第四節(jié)能量之源——光與光合作用正常苗白化苗正常幼苗能進(jìn)行光合作用制造有機養(yǎng)料白化苗不能進(jìn)行光合作用，無法制造有機養(yǎng)料因為有能捕獲光能的色素一﹑捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)☆綠葉中會有哪些種類的色素呢？☆它們分別是什么顏色的？☆各種色素在綠葉的含量相同嗎？想一想，該怎么辦？二、實驗材料：

無水乙醇易揮發(fā)層析液易揮發(fā)，也有一定的毒性菠菜葉片若干，二氧化硅，碳酸鈣，無水乙醇，層析液，濾紙條，天平、棉花，剪刀，鉛筆，直尺

三、方法與步驟１．提取色素⑴稱取5g左右的鮮葉，剪碎，放入研缽中。⑵加少許的二氧化硅和碳酸鈣與10ml無水乙醇。在研缽中快速研磨。（二氧化硅使研磨更充分，碳酸蓋可防止研磨中色素被破壞）⑶在研缽中快速研磨。將研磨液進(jìn)行過濾。２．制備濾紙條３．畫濾液細(xì)線葉綠素a(藍(lán)綠色)類胡蘿卜素葉綠素胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）葉綠素b（黃綠色）1/43/4色素的種類恩吉爾曼的實驗在設(shè)計上的巧妙之處①從選材分析：

②從對實驗環(huán)境的把握看：

③從自變量的操縱看看：

④為了進(jìn)一步驗證實驗結(jié)果：進(jìn)行黑暗(局部光照)和曝光的對比實驗，進(jìn)一步驗證了在光照的條件下葉綠體可以釋放氧氣選用水綿作為實驗材料。水綿不僅具備細(xì)而長的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀地分布在細(xì)胞中，便于觀察和分析研究；好氧菌確定釋放氧氣多的部位將臨時裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和氧的影響，從而確保實驗?zāi)軌蛘５剡M(jìn)行。選用極細(xì)的光束照射，葉綠體上可分為光多和光少的部位，相當(dāng)于一組對比試驗二、葉綠體③④1.下列標(biāo)號各代表：①

②________③_________

④

⑤________2.在④上分布有光合作用所需的

和

，在⑤中也分布有光合作用所需的

。

基質(zhì)酶

外膜內(nèi)膜類囊體膜基粒色素

酶①②

⑤捕捉光能的色素存在于細(xì)胞中的

中葉綠體葉綠體1.某同學(xué)做“葉綠體中色素的提取和分離”實驗，在下列每步操作中都有至少一處失誤，請在失誤處劃線并更正：①將5克綠葉片剪碎放研缽中，加入少許二氧化硅和碳酸鈣，再加2mL石油醚，并迅速充分研磨。②在預(yù)備好的濾紙條上，距剪去兩角一厘米處用鋼筆畫橫線。③用毛細(xì)管吸取少量濾液，沿橫線處均勻地劃出一條濾液細(xì)線，緊接重復(fù)劃2~3次。④將層析液倒入燒杯中，然后將濾紙條劃有細(xì)線的一端朝下，輕輕插入到層析液中，注意層析液最好沒及濾紙條上濾液細(xì)線。更正的內(nèi)容為：①__________________②_____________________________③___________________④____________________________若用葉色很淺的菠菜心葉做此實驗，效果很差的原因在于______________________，若用菠菜的老黃葉作實驗材料，經(jīng)層析后在濾紙條上分離出來了色素帶，但是色素帶存在缺陷，缺陷是___________________________。加10mL無水乙醇用鉛筆畫線干燥后再畫下一次色素線不能沒入層析液色素含量太少缺乏葉綠素課后練習(xí)

2.下列關(guān)于“葉綠體色素提取和分離”的實驗描述中，不屬于實驗要求的是()A.提取高等植物葉綠體中的色素B.用紙層析法分離色素C.了解各種色素的吸收光譜D.驗證葉綠體中所含色素的種類C4、(2003.全國)、下列有關(guān)葉綠素合成和功能的敘述，錯誤的是A、光是葉綠素合成的必要條件Ｂ、低溫抑制葉綠素的合成C、礦質(zhì)元素影響葉綠素的合成D、提取的葉綠素溶液，給予適宜的溫度、光照和CO2，可進(jìn)行光合作用。答[]

D年代科學(xué)家結(jié)論1771植物可以更新空氣1779英格豪斯只有在光照下植物可以更新空氣1845R.梅耶植物在光合作用時把光能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能儲存起來1864綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉1880恩格爾曼氧由葉綠體釋放出來。葉綠體是光合作用的場所1939光合作用釋放的氧來自水。20世紀(jì)40年代光合產(chǎn)物中有機物的碳來自CO2普利斯特利薩克斯卡爾文魯賓卡門普利斯特利的實驗只有在陽光照射下才能成功結(jié)論1：植物體只有綠葉才能更新空氣。結(jié)論2：結(jié)論：淀粉是光合作用的產(chǎn)物之一。綠色植物通過，利用，把和轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機物，并釋放出的過程。CO2＋H2O（CH2O）＋O2光能葉綠體糖類什么是光合作用呢？CO2H2O葉綠體光能O2葉綠體中的色素分子可見光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解能固定還原酶光反應(yīng)暗反應(yīng)三、光合作用的過程供氫（在類囊體的薄膜上進(jìn)行）（在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行）CO2中C的轉(zhuǎn)移途徑：H2O中H轉(zhuǎn)移途徑：CO2C3（CH2O）H2O[H]（CH2O）光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的比較光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段進(jìn)行部位條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)中光、色素和酶ATP、[H]、多種酶光能轉(zhuǎn)換成電能再變成活躍的化學(xué)能（ATP、[H]中）活躍的化學(xué)能變成穩(wěn)定的化學(xué)能光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADP和Pi為光反應(yīng)合成ATP提供原料水的光解2H2O→4[H]+O2合成ATP

ADP+Pi

→ATP光酶光能CO2的固定CO2+C5→2C3三碳的還原2C3→→(CH2O)酶酶ATP[H]課堂練習(xí)（1）葉綠素a和葉綠素b的顏色分別是_____和______。

（2）葉綠素吸收光能進(jìn)行光反應(yīng)，產(chǎn)物是___、___和___（3）把14CO2加入含葉綠素的細(xì)胞中，14C的轉(zhuǎn)移途徑是___。

A.二氧化碳→三碳化合物→淀粉→葡萄糖B.二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖→淀粉C.二氧化碳→五碳化合物→葡萄糖→淀粉D.二氧化碳→五碳化合物→淀粉→葡萄糖藍(lán)綠色黃綠色O2[H]ATPB4.用2H標(biāo)記H2O，追蹤光合作用中氫的轉(zhuǎn)移，最有可能的途徑是（）A.H2O→［H］→C6H12O6

B.H2O→［H］→C3→C6H12O6C.H2O→［H］→C5→C6H12O6D.H2O→［H］→C3→C5→C6H12O6A例1:一株盆栽植物放在特定裝置內(nèi),保持適宜溫度,當(dāng)持續(xù)光照，提供一定濃度CO2一段時間后,突然停止光照，立即測定,葉綠素內(nèi)C3和C5的含量，預(yù)測在停止光照前后,兩種化合物的變化_____________。C3增加，C5減少如果停止CO2的供應(yīng)呢？C3和C5如何變化？________________。C5增加，C3減少

影響光合作用的主要外界因素：

1）光照的強弱2）CO2的濃度3）溫度的高低4）礦質(zhì)元素的供應(yīng)光合作用原理的應(yīng)用①圖中A點含義：

；②B點含義：

；③C點表示：

；④若甲曲線代表陽生植物，則乙曲線代表

植物。

光照強度為0，只進(jìn)行呼吸作用光合作用與呼吸作用強度相等，稱為光補償點光合作用強度不再隨光照強度增強而增強，稱為光飽和點陰生圖中A點表示：

。CO2濃度達(dá)到植物所需的最大值，光合速率不再上升①光合作用是在

的催化下進(jìn)行的，溫度直接影響

；②B點表示：

；③BC段表示：

；

酶的活性酶此溫度條件下，光合速率最高超過最適溫度，光合速率隨溫度升高而下降提高農(nóng)作物光合速率的方法有：1、控制光照；2、控制溫度；3、提供適量的必需礦質(zhì)元素；4、提供適量的二氧化碳；

為提高溫室中農(nóng)作物的產(chǎn)量，在長時間大霧籠罩的天氣，最好應(yīng)采取的措施是（）A．蓋上黑色塑料薄膜B．適當(dāng)降低溫室溫度C．適當(dāng)提高溫室溫度D．充入大量的O2B——能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物的合成作用例如：硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等少數(shù)種類的細(xì)菌化能合成作用NH3HNO2+能量硝化細(xì)菌HNO2HNO3+能量硝化細(xì)菌6CO2+6H2OC6H12O6+6O2能量自養(yǎng)生物:以CO2和H2O（無機物）為原料合成糖類（有機物）糖類中儲存著的能量。異養(yǎng)生物:只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身的生命活動。所需的能量來源不同（光能、化學(xué)能）光能自養(yǎng)生物綠色植物硝化細(xì)菌化能自養(yǎng)生物例如人、動物、真菌及大多數(shù)的細(xì)菌。練一練1、在光合作用的暗反應(yīng)過程中，沒有被消耗掉的是（）

A、[H]B、C5化合物C、ATPD、CO2B2、與光合作用光反應(yīng)有關(guān)的是（）①H2O②ATP③ADP④CO2A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④A3、將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的C02條件下。如果將環(huán)境中C02含量突然降至極低水平，此時葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3化合物、C5化合物和ATP含量的變化情況依次是A.上升；下降；上升B.下降；上升；下降C.下降；上升；上升D.上升；下降；下降C4、光合作用的過程可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，下列說法正確的是（）A.葉綠體類囊體膜上進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng)B.葉綠體類囊體膜上進(jìn)行暗反應(yīng)，不進(jìn)行光反應(yīng)C.葉綠體基質(zhì)中可進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng)D.葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行暗反應(yīng),不進(jìn)行光反應(yīng)D5、光合作用過程中，產(chǎn)生ADP和消耗ADP的部位在葉綠體中依次為()①外膜②內(nèi)膜③基質(zhì)④類囊體膜A．③②B．③④C．①②D．④③B6、光合作用過程的正確順序是（）①二氧化碳的固定②氧氣的釋放③葉綠素吸收光能④水的光解⑤三碳化合物被還原A.④③②⑤①B.④②③⑤①C.③②④①⑤D.③④②①⑤7、在暗反應(yīng)中，固定二氧化碳的物質(zhì)是（）Ａ．三碳化合物Ｂ．五碳化合物Ｃ．［Ｈ］Ｄ．氧氣ＤＢ8、在光照充足的環(huán)境里，將黑藻放入含有18O的水中，過一段時間后，分析18O放射性標(biāo)記，最先（）A、在植物體內(nèi)的葡萄糖中發(fā)現(xiàn)B、在植物體內(nèi)的淀粉中發(fā)現(xiàn)C、在植物體內(nèi)的淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)中均可發(fā)現(xiàn)D、在植物體周圍的空氣中發(fā)現(xiàn)D9、某科學(xué)家用含有14C的CO2來追蹤光合作用中的C原子，14C的轉(zhuǎn)移途徑是（）A、CO2葉綠體ATPB、CO2葉綠素ATPC、CO2乙醇糖類D、CO2三碳化合物糖類D10、在光合作用過程中，能量的轉(zhuǎn)移途徑是A、光能ATP葉綠素葡萄糖B、光能葉綠素ATP葡萄糖C、光能葉綠素CO2葡萄糖D、光能ATPCO2葡萄糖B1.葉綠體中的色素所吸收的光能，用于_______和____________;形成的________和__________提供給暗反應(yīng)。2.光合作用的實質(zhì)是：把______和_______轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物，把_______轉(zhuǎn)變成_______,貯藏在有機物中。3.在光合作用中，葡萄糖是在________中形成的，氧氣是在_________中形成的，ATP是在_______中形成的，CO2是在_______固定的。水的光解形成ATP[H]ATPCO2H2O光能化學(xué)能暗反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)下圖是光合作用過程圖解，請分析后回答下列問題：①圖中A是______,B是_______,它來自于______的分解。②圖中C是_______，它被傳遞到葉綠體的______部位，用____________________。③圖中D是____，在葉綠體中合成D所需的能量來自______④圖中G________,F是__________,J是_____________⑤圖中的H表示_______，H為I提供__________光H2OBACDE+PiFGCO2JHIＯ2水[H]基質(zhì)用作還原劑，還原C3ATP色素吸收的光能光反應(yīng)[H]和ATP色素C5化合物C3化合物糖類上圖是在盛夏的某一晴天，一晝夜中某植物對CO2的吸收和釋放狀況的示意圖。請據(jù)圖回答問題：圖中15—17段段CO2吸收量逐漸減少是因為

，以至光反應(yīng)產(chǎn)生的

和

逐漸減少，從而影響了暗反應(yīng)的強度，使

化合物數(shù)量減少，影響了CO2固定。

光照強度逐步減弱ATP還原性氫五碳下列曲線表示研究光照強度對完全培養(yǎng)液中培養(yǎng)的綠藻產(chǎn)生氧的影響的實驗結(jié)果。請據(jù)此回答（1）在光照強度為B時，溶液中的O2濃度基本不變，原因是_____________

__________。（2）在光照強度為C時，O2的釋放速率近乎達(dá)到最大；當(dāng)光照強度繼續(xù)增大時，釋放O2的速率很少增加或不再增加