生物必修一--能量之源——光与光合作用.pptVIP

第4节 能量之源——光与光合作用 捕获光能的色素和结构 光合作用的原理和应用 光合作用的原理和应用 光合作用的定义 光合作用的探究历程 光合作用的过程 光合作用原理的应用 化能合成作用 光合作用原理的应用 探究：环境因素对光合作用强度的影响 增加农作物产量的措施之一 化能合成作用 自养生物 异养生物 自养生物与异养生物的本质区别 化能合成作用 光合作用与化能合成作用的比较 自养生物的类型 参考案例： 探究光照强弱对光合作用强度的影响 ⑴实验材料的选择及处理： 同种生长旺盛的绿叶 打孔器 小圆形叶片30片 让叶片内部气体逸出（方法） 放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用 大小相同，避开大的叶脉 叶绿体是进行光合作用的完整单位 光合色素 位于基粒上 含光合酶 位于基粒上 和基质中 1、含有的成分看： 2、结构上看： 叶绿体内部有许多基粒，每个基粒中有许多个类囊体 极大地扩展了受光面积 光合作用的定义 光合作用是指 通过 ，利用 ，把 和 转化成 ，并且释放出 的过程。 绿色植物 叶绿体 光能 二氧化碳 水 储存着能量的有机物 氧气 结论：植物的物质积累不是来自于土壤，而是完全来源于水。 开始时 5年后 实验前后的差值 柳树的质量 2.3kg 76.7kg 干土的质量 90.8kg 90.7kg +74.4kg －0.1 kg 17世纪比利时 海尔蒙特 柳苗栽培实验 直到18世纪中期，人们一直以为只有土壤中的水分是植物建造自身的原料，而没有考虑植物能否从空气中得到什么。 普利斯特利（英）实验 1771 结论：绿色植物可以更新空气 普利斯特利没有发现光在植物更新空气中的作用。 ①普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功。 ②植物体只有绿叶才能更新空气。 2、英格豪斯实验（1779年） 此时，人们尚不了解植物吸收和放出的究竟是什么气体。 1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳 提出问题： 光能哪里去了？ 1845年，德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律明确指出：植物进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。 提出问题： 光能转换成化学能，贮存于什么物质中呢？ 即植物在吸收水分和二氧化碳、释放氧气的过程中，还产生了什么物质呢？ 一半曝光，一半遮光 在暗处放置几小的叶片 萨克斯（德）实验 1864 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：光合作用的产物除氧气外还有淀粉 酒精脱色 光合作用的原料有水和二氧化碳，光合作用释放的氧气到底来自二氧化碳还是水。 提出问题： 随着技术的进步，人们对同位素有了更多了解，这为解决氧气来自水还是二氧化碳提供了研究手段。 同位素标记法 可用于追踪物质的运行和变化规律 用同位素标记的化合物，化学性质不会改变 同位素标记法： 科学家通过追踪 的化合物，可以弄清 的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。 同位素标记 化学反应 光合作用释放的O2到底是来自H2O ，还是CO2呢？ CO2 C18O2 H2O 光照下的 球藻悬液 H218O O2 18O2 1939年 鲁宾 、卡门 同位素标记法研究 氧的同位素：18O 结论：光合作用释放的氧气来自水。 返回 光合作用氧气来源的探究（１８３９年） 提出问题： 光合作用产生的有机物又是怎样合成的呢？ 研究方法： 同位素标记法 碳的同位素：14C 美国科学家卡尔文实验： 实验材料： 小球藻（一种单细胞的绿藻） 用14CO2供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。 卡尔文循环 卡尔文循环 光合作用产生的有机物中的碳来自 . 卡尔文 194 年 光合作用释放的氧气是来自 . 鲁宾和卡门 1939年 绿叶通过光合作用 产生 . 萨克斯 1864年 光合作用把 转化 成 . 梅耶 1845年 只有在 只有 才可以更新空气 英格豪斯 1779年 植物可以 . 普利斯特利 1771年 结 论 科学家 年 代 更新空气 光照下 绿叶 光能 化学能 淀粉 水 CO2 20世纪40年代 1880年恩格尔曼：光合作用 的场所