5.4 能量之源——光与光合作用

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1、第四节光合作用（一）实验——绿叶中色素的提取和分离1、实验原理：（1）提取：溶解法（无水乙醇）。（2）分离：纸层析法（层析液）：四种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越高，扩散越快。2、实验步骤：一、捕获光能的色素和结构实验结果分析：胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色)类胡萝卜素（1/4）叶绿素（3/4）主要吸收蓝紫光蓝紫光、红光类囊体(二)叶绿体的结构①色素：分布在类囊体的薄膜上。②酶：与光合作用有关的酶分布于类囊体、基质上。外膜内膜类囊体基粒基质扩大了受光面积二、光合作用

2、的探究历程1.光合作用：是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。实验一：普利斯特利实验结论：植物可以更新空气。探究历程实验二：英格豪斯实验实验过程：重复植物更新空气的实验推理：1845年德国科学家梅耶结论：普利斯特利实验只有在光照下才能成功；植物体只有绿叶才能更新污浊的空气。结论：植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来一半曝光，一半遮光在暗处放置几小的叶片实验三：萨克斯遮光实验暗处理光照碘蒸汽处理目的：消耗掉叶片中的营养物质结论：光合作用产生了淀

3、粉酒精脱色对照？极细光束实验四：恩格尔曼水绵实验结论：光合作用释放氧气，叶绿体是光合作用的场所。叶绿体对照？恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？实验选材：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；极细的光束：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；没有空气的黑暗环境：排除了氧气和光的干扰；临时装片暴露在光下：的实验再一次验证实验结果。CO2C18O218O2O2小球藻（一）小球藻（二）实验五：鲁宾、卡门同位素标记实验结论：光合作用释放的O2全部来自参

4、加反应的水。H218OH2O实验六：卡尔文实验年代科学家结论1771普利斯特利植物可以更新空气1779英格豪斯只有在光照下植物可以更新空气1845R.梅耶植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来1864萨克斯绿色叶片光合作用产生淀粉1880恩格尔曼氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所1939鲁宾卡门光合作用释放的氧来自水。20世纪40年代卡尔文光合产物中有机物的碳来自CO2光合作用探索历程光合作用的过程：1、写出光合作用的总反应式：2、根据是否需要光，光合作用的过程可以概括地分为和两个阶段。3、读

5、懂教材103页光合作用过程的图解4、填表比较光合作用过程中的两个阶段光反应暗反应光合作用的反应式：光能叶绿体CO2+H2O*（CH2O）+O*26CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体叶绿体色素2H2O水的光解叶绿体色素O2[H]ADP＋Pi酶ATP2C3多种酶参加催化供氢供能还原CH2O暗反应光反应CO2C5固定色素光能1.光反应阶段酶光、色素、叶绿体内的类囊体膜上水的光解：H2O[H]+O2光能　　　酶（还原剂）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶条件：场所：物质变化：

6、能量变化：光能转变为ATP中活跃的化学能光反应色素ADP+PiATP2H2OO2酶吸收光解光能4[H]2.暗反应阶段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：ATP[H]、ADP+Pi叶绿体的基质中多种酶、条件：场所：物质变化：能量变化：ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能2C3酶[H]、ATP暗反应2C3CH2OC5多种酶固定还原CO2ADP+PiATP酶能[H]暗反应糖类(CH2O)光反应阶段暗反应阶段进行部位条件物质变化能量变化联系叶绿体内基粒类囊体薄膜上叶绿体基质中光、酶、色素多

7、种酶、[H]、ATP水的光解ATP的合成二氧化碳的固定三碳化合物（C3）的还原ATP中活跃化学能光能ATP中活跃化学能有机物中稳定化学能光反应为暗反应提供还原剂[H]和供能物质ATP暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料光反应阶段暗反应阶段进行部位条件物质变化能量变化联系叶绿体类囊体薄膜上叶绿体基质中光、色素和酶不需光、多种酶、ATP、[H]光反应为暗反应提供还原剂[H]和能量ATP暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料水的光解2H2O→4[H]+O2合成ATPADP+Pi→ATP光

8、酶光能CO2的固定CO2+C5→2C3C3的还原2C3(CH2O)酶酶ATP[H]3、光反应阶段和暗反应阶段的比较ATP中活跃化学能光能ATP中活跃化学能有机物中稳定化学能请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？停止光照光反应停止请分析光下的植物突然停止CO2的供应后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？[H]↓ATP↓还原受阻C3↑C5↓CO2↓固定停止C3↓C5