能量之源光与光合作用.doc

第4节能量之源──光与光合作用
【三点导析】
重点：绿叶中色素的种类和作用。光合作用的发现及研究历史。光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。影响光合作用强度的环境因素。
难点：光反应和暗反应的过程。探究影响光合作用强度的环境因素。
考点：绿叶中色素的种类和作用以及提取和分离。绿体的结构和功能。光合作用过程以及相关实验。探究影响光合作用强度的环境因素。光合作用原理的应用。化能合成作用。

【方法导拨】
一、捕获光能的色素和结构
㈠捕获光能的色素
〖实验〗绿叶中色素的提取和分离。
实
验
原
理①提取：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂中，所以，可以用丙酮提取叶绿体中的色素（磨碎细胞，使之放出色素，并溶于丙酮中）
②分离：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，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，从而得以分离色素
方
法
步
骤

提取滤液
①绿叶剪碎
②加液研磨：绿叶碎片+少许SiO2和CaCO3+5ml丙酮
③迅速研磨
2、制备滤纸条
3、划滤液细线
4、纸层析结果色素带共有四条，从上到下的色素及颜色依次为：①胡萝卜素（橙黄色）、②叶黄素（黄色）、③叶绿素a（蓝绿色）、④叶绿素b（黄绿色）。加入SiO2的目的：研磨充分；加CaCO3的目的：防止破坏色素.
叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
叶绿素吸收光的能力极强，如果把叶绿素的丙酮提取液放在光源与分光镜之间，可以看到光谱中有些波长的光被吸收了。因此，在光谱上就出现了黑线或暗带，这种光谱叫吸收光谱。
我们在做叶绿素的提取和分离实验时，还会看到一种现象：试管中的叶绿素的丙酮提取液在透射光下是翠绿色的，而在反射光下是综红色的，这是叶绿素的荧光现象。
至于红叶，是因为秋天降温，体内积累较多的糖分以适应寒冷。体内可溶性糖多了，就形成了较多的花色素，同时秋天叶子内的pH值改变，叶内呈现酸性，使花色素表现出红色。
二、叶绿体的结构
资料分析
科学家实验目的单一变量实验现象实验结论恩
格
尔
曼
光合作用场所叶绿体有光的部位,无光部位好氧菌只分布在有光照射的叶绿体部位植物的光合作用产物之一是：氧气，它是由释放出来的，该实验证实光合作用的场所是叶绿体。实验材料选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好氧细菌可确定释放氧气多的部位；没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果，等等。
叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所需的酶。
二、光合作用的原理和应用
㈠光合作用的探究历程
对于实验我们要把握关键的几个点
科学家实验目的单一变量实验现象实验结论普里
斯特利植物光合作用产物有无植物小鼠容易窒息死亡
小鼠不容易窒息死亡在有光条件下,植物能更新空气萨
克
斯植物光合作用产物有无光照深蓝色

无颜色变化绿色叶片在光合作用中产生了淀粉，光合作用必需在有光条件下进行鲁宾
和
卡门植物光合作用产物O2来源H218O
②C18O2释放18O2

释放O2光合作用释放的氧气全
部来自H2O

㈡光合作用的过程

CO2+H2O(CH2O)+O2

填写图中光合作用过程的名称并回答问题：
（1）写出各标号的名称：
①_______②_______③_______
④________⑤_______⑥________
⑦_______⑧_______⑨_________
（2）光反应为暗反应提供了［］和［］（只填序号）。
（3）光反应和暗反应的场所分别是叶绿体的__________________和__________________。

答案：（1）①②③［H］④ATP⑤ADP＋Pi⑥⑦⑧⑨（2）［3］［4］（3）片层结构的薄膜基质

光反应阶段暗反应阶段所需条件必须有光有光无光均可进行场所类囊体的薄膜上叶绿体内的基质中物质变化H2O分解成O2和［H］；形成ATP二氧化碳被固定；C3被［H］还原，最终形成糖类；ATP转化成ADP和Pi能量转换光能转变为化学能，储存在ATP中ATP中的化学能转化为糖类中储存的化学能联系2.物质联系：光反应阶段产生的［H］，在暗反应阶段用于还原；
能量联系：光反应阶段生成的ATP，在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来，帮助形成糖类，ATP中的化学能则转化为储存在糖类中的化学能。

三、光合作用原理的应用
影响光合作用的因素：有光照强度、CO2浓度、温度和矿质营养。
①光照强度：植物的光合作用强度在一定范围内是随着光照强度的增加，同化CO2的速度也相应增加，但当光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增