生物課程-光合作用1

1、第5章 第4講 光合作用1,享學(xué)課堂,光合作用的概念,葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能,光合色素的提取和分離,光合作用的兩個階段,例題,光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機物，并且釋放出氧的過程。,一、光合作用的概念,光合作用的總反應(yīng)式,二、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能,稱取：烘干粉碎后的綠葉2g；研磨：研缽，加入少許二氧化硅（ ）和碳酸鈣（ ）、3mL 95%乙醇（

2、 ），研磨充分、迅速成勻漿狀；過濾：在漏斗基部放單層尼龍紗，過濾研磨液到試管，及時用棉塞將濾液的試管口塞緊。,研磨充分,防止色素受到破壞,葉綠體中色素溶解于有機溶劑，不溶于水,三、光合色素的提取和分離,1. 色素的提取,三、光合色素的提取和分離,2. 色素的分離,層析液是脂溶性很強的有機溶劑。葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同：溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快；溶解度低

3、的隨層析液在濾紙上擴散得慢。層析液液面不能淹沒濾液細線。,制備濾紙條：剪去兩角（ ）畫濾液細線：細、直、齊，重復(fù)幾次。 分離色素：,防止兩邊濾液擴散速度太快,紙層析法,畫鉛筆線,胡蘿卜素,葉黃素,葉綠素a,葉綠素b,三、光合色素的提取和分離,寬度,最窄31最寬2,分離結(jié)果,,類胡蘿卜素（1/4）,葉綠素（3/4）,,色素,三、光合色素的提取和分離,胡

4、蘿卜素（橙黃色）,葉黃素（黃色）,葉綠素a（藍綠色）,葉綠素b（黃綠色）,,,例1：分別在A、B、C三個研缽中加2g剪碎的新鮮菠菜葉，并按下表所示添加試劑，經(jīng)研磨，過濾得到三種不同顏色得溶液，即：深綠色、黃綠色（或褐色）、幾乎無色。,試回答：A、B、C處理得到得溶液得顏色分別是什么？并分析原因？,黃綠 無色 深綠,三、光合色素的提取和分離,造成色素提取液顏色淺的主要原因有哪些？,綠葉不鮮嫩，色素含量太少；

5、研磨不充分，色素未能充分提??；綠葉過少或提取液（丙酮、酒精等）加入過多，導(dǎo)致色素溶液的濃度低；未加碳酸鈣或加入量過少，導(dǎo)致部分色素分子被破壞。,三、光合色素的提取和分離,葉綠體中色素的吸收光譜,三、光合色素的提取和分離,三、光合色素的提取和分離,葉綠體中葉綠素的吸收光譜圖,例2.有甲、乙、丙、丁4盆長勢均勻的植物置于陽光下，甲品紅光照射；乙綠色光照射；丙添加品紅色濾光片A；丁添加綠色濾光片B(如圖)，經(jīng)過一段時間，各盆中長勢最旺的和

6、長勢最差的依次是下列哪一組A.甲、乙 B.乙、丙 C.甲、丁 D.丙、丁,,答案：C,三、光合色素的提取和分離,,,,,葉齡,0,含量,4.葉綠體中色素的含量曲線圖：,,葉綠素（鎂元素）,類胡蘿卜素,秋天的樹葉為什么會由綠變黃？,三、光合色素的提取和分離,類囊體是由膜形成的碟狀的口袋，所有的類囊體連成一體，其中又有許多疊在一起，像一摞硬幣。這種疊起來的類囊體稱為基粒，組成類囊體的膜就是所謂的光合膜。所有的光合色素都分布

7、在類囊體上。,三、光合色素的提取和分離,光合作用的第一個階段需要光，稱為光反應(yīng)；第二個階段不需要光參加，是CO2轉(zhuǎn)變成糖的過程，稱為碳反應(yīng)。,光合作用中光反應(yīng)和碳反應(yīng)的關(guān)系,四、光合作用的兩個階段,光能轉(zhuǎn)換成電能示意圖,1.光能轉(zhuǎn)換成電能場所：類囊體膜上光合色素的功能：吸收、傳遞光能絕大多數(shù)的葉綠素a和全部葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素轉(zhuǎn)換光能少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a,四、光合作用的兩個階段,（一）光反應(yīng)階段,“天線色素”分子

8、吸收和傳遞光能給“特殊狀態(tài)的葉綠素a分子” ； “光系統(tǒng)中的特殊狀態(tài)的葉綠素a分子”被激發(fā)失去電子e-；脫離葉綠素a的電子沿著光合電子傳遞鏈傳遞，電子最終傳遞給輔酶Ⅱ即NADP+，產(chǎn)生NADPH（【H】）；葉綠素a 失去電子后帶上正電荷，變成強氧化劑，促進水的最終分解，使水成為電子的最根本供體。,四、光合作用的兩個階段,2.光能的吸收與傳遞,四、光合作用的兩個階段,光合作用的光反應(yīng),四、光合作用的兩個階段,光能的吸收、傳遞和光化學(xué)

9、反應(yīng)1.場所：葉綠體基粒片層結(jié)構(gòu)的薄膜上2.過程：⑴物質(zhì)變化： ⑵能量變化：,①水的光解， ②產(chǎn)生O2 ,形成ATP（光合磷酸化） 和 NADPH,光能變成NADPH和ATP中的化學(xué)能,四、光合作用的兩個階段,光反應(yīng)階段,色素將光能轉(zhuǎn)換成電能需要酶的催化嗎？若要檢測是否發(fā)生光反應(yīng)，最簡單的方法是什么？若要檢測是否發(fā)生碳反應(yīng)，最簡單的方法是什么？光反應(yīng)中最根本的電子供體是什么？ 最終電子受體是什么？,O2的產(chǎn)

10、生量,CO2被吸收量,水,NADP+,不需要,四、光合作用的兩個階段,思考,四、光合作用的兩個階段,四、光合作用的兩個階段,1.場所：葉綠體基質(zhì)2.過程：⑴物質(zhì)變化 ⑵能量變化,CO2被固定，C3化合物被還原（ 需要光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]）,NADPH 和 ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成糖類等有機物中的化學(xué)能。,四、光合作用的兩個階段,（二）碳反應(yīng)階段（有光或無光都可以進行）,四、光合作用的兩個階段,光合產(chǎn)物在植物細胞中的利用

11、,,光合作用的總反應(yīng)式,四、光合作用的兩個階段,⑴ 光反應(yīng)和碳反應(yīng)的區(qū)別,四、光合作用的兩個階段,基質(zhì)中,囊狀結(jié)構(gòu)薄膜,光、水、酶、葉綠素,CO2、ATP、[H]、酶,水的光解O2的生成ATP的生成NADPH的生成,CO2的固定、C3的還原ATP的水解NADPH被氧化,光能→電能→活躍化能,活躍化能→穩(wěn)定化能,光反應(yīng)是碳反應(yīng)的基礎(chǔ)，光反應(yīng)為碳反應(yīng)的進行提供NADPH和ATP碳反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，碳反應(yīng)水解ATP生成ADP和P

12、i為光反應(yīng)的物質(zhì)(ATP)合成提供原料,四、光合作用的兩個階段,⑵ 光反應(yīng)階段與碳反應(yīng)階段的聯(lián)系,1.為地球上的生命提供有機物和化學(xué)能；2.維持大氣中氧和二氧化碳含量的相對穩(wěn)定。,光合作用總反應(yīng)式,四、光合作用的兩個階段,（三）光合作用的意義,離體的葉綠體在光照下進行穩(wěn)定的光合作用時，如果突然中斷CO2氣體的供應(yīng)，短暫時間內(nèi)葉綠體中C3與C5相對含量的變化是（ ）A、C3增多，C5減少B、C3增多，C5增多C、C3減少

13、，C5增多D、C3減少，C5減少,C,,例題,停止CO2供應(yīng)時：C3的濃度急速降低， C5的濃度急速升高。,停止光照時：C3的濃度急速升高，C5的濃度急速降低。,當(dāng)光反應(yīng)過程被阻斷，碳反應(yīng)會停止嗎?當(dāng)碳反應(yīng)過程被阻斷，光反應(yīng)還會進行嗎？,例題,,右圖是綠色植物光合作用示意圖。請分析回答下列問題： （1）圖中①是 ，它是光反應(yīng)階段形成的產(chǎn)物之一，光反應(yīng)階段生成的物質(zhì)還有 和

14、 。（2）圖中②是 ， ③是 。（3）如果某種原因使得大量的氣孔關(guān)閉，則圖中④的數(shù)量將暫時 ______。,ATP,氧,NADPH,CO2,三碳化合物,增加,例題,,（09廣東理基）43．將在黑暗中放置一段時間的葉片均分4塊，置于不同的試管中，按下表進行實驗，著色最淺葉片所在的試管是( ) A．① B．② C．③

15、D．④,D,例題,下列物質(zhì)轉(zhuǎn)變過程屬于光反應(yīng)的是﹙ ﹚ A.①③⑤⑦ B.①②④⑧C.②③⑦⑧ D.①④⑦⑧,D,例題,（山東理綜7）下圖所示為葉綠體中色素蛋白等成分在膜上的分布，下列敘述正確的是（ ）A．生物膜為葉綠體內(nèi)膜B．可完成光合作用