资源简介

(共26张PPT)
第
五
章
第4节:光合作用与能量转换
(第2课时)
1.功能：吸收、传递和转化光能
具有转化光能是少数的叶绿素a。因此，没有叶绿素a的植物不能进行光合作用。
绿叶中光合色素的功能
二
2.光合色素的吸收光谱
绿叶中光合色素的功能
二
光是一种电磁波，分为可见光和不可见光。可见光的波长是400-760nm。不同波长的光，颜色不同。
2.光合色素的吸收光谱
阳光(白光)色散会形成400nm~760nm的七色可见连续光
绿叶中光合色素的功能
二
太阳光
太阳光是由多种波长的光混合而成
四种光合色素对光的吸收有什么差别呢？
由图可知，光合色素主要吸收红光和蓝紫光。
绿叶中光合色素的功能
二
2.光合色素的吸收光谱
①叶绿素主要吸收红光和蓝紫光
②叶绿素a和叶绿素b的吸收峰值不同
绿叶中光合色素的功能
二
2.光合色素的吸收光谱
③类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不吸收红光
绿叶中光合色素的功能
二
2.光合色素的吸收光谱
思考：为什么不同光合色素对光的吸收有差异？
叶绿素的分子结构
绿叶中光合色素的功能
二
2.光合色素的吸收光谱
色素名称 元素组成 分子质量
β-胡萝卜素 C、H 536
叶黄素 C、H、O 568
叶绿素a C、H、O、N、Mg 892
叶绿素b C、H、O、N、Mg 906
绿叶中光合色素的功能
二
2.光合色素的吸收光谱
结合色素的吸收光谱分析实际问题
学以致用
植物工厂
植物工厂里为什么不用发绿的光源？
绿色光源发出绿色的光，这种波长的光线不能被光合色素吸收，因此无法用于光合作用中制造有机物。
无色。因为太阳光是复色光，所以用无色薄膜，植物可以获得更多的光能。
冬季时，为了增加蔬菜的产量，应该选红色、蓝色还是无色的大棚塑料薄膜？为什么？
大棚蔬菜
结合色素的吸收光谱分析实际问题
学以致用
阴天时，为了增加蔬菜的产量，在功率相同的情况下，应选择什么颜色(“蓝紫光和红光”或“白光”)的照明灯为蔬菜补充光源？为什么？
蓝紫光和红光。在照明灯功率相同的情况下，选用蓝紫光和红光的照明灯补充光源，植物利用光能的效率更高。
光
叶绿体
反射光
透过光
吸收光
结合色素的吸收光谱分析实际问题
学以致用
叶片为什么是绿色的呢？
结合色素的吸收光谱分析实际问题
学以致用
为什么一般植物的叶片在春、夏季为绿色，而在秋季呈黄色或者红色？
花青素，是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素。水果、蔬菜、花卉中的主要呈色物质大部分与之有关。在植物细胞液泡不同pH条件下，花青素使花瓣、果实、叶片等呈现五彩缤纷的颜色。
知识拓展
①光照：光是叶绿素合成的必要条件，
植物在黑暗中不能合成叶绿素，叶呈黄色。
②温度：可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，从而
抑制叶绿素的合成。破坏已有的叶绿素分子，
从而使叶片变黄。
③N、Mg、Fe等无机盐：叶绿素中含有N、Mg元素，
缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，老叶先变黄。Fe
是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺铁会引起
叶绿素合成受阻，幼叶先变黄。
绿叶中光合色素的功能
二
3.影响叶绿素合成的因素
叶绿体的结构适于进行光合作用
三
2.多个类囊体堆叠形成基粒，极大地扩展了受光面积；
类囊体薄膜
能吸收光的复合体
色素
酶
类囊体
3.四种光合色素分布在类囊体的薄膜上；
4.光合作用的酶分布在类囊体薄膜上和基质中。
1.外膜和内膜是透明的利于光的透过；
恩格尔曼的实验（一）
1881年，德国科学家恩格尔曼用水绵和好氧细菌做了这样的实验:
螺旋带状叶绿体
细胞核
好氧细菌
思考 讨论
叶绿体的功能
实验材料：
水绵、好氧细菌
阅读教材P102的思考·讨论，回答相关问题。
思考 讨论
叶绿体的功能
恩格尔曼的实验（一）
实验的自变量和因变量是什么？
自变量：
因变量：
叶绿体的照光部位
（观测指标：好氧细菌的分布）
完全光照
叶绿体照光部位是否产生氧气
黑暗，无空气
极细光束照射
好氧细菌
氧气是叶绿体释放出来的；
叶绿体是进行光合作用的场所
此实验能得出什么结论？
思考 讨论
叶绿体的功能
恩格尔曼的实验（一）
恩格尔曼实验设计巧妙之处有哪些？
阅读教材P102的思考·讨论，回答相关问题。
完全光照
黑暗，无空气
极细光束照射
好氧细菌
①实验选材好
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的部位。
②没有空气的环境：排除了氧气的干扰。
③用极细的光束点状投射：
叶绿体上可分为获得光照和无光照的部位，
相当于一组对照实验。
④进行黑暗(局部光照)和完全暴露在光下的对照实验：再次验证了实验结果。
这是因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长光的照射下，叶绿体会释放氧气，适于需氧细菌在此区域分布。
思考 讨论
叶绿体的功能
恩格尔曼的实验（二）
为什么大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域呢？
三棱镜
好氧细菌
恩格尔曼实验：直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。
之后研究发现：类囊体膜上和叶绿体基质中含有多种光合作用所必需的酶
结论：叶绿体是光合作用的场所。
思考 讨论
叶绿体的功能
（蓝绿色）
叶绿素a
（黄绿色）
叶绿素b
（橙黄色）
胡萝卜素
叶 黄 素
（黄 色）
叶绿素
（约占3/4，主要吸收红光和蓝紫光）
类胡萝卜素
（约占1/4，主要吸收蓝紫光）
绿叶中的色素
叶绿体
双层膜
基质中有许多由囊状结构堆叠而成的基粒
光合色素分布在类囊体薄膜上，光合作用的酶分布在类囊体薄膜和基质
叶绿体是捕获光能、进行光合作用的场所。
结构
功能
课堂小结
概念检测
1.基于对叶绿体的结构和功能的理解，判断下列相关表述是否正确。
(1)叶绿体中只有叶绿素吸收的光能才能用于光合作用（ ）
(2)叶绿体的类囊体上有巨大的膜面积，有利于充分吸收光能（ ）
(3)植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光（ ）
×
√
×
概念检测
2.下列关于高等植物细胞内色素的叙述，错误的是（ ）
A.所有植物细胞中都含有4种色素
B.有些植物细胞的液泡中也含有色素
C.叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收光能
D.植物细胞内的光合色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素两大类
A
拓展应用
1.海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。这种现象与光能的捕获有关吗
有关。不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光所形成的，即红藻反射出红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。水对红、橙光的吸收比对蓝、绿光的吸收要多，即到达深水层的光线是短波长的光，
因此，吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方。
谢
谢
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