5.4.2光合作用和能量转化 课件 2022—2023学年高一上学期生物人教版必修1

第五章 细胞的能量供应和利用 第4节 光合作用和能量转化 第二课时 光合作用的原理和应用 复习巩固 叶绿素 类胡萝卜素 叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素 蓝绿色 黄绿色 橙黄色 黄 色 占3/4 主要吸收蓝紫光和红光 主要吸收蓝紫光 占1/4 捕获光能的色素 1、捕捉光能的色素在细胞中的哪个部位？ 2、光合作用所需酶在细胞中的哪个部位？ 叶绿体类囊体薄膜上 叶绿体类囊体薄膜和叶绿体基质 叶绿体除了吸收光能外，还有什么功能呢？ 资料分析 水绵 黑藻 恩格尔曼的实验 SZ-LWH SZ-LWH 水绵 + 需氧 细菌 无空气 黑暗中，用极细光束照射水绵 完全暴露在光下 需氧细菌只集中分布在叶绿体被光束照射到的部位 需氧细菌分布在叶绿体所有受光的部位 ①实验过程及现象 自变量： 因变量： 光照、黑暗 需氧菌聚集部位 结 论： 氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所，吸收光能，释放氧气。 自主预习教材P100-101，完成讨论： 恩格尔曼的实验 SZ-LWH SZ-LWH 1.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，适于好氧细菌在此区域分布。 2.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。 好氧细菌 水绵 好氧细菌 恩格尔曼的第二个实验示意图 恩格尔曼的实验 SZ-LWH SZ-LWH ①实验过程 光 三棱镜 临时装片 用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，观察需氧细菌的分布。 ②实验现象： 大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。 ③实验结论： 叶绿体主要吸收红光和蓝紫光，用于光合作用，放出氧气。 恩格尔曼的实验 SZ-LWH SZ-LWH 1.恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？ 讨论（P101） ①实验材料选的妙：实验材料选择水绵和需氧细菌。水绵的叶绿体呈螺旋带状分布，便于观察；用需氧细菌可确定释放氧气多的部位 ②排除干扰的方法妙：没有空气的黑暗环境，排除了氧气和光的干扰 ③实验对照设计的妙：用极细的光束点状投射，叶绿体上可分为获得光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验 ④临时装片设计的妙：进行局部光照和曝光实验，进一步验证了实验结果完全是由光照引起的。 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。 2.综合上述资料，你认为叶绿体具有什么功能？ 恩格尔曼的实验 SZ-LWH SZ-LWH 恩格尔曼的实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。结合其他的实验证据，科学家们得出叶绿体是进行光合作用的场所这一结论。 在叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的色素分子，在类囊体膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的酶。 这是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。 恩格尔曼的实验 SZ-LWH SZ-LWH 一、光合作用的原理 光合作用概念： 绿色植物通过______(场所)，利用_____(能量来源)，将_____和_____(原料)转化成储存着能量的______(产物)，并且释放出____(产物)的过程。 叶绿体 光能 CO2 H2O 有机物 O2 反应式： CO2+H2O* (CH2O)+O2* 叶绿体 光能 注：（CH2O）表示糖类， 光合作用产物一部分是淀粉，一部分是蔗糖.(P104) 叶绿体是如何将化学能储存在糖类等有机物中的？ 光合作用释放的氧气，是来自原料中的水还是二氧化碳呢？ 一、光合作用的原理 19世纪末 甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。 CO2 O2 C + H2O 甲醛 (CH2O) → 糖 → 1928年 科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。 初步判断： 氧来自二氧化碳的可能性较小，较可能来源于水。 一、光合作用的原理 水的光解产生氧气。 离体叶绿体 铁盐(或其他氧化剂) H2O 2H+ + O2 + 2e- 光照 水的光解 1937年 希尔反应 英国植物学家希尔(R.Hill)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H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出氧气。 希尔反应： 结论： 离体的叶绿体 悬浮液 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。 O2 H+ 1.希尔的实验能否确定氧气全部来自水？ 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？ 1、不能。该实验仅能说明离体的叶绿体在适当条件下发生水 的光解产生O2。该实验没有排除叶绿体中其他物质