绿叶中色素的提取和分离。2．探究绿叶中含有几种色素。见下页实验材料：新鲜的绿叶（如菠菜的绿叶）实验器材：干燥的定性滤纸，试管，棉塞，试管架，研钵，玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，药匙，量筒（10mL），天平等。实验药品：无水乙醇，层析液，二氧化硅和碳酸钙。

色素的提取称取5g绿色叶片剪碎，放入研钵中。向研钵中放入少许二氧化硅和碳酸钙

向研钵中再加入5～10mL无水乙醇进行迅速、充分的研磨。将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严。漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。色素的提取

将干燥的定性滤纸剪成宽和长略小于试管直径和长度的滤纸条再将滤纸条一端剪去两角用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀画出一条细线。待滤液干后，重画一到两次。在距这一端底部1cm处用铅笔画一条细的横线色素的分离

将适量层析液倒入试管，将滤纸条有滤液细线的一端朝下轻轻插入层析液，随后用棉塞塞紧试管口。可用小烧杯代替试管，用培养皿盖住小烧杯。观察试管内滤纸条上出现了几条色素带，以及每条色素带的颜色和宽窄。将观察结果记录下来。色素的分离

绿叶中色素的提取和分离实验结果颜色色素溶解度扩散速度宽度含量橙黄色胡萝卜素最高最快最窄最少黄色叶黄素较高较快较窄较少蓝绿色叶绿素a较低较慢最宽最多黄绿色叶绿素b最低最慢较宽较多

叶绿体中色素的种类绿叶中的色素叶绿素(含量约占3/4)类胡萝卜素(含量约占1/4)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）

色素的功能光合色素吸收可见的太阳光，用于光合作用。叶绿素主要吸收蓝紫光和红光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光叶绿素类胡萝卜素

光合作用的场所

光合作用的场所——叶绿体

叶绿体的形态和结构外膜内膜类囊体基粒基质叶绿体的结构模式图叶绿体的电镜照片形态：一般呈扁平的椭球形或球形结构：堆叠(色素分布在类囊体膜上)

叶绿体的功能第一个实验该实验的结论是什么？恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？

叶绿体的功能第二个实验该实验中，大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光的区域，为什么？

光合作用的定义

光合作用的定义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。场所发生范围能量来源原料产物产物能量去向发生范围：绿色植物（主要）物质变化：二氧化碳＋水→有机物＋氧气能量变化：光能→有机物中的化学能知识归纳反应式：CO2＋H2O(CH2O)＋O2光能叶绿体

光合作用的原理

19世纪末，科学界普遍认为1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，也不能通过光合作用转化成糖。CO2O2C+H2O甲醛HHOC(CH2O)糖类缩合O2C释放

说明水的光解产生氧气。时间：1937年释放出氧气英国植物学家希尔（R.Hill）发现：结论：科学家：英国植物学家希尔（R.Hill）像这样，离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。离体叶绿体悬浮液(无CO2)铁盐或其他氧化剂+光照

英国植物学家希尔（R.Hill）思考：希尔的实验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？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？

美国科学家鲁宾(S.Ruben)时间：1941年科学家：美国科学家鲁宾和卡门美国科学家卡门(M.Kamen)实验：光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水。结论：18O2光照下的小球藻悬液C18O2O2H2OCO2

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

归纳总结：尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。

H2OO2光反应NADP+NADPHADP+PiATP类囊体基粒叶绿体基质光合作用的过程H+

美国科学家卡尔文(M.Calvin)时间：20世纪40年代科学家：美国科学家卡尔文用14CO2供小球藻进行光合作用，追踪检测放射性。