第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化植物工廠光合作用是唯一能夠捕獲和轉(zhuǎn)化光能的生物學(xué)途徑。捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)葉片是進行光合作用的主要器官植物正常生長需要光能，而葉片中的色素可能與光能的捕獲有關(guān)探究·實踐《綠葉中色素的提取與分離》思考與探究：

1.用什么方法可以獲得綠葉中的色素呢？

2.綠葉中的色素是一種還是多種呢？捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)探究·實踐《綠葉中色素的提取與分離》捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)提取色素的原理：

綠葉中的色素屬于脂溶性色素，不溶于水，易溶于有機溶劑，因此可用無水乙醇等有機溶劑來提取。分離色素的原理：

綠葉中的色素不只有一種，它們都能溶解在層析液中，但不同色素溶解度不同。溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢。

探究·實踐《綠葉中色素的提取與分離》實驗材料：1.新鮮的綠葉--菠菜葉片若干。2.干燥的定性濾紙，試管，棉塞，試管架，研缽，玻璃漏斗，尼龍布，毛細吸管，剪刀，藥匙，量筒，天平等。3.無水乙醇（也可用95%乙醇加無水碳酸鈉），層析液（20份石油醚2份丙酮和1份苯），二氧化硅和碳酸鈣。捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)探究·實踐《綠葉中色素的提取與分離》實驗操作：色素的提取1.稱?。?g綠葉，剪去葉脈2.研磨：SiO2：使研磨充分

CaCO3：防止色素被破壞無水乙醇：溶解色素迅速、充分3.過濾：單層尼龍布，塞嚴試管口捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)實驗操作：色素的提取捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)探究·實踐《綠葉中色素的提取與分離》實驗操作：色素的分離“紙層析法”1.制備濾紙條2.畫濾液細線（關(guān)鍵步驟）要求：細、直，待干后重復(fù)1-2次3.分離色素層析液不能沒過濾液細線捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)探究·實踐《綠葉中色素的提取與分離》討論：

1.濾紙條上有幾條色素帶？它們按照什么次序分布？

2.濾紙條上色素帶的分布情況說明了什么？捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)探究·實踐《綠葉中色素的提取與分離》捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)探究·實踐《綠葉中色素的提取與分離》討論：

1.濾紙條上有幾條色素帶？它們按照什么次序分布？

2.濾紙條上色素帶的分布情況說明了什么？捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)色素分離后的結(jié)果胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b（橙黃色）（黃色）（藍綠色）（黃綠色）捕獲光能的色素捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)綠葉中光合色素的種類葉綠素（含量約占3/4）類胡蘿卜素（含量約占1/4）葉綠素a（藍綠色）葉綠素b（黃綠色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）不同色素對光的吸收差異捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)可見光光譜不同色素對光的吸收差異捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)不同色素對光的吸收差異捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)不同色素對光的吸收差異捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)實驗結(jié)果表明：葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍紫光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。不同色素對光的吸收差異捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)葉片為什么是綠色的呢？光葉綠體反射光透過光吸收光植物工廠葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進行光合作用捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1.每個基粒都含有兩個以上的類囊體，多的可達100個以上。2.類囊體極大的擴展了受光面積1g菠菜葉片中的類囊體總面積竟有60m2左右。葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進行光合作用捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1.實驗材料為什么選擇水綿和好氧細菌？

2.為何要除去小室中原有的空氣？

3.在黑暗中用極細光束照射水綿有何巧妙之處？4.為何把載有水綿的臨時裝片又暴露于光下？5.由實驗?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)好氧細菌水綿好氧細菌葉綠體是光和作用的場所捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)光合作用的原理光合作用的原理和應(yīng)用光合作用：綠色植物通過葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。光合作用的原理光合作用的原理和應(yīng)用希爾實驗實驗思路：施加單一變量進行研究材料：離體葉綠體處理：給離體葉綠體懸浮液加入氧化劑，

不通入CO2；給予光照結(jié)果：葉綠體有O2釋放。葉綠體中H2O光解產(chǎn)生氧氣。推測：光合作用的原理光合作用的原理和應(yīng)用問題：希爾實驗中的氧化劑起到什么作用？NADP++2H++2e-NADPH+H+結(jié)合H2O分解產(chǎn)生的2H+和2e-問題：葉綠體內(nèi)參與光合作用的氧化劑是什么？酶光合作用的原理光合作用的原理和應(yīng)用魯賓和卡門實驗實驗思路：

用放射性同位素標(biāo)記來研究物質(zhì)的去路材料：小球藻處理：用18O分別標(biāo)記CO2和H2O，給予光照。光合作用產(chǎn)生的O2來自于H2O，不來自CO2。結(jié)果：A為O2，B為18O2；結(jié)論：光合作用的原理光合作用的原理和應(yīng)用阿爾農(nóng)實驗材料：離體葉綠體處理：加入ADP、Pi，給予光照結(jié)果：葉綠體生成ATP，且同時水光解產(chǎn)生氧氣；光照下，水光解同時ADP和Pi合成ATP。結(jié)論：光合作用的原理和應(yīng)用光合作用的原理光合作用的原理和應(yīng)用實驗：卡爾文實驗實驗思路：同位素標(biāo)記14CO2，研究物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程材料：小球藻處理：光照、提供14CO2；不同時間殺死小球藻，再紙層析分離，最后鑒定放射性物質(zhì)。光合作用的原理光合作用的原理和應(yīng)用CO2C3

C6C5結(jié)果：先出現(xiàn)14C3，最后出現(xiàn)14C5、14C6結(jié)論：三碳化合物其他中間產(chǎn)物5秒后60秒后光合作用的原理和應(yīng)用光合作用的原理光合作用的原理和應(yīng)用C52C3還原的C3卡爾文實驗2：實驗現(xiàn)象：如果光照下突然中斷CO2供應(yīng)，C3急劇減少而C5量增加；突然停止光照，C3濃度急速升高而C5的濃度急速降低。CO2（CH2O）結(jié)論：C3與C5之間是相互循環(huán)的。多種酶光反應(yīng)和暗反應(yīng)對比光反應(yīng)暗反應(yīng)條件必須有光有光無光均可場所類囊體膜葉綠體基質(zhì)物質(zhì)變化水光解為O2和H+NADPH的合成ATP的合成CO2的固定C3的還原ATP和NADPH的分解能量變化光能→ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能→糖類等有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)系物質(zhì)：光反應(yīng)生成的NADPH和ATP供暗反應(yīng)C3還原，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供NADP+,ADP和Pi能量：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了活躍的化學(xué)能，暗反應(yīng)將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能光合作用的原理光合作用的原理和應(yīng)用ATPNADPHADP+PiNADP+C3C5O2光合作用的原理和應(yīng)用光合作用的原理和應(yīng)用光合作用的原理和應(yīng)用光合作用的原理和應(yīng)用光合作用的原理和應(yīng)用光合作用的原理和應(yīng)用光合作用的原理和應(yīng)用光合作用原理的應(yīng)用光合作用的原理和應(yīng)用光合作用強度：植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。觀察指標(biāo)：1.單位時間內(nèi)有機物的制造量或合成量；2.單位時間內(nèi)氧氣的生成量或產(chǎn)生量；3.單位時間內(nèi)二氧化碳的消耗量或固定量。影響因素：光強、光質(zhì)、溫度、水、CO2濃度、無機營養(yǎng)等探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響光合作用的原理和應(yīng)用實驗?zāi)康模禾骄抗庹諒姸葘夂献饔脧姸鹊挠绊憣嶒灢牧希簣A形的生長旺盛的綠色小葉片探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響光合作用的原理和應(yīng)用探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響光合作用的原理和應(yīng)用探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響光合作用的原理和應(yīng)用打孔器氣體光合作用的原理和應(yīng)用黑暗CO2浮起光合作用原理的應(yīng)用光合作用的原理和應(yīng)用實驗結(jié)論：統(tǒng)計并分析實驗結(jié)果：光照強度光合作用強度隨光照強度的增強光合作用強度增加abcdef光飽和點：隨光照增強光合作用不再增強時的光照強度光飽和點光合作用原理的應(yīng)用光合作用的原理和應(yīng)用總光合速率=凈光合速率+呼吸速率問題：實驗所測是否為葉片實際光合作用強度？O2CO2O2CO2較強光照時光合作用原理的應(yīng)用光合作用的原理和應(yīng)用問題：如何修改光強與光合作用強度的關(guān)系圖？光補償點：光合作用強度等于呼吸作用強度時的光照強度光合作用原理的應(yīng)用光合作用的原理和應(yīng)用凈光合速率=總光合速率—呼吸速率光合作用原理的應(yīng)用光合作用的原理和應(yīng)用應(yīng)根據(jù)植物的生活習(xí)性因地制宜地種植植物。生產(chǎn)上應(yīng)合理控制光照強度，如陰雨天適當(dāng)人工補光。光合作用的原理和應(yīng)用光合作用原理的應(yīng)用光合作用的原理和應(yīng)用二氧化碳濃度對光合作用強度的影響a-b:CO2濃度太低，農(nóng)作物消耗光合產(chǎn)物；b-c：隨CO2的濃度增加，光合作用強度增強；c-d:CO2濃度再增加，光合作用強度保持不變；d-e:CO2濃度超過一定限度，將引起原生質(zhì)體中毒或氣孔關(guān)閉，抑制光合作用。光合作用原理的應(yīng)用光合作用的原理和應(yīng)用二氧化碳濃度對光合作用強度的影響應(yīng)用：生產(chǎn)上使田間通風(fēng)良好（“正其行，通其風(fēng)”）、增施有機肥等，以增加對農(nóng)作物的CO2供應(yīng)。光合作用的原理和應(yīng)用應(yīng)用：冬季用