第5章第4节能量之源——光与光合作用.ppt

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1、1第 4 节能量之源光与光合作用1捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构(1)捕获光能的色素1)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂_中，提取的色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上_不同，从而可以将色素分离开来。扩散速度2)在这个实验中，可以看到滤纸条上出现 4 条色素带，它们的颜色从上到下依次是橙黄色、_、蓝绿色和_。从上到下依次叫做胡萝卜素、_、叶绿素 a 和_。无水乙醇黄色黄绿色叶黄素叶绿素 b23)叶绿体中的色素能够吸收不同波长的光，其中叶绿素主要吸收_和_，类胡萝卜素主要吸收_。(2)叶绿体1)植物进行光合作用的场所：_。叶绿体2)结构：是一个_层膜的细胞器，含许多与光合作用有关的_，内

2、部有许多由圆饼状的囊状结构堆叠而成的_。在类囊体的薄膜上分布四种色素，其中_含量较多，因此正常情况下，植物的叶片为绿色。双基粒叶绿素2光合作用的概念光合作用的概念叶绿体光能有机物氧气绿色植物通过_，利用_，把二氧化碳和水转化成储存着能量的_，并且释放出_的过程。蓝紫光红光蓝紫光酶3年代发现者 创新实验设计思路及现象实验结论1771年普里斯特利1)点燃的蜡烛与绿色植物放在密闭玻璃罩内，现象是蜡烛燃烧较长时间2)小鼠与绿色植物放在密闭的玻璃罩内，现象是小鼠存活较长时间_能够更新空气1779年英格豪斯做了 500 多次实验_在_条件下才能更新空气3光合作用的探索历程光合作用的探索历程植物植物绿叶光照

3、41864年萨克斯把绿色叶片放在暗处几小时，目的是消耗叶片中原有的营养物质，然后一半曝光，另一半遮光一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现曝光部分_，遮光部分_光合作用的产物有_1880年恩格尔曼水绵黑暗、没有空气极细光束照射叶绿体现象：好氧细菌向叶绿体部分_被光照的部分完全曝光现象：细菌分散在叶绿体_受光部分光合作用需要_变蓝不变蓝淀粉集中所有光51941年鲁宾和卡门实验方法是_即向植物提供：1)H182 O，CO2现象是释放的氧气全是_；2)H2O，C18O2现象是释放的氧气全是_光合作用释放的氧 气来自_40 年代卡尔文用 14C 标记 14CO2，用于探测光合作用暗反应中 CO2 的转化途

4、径CO2 中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳同位素标记法 18O2O2水6_中进行的。物质变化有：CO2 的固定：_。C3 被还原成糖：_。水分子分解的反应式：_。ATP 的形成：_。(3)暗反应：有没有光都能进行，其化学反应是在_4光合作用的过程光合作用的过程光反应、暗反应光反应、暗反应(1)总化学反应式：_。(2)光反应：必须有_才能进行，其化学反应是在_上进行的，物质变化有：光照体的薄膜类囊的基质中叶绿体75光合作用的应用光合作用的应用通过调控光照强度、光质、光照时间、温度、二氧化碳浓度、生物的遗传特性对光合作用的影响，提高光合作用的强度。6自养生物、化能分成作用和异养生物自养生物、化

5、能分成作用和异养生物(1)自养生物：主要是绿色植物，它们以_为能源，利用_、_作为原料，将光能转化为_能储存在_中。(2)化能合成作用：自然界有少数细菌，能利用环境中的_氧化时所释放出来的_制造有机物，并储存能量。(3)异养生物只能利用环境中现成的_来维持自身的生命活动，例如：绝大多数动物。有机物CO2H2O化学有机物无机物能量光8配对练习1下列不属于“绿叶中色素的提取和分离实验”目的的是()A提取色素C分离色素B探究色素种类及颜色D测定色素的溶解度解析“绿叶中色素的提取和分离”实验中没有测定色素的溶解度，实验原理只是利用色素的溶解度不同进行分离。答案D92下列关于光合作用探究历程中有关实验过

6、程、现象、结论的描述正确的是()A恩格尔曼的实验证明了光合作用的产物有 O2B萨克斯的实验未设置实验组和对照组C鲁宾和卡门的实验证明了光合作用产生的 O2 来自于 CO2D卡尔文的实验未用到放射性同位素示踪法 解析萨克斯的实验中，遮光和未遮光即形成对照；鲁宾和卡门的实验证明了光合作用释放的氧气来自于水；卡尔文的实验使用了放射性同位素示踪法。答案A103下列有关光合作用的叙述中，不正确的是()A光合作用的整个过程都发生在叶绿体类囊体薄膜上B光合作用发生的能量转换是：光能ATP 中的化学能 (CH2O)中的化学能C光合作用释放的氧气全部来自水D适当增加温室中 CO2的浓度有利于提高农作物的产量 解

7、析光合作用释放的氧气来自光反应过程中水的光解；CO2 是光合作用的原料，因此适当增加温室中 CO2 的浓度有利于提高光合作用，可以提高农作物的产量；光合作用的光反应发生于叶绿体类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体基质中。答案A114图 541 的曲线显示温度与光合作用速率的关系，当温度超过 45时，光合速率急剧下降，其原因是()图 541A温度上升使水大量散失，导致光合作用的原料缺乏B叶绿素分子因热分解C气孔关闭影响二氧化碳吸收D温度上升迫使二氧化碳从叶内溢出C125将一棵重约 0.2 kg 的柳树，栽培于肥沃的土壤中，两年后连根挖出，称其干重达 11 kg，增加的这 10 余千克，主要来源于()

8、B土壤中的水D大气中的 CO2A土壤中的矿质元素C大气中的 O2答案D136在大棚种植农作物时，下列哪种措施对提高光合作用强度没有好处？()A用绿色胶纸搭建大棚C适当延长光照时间B白天适当提高温度D适当提高 CO2 浓度解析用绿色胶纸搭建大棚，会阻隔了蓝紫光和红光，降低了光合效率。答案A141叶绿体中色素的提取与分离实验叶绿体中色素的提取与分离实验(1)提取色素的原理色素能溶于有机溶剂中，因此可以用无水乙醇等提取。(2)提取色素时的注意事项要选取颜色较深的叶片，因为含色素较多。研磨前去掉色素较少的叶柄等部分。15色素存在于叶绿体基粒的类囊体薄膜上，要提取色素就必须将细胞破坏，通常加入少量二氧化

9、硅帮助研磨，使研磨迅速、充分。叶绿素分子结构中含有一个镁原子，当细胞破裂时，细胞液内有机酸的氢将取代镁而生成褐色的去镁叶绿素。故应加入碳酸钙以中和有机酸，防止叶绿素的破坏。收集到试管中的滤液，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免试剂挥发、色素破坏。16(3)色素分离的原理绿叶中的色素都能溶解在层析液中，但溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。(4)分离色素时要注意制备的滤纸条要干燥，并要将滤纸条的下端(划滤液的一端)剪去两角，以使色素在滤纸上扩散平直。画滤液细线时，要细、齐、直。并重复 23 次，增加色素分子的数量。17分离色素时，一定不要让滤纸条上的滤

10、液细线接触到层析液，这是因为色素易溶解于层析液中，导致实验结果不明显。小烧杯上要盖好盖，以免层析液挥发。实验室要通风，实验完毕后层析液等试剂要回收，实验完毕后要洗手。(5)实验结果分析：由于胡萝卜素溶解度最高，其随层析液在滤纸上扩散得快。后面依次是：叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b。绿叶中叶绿素 a 的含量最多，所以色素带的宽度最大。次宽的是叶绿素 b，最窄的是胡萝卜素，它在绿叶细胞中的含量最少。18【例 1】下列选项为某同学对植物叶绿体中色素分离的结果，其中所标记的色素名称或颜色正确的是()名师点拨叶绿体中色素在作层析实验时，滤纸上由上而下依次为胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素 a(

11、蓝绿色)、叶绿素 b(黄绿色)。答案C19【变式训练 1】某同学在做叶绿体中色素的提取和分离实验的过程中，在研磨叶片时，忘记了加入少许碳酸钙，那么，滤纸条上色素分离的情况()解析叶绿素分子结构中含有一个镁原子，当细胞破裂时，细胞液内有机酸中的氢可以取代镁原子而成为褐色的去镁叶绿素，碳酸钙可中和有机酸以防止去镁反应的发生，从而保护叶绿素。忘记加入碳酸钙，会导致叶绿素 a 与叶绿素 b 含量减少。A四条色素带与正确操作的无差异B上面两条色素带正常，下面两条色素带颜色变浅C下面两条色素带比正常操作的更宽D上面两条色素带颜色变浅，下面两条色素带正常答案B202德国科学家萨克斯的实验德国科学家萨克斯的实

12、验(1)实验目的：证明光合作用的产物除了氧气以外，是否还有其他产物。(2)实验设计的要点先将植物放置于黑暗处 24 小时，以消耗掉叶片中原有的有机物，以免影响实验结果。实验组与对照组在同一片叶上，保证了除有、无光照这个单一变量外，其余一切条件都完全相同。实验前已经预测到光合作用的产物有淀粉，因此用碘蒸汽来检测淀粉的存在，以此证明光合作用的产物。21【例 2】德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时，然后把此叶片一半遮光，一半曝光，经过一段时间后，用碘蒸汽处理叶片，成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。上述实验的设计具有很强的逻辑上的严密性，具体体现在()A没有对照实验B本实验不需要设对照实

13、验名师点拨要证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉，变量是光的有无，曝光处理作为实验组，遮光处理作为对照组。C曝光处理作为对照实验 D遮光处理作为对照实验答案D22【变式训练 2】如果做一个实验测定藻类植物是否完成光反应，最好的检测因素是(A葡萄糖的形成C氧气的释放)B淀粉的形成D二氧化碳的吸收量解析葡萄糖、淀粉的形成和二氧化碳的吸收是在暗反应阶段进行的，氧气的释放是在光反应进行的。答案C2331880 年恩吉尔曼的实验(1)证明了光照是光合作用的必要条件。(2)实验在设计上的精妙之处选用水绵做为实验材料：水绵具有细长的带状叶绿体，螺旋状地分布在细胞内，一般不发生流动。便于观察、分析研究。将临时装

14、片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了光线和氧气的影响，从而确保实验正常进行。选用了极细光束照射，并且选用好氧细菌检测，从而能够准确判断出水绵细胞中释放氧的部位。进行黑暗和曝光对比实验，从而明确实验结果完全是光照引起的。24【例 3】把载有新鲜水绵和细菌的临时装片，置于显微镜载物台上观察。如果在反光镜上方放置一个三棱镜，当光线从反光镜反射上来后，七种不同颜色的光束就会照射水绵的不同部位。这时可看到细菌从分散状态逐渐向水绵方向运动且聚集成明显的两堆(如图 542 所示)。下列有关说法中，错误的是()图 54225A细菌聚集的部位有机物含量多B水绵光合作用放出氧气C叶绿体被红光和蓝紫光照射部位光合

15、作用较强，放出的氧气多D叶绿体中的色素具有选择吸收光谱的特性。名师点拨这个实验是恩吉尔曼实验的修改。所用细菌是好氧菌，在这个装片中它们将向有氧的地方聚集，利用这点，可以判断水绵发生光合作用的部位。叶绿体吸收的光主要是红光和蓝紫光，所以在这两种光谱下水绵的光合作用强度较大。答案A下列有关说法中，错误的是()26【变式训练 3】将定量的黑藻放在盛有清水的玻璃瓶中，距离玻璃瓶 30 厘米处给予一定的光照，黑藻就会排出氧气泡，下列哪项不会影响单位时间里黑藻放出的气泡数量？()A玻璃瓶的容积C黑藻的叶片数B光照强度D溶于水中的 CO2 量解析黑藻放出氧气，说明在进行光合作用。影响光合作用的因素有温度、光

16、照强度、CO2 浓度、叶片中叶绿体数等，与所处位置大小无关。答案A274掌握光合作用过程：应从光反应、暗反应的条件、参与物和生成物入手，梳理清楚后，比较容易掌握光合作用过程。(3)光反应与暗反应互为基础光反应为暗反应提供了还原剂H和 ATP；暗反应为光反应提供 ADP、Pi 和辅酶。暗反应和光反应可以同时进行，也可以在黑暗中进行。28【例 4】下列关于光合作用的叙述中，正确的是()名师点拨光合作用在光反应阶段进行水的光解，其中的氧以氧气的形式释放，有机物中的氧来自于二氧化碳；酶的活性只是在一定范围内才与温度正相关；暗反应阶段要消耗 ATP，用于合成有机物；光反应为暗反应提供的物质有 ATP 和H。A光合作用制造的有机物中的氧全部来自于水B光合作用中各种酶的活性与温度呈正相关C光反应阶段和暗反应阶段均有 ATP 的合成D光反应阶段为暗反应阶段提供了还原H答案D29【变式训练 4】光反应为暗反应提供的物质是()A.H和 H2OCH和 ATPBATP 和 CO2DH2O 和 CO2解析光反应为暗反应提供的物质有H和 ATP。答案C305光反应与暗反应的比较光反应与暗反应的比较31【例 5】图