高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》本节综合教学课件ppt

这是一份高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》本节综合教学课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了本节聚焦，第1课时，捕获光能的色素和结构，正常苗，白化苗，提取原理，分离原理，捕获光能的色素，实验原理，①研磨等内容，欢迎下载使用。

1.说出叶绿体的结构和功能;2.说出绿叶中色素的种类和作用;3.进行绿叶中色素的提取和分离实验操作;4.说明光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系;5.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
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新课导入
正常幼苗能进行光合作用制造有机养料。
白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料。
问题探讨
为什么正常幼苗能进行光合作用制造有机养料，而白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料？
光合作用需要色素去捕获光能
讲授新课
（一）实验：绿叶中色素的提取和分离
绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇（或丙酮） 中，用无水乙醇提取色素。
纸层析法：绿叶中色素在层析液(汽油)中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散速度不同，这样，绿叶中的色素就在扩散过程中分离开。
SiO2——有助于研磨充分
CaCO3 ——防止色素被破坏
②过滤：获取绿色滤液（试管口加棉花防挥发）
要求： 细直齐 重复2—3次
★层析液不能没及滤液线
功能：吸收、传递和转化光能
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
叶绿素：吸收蓝紫光和红光
类胡萝卜素：吸收蓝紫光
400 500 600 700nm
色素的功能：吸收、传递和转化光能
从新鲜的菠菜叶片提取叶绿体色素，发现提取液明显偏黄绿色，最可能的原因是（ ）A．加入的石英砂太多　 B．没有加入碳酸钙C．用脱脂棉过滤不彻底 D．一次加入过多无水乙醇
二、叶绿体的结构和功能
每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上。
而每个基粒都含有两个以上的类囊体，多者可达100个以上。叶绿体内有如此多的基粒和类囊体，极大地扩大了受光面积。
1880年恩格尔曼实验
结论：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。
1.为什么选用水绵和好氧细菌做为实验材料？
2.为什么选用黑暗并且没有空气的环境？
水绵不仅有细而长的带状叶绿体，而且螺旋分布于细胞中，便于进行观察分析研究。好氧细菌能指示释放氧的部位。
先选用黑暗并且没有空气的环境，是为了排除实验中光线和氧的影响，确保实验的准确性。
恩格尔曼实验的巧妙之处
3.为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在光下？
能准确判断水绵细胞中释放氧的部位；而后用完全曝光的水绵与之做对照，从而证明了实验结果完全是光照引起的，并且氧是由　　　 释放出来的。
下列关于叶绿体的描述，正确的是（ ）A．叶绿体中的类胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光B．光学显微镜可以观察到类囊体C．叶绿体外表的双层膜上具有叶绿素和酶D．基粒由类囊体堆叠而成
1.绿叶中的色素种类 实验：绿叶中色素的提取和分离
2.绿叶中色素吸收的光谱
4.功能：光合作用的场所
光合作用的探究历程和过程
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能量的有机物，并且释放氧气的过程。 人们得出这一认识经历了漫长的探索历程；对光合作用更深层次的探索，目前仍在进行。
2000多年前，亚里士多德认为植物体由 “土壤汁”构成，即植物生长发育所需物质完全来自土壤。
一、光合作用的探究历程
1642年范·赫尔蒙特实验
结论：植物增重来自水分
1771年普利斯特利的实验
结论：植物可以更新空气
没有设置对照组,排除光照对实验结果的干扰
1179年英格豪斯的实验
结论1：只有在光下植物才能更新空气。
结论2：植物体的绿叶在光下才能更新空气。
根据能量转化与守恒定律
到1785年，发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的是O2，吸收的是CO2。
1864年萨克斯的实验
结论：光合作用还产生淀粉
1．为什么对天竺葵先进行暗处理？
1880年恩格尔曼的实验
结论：氧是由 叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所，光合作用需要光照。
结论：光合作用释放的氧气来自水
1939年鲁宾和卡门的实验
20世纪40年代美国卡尔文
用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C的去向，称为卡尔文循环。
CO2＋H2O （CH2O）＋O2
植物只有在阳光照射下且存在绿叶才能更新空气
植物进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来
光合作用释放的氧气来自水
探明CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径
叶绿体是光合作用的场所
3.原料：二氧化碳 水
4.产物：糖类 氧气
通过以上的研究和探索，你知道 光合作用的场所、动力、原料、产物是分别是什么吗？
某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色的部位是（ ）
A.a、b和d B.a、c和e C.c、d和e D.b、c和e
光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行
（CH2O ）、 ADP 、 Pi
光合作用的第二个阶段中的化学反应，有光无光都可以进行
不需光、酶、[H]、ATP
水的光解； ATP的生成
CO2的固定； C3的还原
ATP中活 跃化学能
ATP中活 跃化学能
光反应是暗反应的基础，为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi 。
在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是（ ）A.红光，ATP下降 B.红光，未被还原的C3 上升B.绿光，[H]下降 D.绿光，C5 上升
①把无机物合成有机物 ------制造有机物的“绿色工厂”②将光能转换成化学能，贮存在有机物中 -------巨型能量转换站③维持了大气成分的基本稳定 ------空气净化器
自然界中的某些细菌，能够利用环境中的某些无机物氧化分解时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用称化能合成作用。
2HNO2+2H2O+能量
光反应（叶绿体类囊体薄膜）
影响光合作用强度的因素有哪些？
通常用光合速率表示，指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的量
真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
二、影响光合作用强度的因素
光、二氧化碳、温度、水、矿质元素等
环境因素对光合作用强度的影响
利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小，而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮，根据上浮所需的时间长短，即能比较光合作用的强弱。
同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量
使小圆形叶片内的气体逸出；放入黑暗处待用。
选取生长健全、年龄近似、厚薄均匀的成长叶片数片，用直径约1cm的打孔器打小圆片30片（注意避开大的叶脉）
堵住注射器前端的小孔并缓慢拉动活塞，使小圆形叶片内的气体逸出。重复几次。
将内部气体逸出的叶片，放入烧杯中，放在暗处备用。这些叶片因为细胞间隙充满了水，所以全部沉到水底
取3只小烧杯，分别倒入20mL富含CO2的清水
分别放入10片叶片，然后进行不同强度的光照。观察浮起叶片的数量。
在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增大而加快，超过一定值后光合作用强度趋于稳定。
三、光合作用的影响因素及应用
①同一植物的不同生长发育阶段
根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同，适时适量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮成长。
②同一叶片的不同生长发育时期
农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶，茎叶蔬菜及时换新叶，可减少细胞呼吸对有机物的消耗。
老叶，随叶龄增加，叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。
： 幼叶，叶面积不断增大，叶绿体、叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断增加；
壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率基本稳定；
光合速率和呼吸速率相等时的光强度。
光合速率达到最强时所需的最低的光强度。
a(净光合速率) = b(总光合速率 ) – c(呼吸速率)
甲图对应 ；乙图对应 ；丙图对应 ；丁图对应 。
光合速率与呼吸速率相等时的外界CO2浓度
光合速率最大等时所需的最小外界CO2浓度
光合作用最适温度一般低于呼吸作用最适温度，故温度过高对提高产量不利。
(4)H2O及矿质元素
限制因素为横坐标所表示的因子
横坐标因子和其他因子共同影响
限制因素为图示外的其他因子
解释光合作用的日变化：
（1）为什么7－10时光合作用强度不断增强？
（2）为什么12点左右的光合作用强度明显减弱？
（3）为什么14－17时的光合作用强度不断下降？
如图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答：
温度和光强很高，蒸腾作用很强，气孔关闭，CO2供应减少
三倍体西瓜由于含糖量高且无籽，备受人们青睐。下图是三倍体西瓜叶片净光合速率（以CO2吸收速率表示）与胞间CO2浓度（Ci）的日变化曲线，以下分析正确的是( )
A.与11：00时相比，13:00时叶绿体中合成C3的速率相对较高B.14:00后叶片的Pn下降，导致植株积累有机物的量开始减少C.17:00后叶片的Ci快速上升，导致叶片暗反应速率远高于光反应速率D.叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度
光合速率(光合强度)：单位时间单位叶面积的光合作用量 （如释放多少O2、消耗多少CO2、合成多少淀粉）
1.甲、乙、丙、丁四位同学，在利用新鲜绿色菠菜叶为实验材料，用层析法进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于操作不同，而得到了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是(　　)
A．甲可能误用蒸馏水作提取液B．乙可能是研磨时加入无水乙醇过多C．丙可能是正确操作得到的理想结果D．丁可能是因为研磨时未加入CaCO3
2.下列有关叶绿体的说法正确的是(　　)A．叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同B．叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上，酶都分布在基质中C．叶绿体产生的O2除供自身利用外，还可被线粒体利用D．线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少需穿过4层磷脂双分子层
3.光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段。下列有关叙述正确的是( )A.光反应不需要酶，暗反应需要酶 B.光反应消耗水，暗反应消耗ATP C.光反应固定CO2，暗反应还原CO2 D.光反应储存能量，暗反应释放能量
4.下图表示发生在叶绿体中的相关代谢过程，其中①、②表示相关过程，甲、乙表示两种气体物质，下列说法错误的是(　　)A.过程①表示光反应，过程②的场所是叶绿体基质B.物质甲表示O2，物质乙表示CO2C.过程②能将活跃的化学能转变成稳定的化学能D.过程②的两个阶段都需要消耗过程①产生的[H]和ATP
5.将生状况相同的某种植物的叶片分成4等份，在不同温度下分别暗处理1h，再光照1h（光照强度相同），测其重量变化，得到如下的数据。可以得出的结论是( )A．该植物光合作用的最适温度是27℃ B．该植物呼吸作用的最适温度是29℃C．27℃—29℃的净光合速率相等 D．30℃下实际光合速率为2mg·h-1