5.4光合作用与能量转化课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

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 课标要点 学法指导 1.掌握绿叶中色素的种类和作用,明确叶绿体的结构和功能 2.进行绿叶中色素的提取和分离 3.了解光合作用的探究历程,说出光合作用的概念 4.掌握光合作用的光反应和暗反应过程以及二者的关系 5.尝试探究影响光合作用强度的环境因素 6.说出光合作用原理的实践应用 1.生命观念:叶绿体的基粒大大扩展了膜面积,与叶绿体的功能(进行光合作用)相适应;光合作用过程中物质与能量的变化,形成物质与能量观 2.科学探究:科学设计提取和分离色素的实验步骤,注意每个操作步骤的规范性;设计实验探究环境因素对光合作用强度的影响,分析相关实验变量 3.社会责任:根据光合作用原理指导生产实践 知识导图 课前 新知导学 PART.01 绿叶中色素的提取与分离 实验步骤 原理 提取色素 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂_中 分离色素 各种色素在层析液中的_不同: _高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。因而色素就会随着_在滤纸上的扩散而分开 无水乙醇 溶解度 溶解度 层析液 1.实验原理 5 g 少许SiO2和CaCO3,再加入5~10 mL 单层尼龙布 棉塞 无水乙醇 2.实验流程 剪去两角 去角一端1 cm 毛细吸管 滤液干后 一到两次 滤液细线 微思考 滤纸条上色素带的宽窄代表什么含义? 提示:色素的含量。色素含量多、色素带宽,反之则窄。 关于光合色素提取和分离实验的叙述,正确的是( ) A.菠菜绿叶可被用作色素提取的材料,在使用前用清水浸泡清洗,提取效果会更好 B.加入少许CaCO3能避免类胡萝卜素被破坏 C.色素分离的原理是色素易溶解于层析液 D.用某一叶黄素缺失突变体水稻叶片进行实验,分离色素时(从上往下)第二条色素带缺失 【答案】D 【解析】由于色素不溶于水,用清水洗绿叶不影响实验结果,A错误;加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏,B错误;色素分离的原理是各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,C错误;用某一叶黄素缺失突变体水稻叶片进行实验,分离色素时从上往下第二条色素带为叶黄素的色带,会缺失,D正确。 色素的功能和叶绿体的结构和功能 色素种类 叶绿素(3/4) 类胡萝卜素(1/4) 叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素 颜色 _ _ 橙黄色 _ 光能吸收 主要吸收_和_ 主要吸收_ 分布 叶绿体的_上 蓝绿色 黄绿色 黄色 蓝紫光 红光 蓝紫光 类囊体的薄膜 1.绿叶中色素的种类与光能吸收 叶肉细胞 椭球形 球形 光合作用 2.叶绿体的结构和功能 (1)分布:主要分布在植物的_内。 (2)形态:扁平的_或_。 (3)结构: 【答案】①外 ③类囊体 ⑤叶绿体基质 (4)功能:绿色植物进行_的场所。 微思考 一般植物的叶片在春、夏季为绿色,而在秋季呈黄色。请分析出现这一现象的原因是什么? 提示:在春夏季节,叶子中叶绿素含量多于类胡萝卜素,叶绿素对绿光吸收最少,绿光被反射出来,所以呈绿色。在秋季,叶绿素被破坏,类胡萝卜素完好,叶子呈现出了类胡萝卜素的颜色,所以呈现黄色。 下图为叶绿体结构示意图,下列叙述不正确的是( ) A.①具有选择透过性 B.吸收光能的色素分布在②上 C.与光合作用有关的酶只分布在③中 D.叶绿体具有双层膜 【答案】C 【解析】叶绿体是由双层膜构成的,它们具有选择透过性,A、D正确;吸收光能的色素分布在类囊体薄膜上,即②上,B正确;与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜上和基质中,C错误。 光合作用的原理及探索 场所 主要是_ 反应物 _、水 条件 光照、多种酶 产物 有机物、_ 能量来源 _ 实质 合成_、储存能量 叶绿体 二氧化碳 氧气 光能 有机物 1.光合作用的概念 科学家 实验过程或依据 实验结论 19世纪末~1928年 科学界普遍认为,在光合作用中,CO2分子的_和_被分开,_被释放,_与_结合成甲醛,然后甲醛缩合成糖 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_ 1937年英植物学家希尔 在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有水,没有二氧化碳),在光照下可以释放出_ 离体叶绿体在适当条件下发生_的光解、产生_的化学反应称作希尔反应。说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应 C O O2 C H2O 糖 氧气 水 氧气 2.探索光合作用原理的部分实验 H2O 科学家 实验过程或依据 实验结论 1954年美科学家阿尔农 在光照下,叶绿体可合成ATP,并发现这一过程总是与水的光解相伴随 光照下叶绿体中发生的水的光解过程伴随_的产生 20世纪40年代美科学家卡尔文 用14C标记CO2 探明了_中的碳在_中转化成有机物中的_途径,即_ ATP CO2 光合作用 碳 卡尔文循环 有光 类囊体的薄膜上 氧和H+ ATP 3.光合作用的