光与光合作用

第四节第四节 能量之源能量之源-光光与光合作用与光合作用衡阳市第五中学陈春艳衡阳市第五中学陈春艳对绝大多数生物来说，活细胞所需能量对绝大多数生物来说，活细胞所需能量的最终源头来自的最终源头来自太阳的光能太阳的光能。太阳的光能为什么太阳的光能为什么能被植物体利用呢？能被植物体利用呢？实验实验 ：绿叶中色素的提取与分离：绿叶中色素的提取与分离一一 捕获光能的色素捕获光能的色素1、实验原理：、实验原理：色色素素提提取取的的原原理理：绿叶叶中中的的色色素素都都是是有有机机物物，能能溶溶解解在在无无水水乙乙醇醇等等有有机机溶溶剂中中,形形成成色色素素溶溶液液，使色素从生物使色素从生物组织中分离出来。中分离出来。色色素素分分离离的的原原理理：绿叶叶中中的的色色素素都都能能溶溶解解在在层析析液液中中，但但是是不不同同的的色色素素在在层析析液液中中的的溶溶解解度度不不同同，溶溶解解度度高高的的随随层析析液液在在滤纸上上扩散散得得快快，反反之之则慢慢。因因而而，不不同同的的色色素素就就会会随随着着层析析液液在在滤纸扩散分开，形成不同的色素散分开，形成不同的色素带。提提取取色色素素选取选取新鲜绿色新鲜绿色的叶片的叶片研磨时加入研磨时加入10mL10mL无水无水乙醇乙醇研磨时加少许研磨时加少许二氧化二氧化硅、碳酸钙硅、碳酸钙快速、充分研磨快速、充分研磨盛放滤液的试管管口盛放滤液的试管管口用棉塞塞紧用棉塞塞紧使滤液中色素含量高使滤液中色素含量高溶解叶片中的色素溶解叶片中的色素研磨充分和保护色素研磨充分和保护色素防止防止溶剂挥发溶剂挥发，并充分，并充分溶解色素溶解色素防止溶剂挥发和色素分防止溶剂挥发和色素分子被氧化子被氧化操作事项操作事项操作目的操作目的2、实验过程、实验过程：提取色素提取色素制备制备滤纸条滤纸条画滤液细线画滤液细线分离色素分离色素观察结果观察结果分分离离色色素素滤纸事先干燥处理滤纸事先干燥处理滤纸条一端滤纸条一端剪去两角剪去两角滤液细线要滤液细线要直、细、齐直、细、齐滤液细线干燥后滤液细线干燥后重复画重复画23次次滤液细线不能触及滤液细线不能触及层析层析液液使层析液在滤纸条上的使层析液在滤纸条上的扩散速度快扩散速度快防止层析液在滤纸条的防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快边缘扩散过快使分离的色素带使分离的色素带平整、平整、不重叠不重叠增加色素量，使分离的增加色素量，使分离的色素带清晰色素带清晰防止色素溶解到烧杯内防止色素溶解到烧杯内的层析液中的层析液中操作事项操作事项操作目的操作目的3 实验结果实验结果思考：色素提取液呈思考：色素提取液呈淡绿色淡绿色的原因？的原因？（1 1）研磨不充分）研磨不充分（2 2）取材过少或加入无水乙醇过多）取材过少或加入无水乙醇过多（3 3）未加碳酸钙或加入过少）未加碳酸钙或加入过少色素的作用色素的作用 实验表明：实验表明：叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收红光红光和和蓝蓝紫紫光，类胡萝卜素主要吸收光，类胡萝卜素主要吸收蓝蓝紫紫光。光。波长吸收光能的百分比小结IMNIMN 绿叶中色素的种类和功能绿叶中色素的种类和功能绿叶中绿叶中 的色素的色素胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素 橙黄色橙黄色橙黄色橙黄色叶黄素叶黄素叶黄素叶黄素 黄色黄色黄色黄色叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素a a 蓝绿色蓝绿色蓝绿色蓝绿色叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素b b 黄绿色黄绿色黄绿色黄绿色类胡萝卜素类胡萝卜素类胡萝卜素类胡萝卜素含量约含量约1/41/4叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素含量约含量约3/43/4主要吸收主要吸收主要吸收主要吸收蓝紫光和蓝紫光和蓝紫光和蓝紫光和红光红光红光红光主要吸收主要吸收主要吸收主要吸收蓝紫光蓝紫光蓝紫光蓝紫光知识拓展知识拓展 1 色素与吸收光谱色素与吸收光谱 （1 1）叶绿体中的色素只吸收可见光）叶绿体中的色素只吸收可见光 （2 2）叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类）叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡胡 萝卜素对蓝紫光的吸收量大，但对其萝卜素对蓝紫光的吸收量大，但对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。2 不同颜色温室大棚的光合效率不同颜色温室大棚的光合效率（1 1）无色透明的大棚的光合效率最高）无色透明的大棚的光合效率最高（2 2）绿色大棚的光合效率最底）绿色大棚的光合效率最底（1 1）光照）光照（2 2）温度）温度（3 3）必需元素）必需元素3 影响叶绿素合成的因素影响叶绿素合成的因素 基粒基粒基质基质 类囊体类囊体外膜内膜二二 捕获光能的结构捕获光能的结构2、功能：进行光合作用的场所、功能：进行光合作用的场所叶绿体的结构叶绿体的结构双层膜双层膜基基粒粒：几几个个到到几几十十个个，由由类类囊囊体体堆堆叠叠而而成成，其其上上分分布布有有与与光光反反应应有有关关的的酶酶和色素和色素基基质质：含含有有与与暗暗反反应应有有关关的的酶酶和和少少量量DNADNA和和RNARNA叶绿体的结构和功能叶绿体的结构和功能1、结构、结构 能进行光合作用的生物一定含有叶绿体吗？能进行光合作用的生物一定含有叶绿体吗？所有植物细胞都含有叶绿体吗所有植物细胞都含有叶绿体吗?提示：提示：不一定，如植物的根部细胞、不一定，如植物的根部细胞、导管、筛管细胞等不含叶绿体导管、筛管细胞等不含叶绿体提示：提示：不一定，如光合细菌、蓝藻等不不一定，如光合细菌、蓝藻等不含叶绿体，但能进行光合作用。含叶绿体，但能进行光合作用。恩格尔曼实验恩格尔曼实验 氧气氧气是叶绿体释放出来的，是叶绿体释放出来的，叶绿体叶绿体是绿是绿色植物进行光合作用的场所。色植物进行光合作用的场所。知识拓展知识拓展这一巧妙的实验说明了什么？这一巧妙的实验说明了什么？3先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在光下。光下。先选极细光束，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；用好氧细菌检测，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，从而再一次证明实验结果完全是光照引起的，并且氧是由叶绿体释放出来的。1实验材料选用水绵和好氧性细菌。实验材料选用水绵和好氧性细菌。因为水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好氧性细菌可确定释放氧气的部位。2选用黑暗并且没有空气的环境。选用黑暗并且没有空气的环境。排除了氧气和光的干扰。该实验的巧妙之处：该实验的巧妙之处：练习：练习：1、某超市出售天价带字和图案的苹果，引发热议。技术人员说在苹果表面贴用黑色胶带剪成的文字或图案，成熟后的苹果表面便出现字迹或图案，下列说法正确的是()A.字迹处的CO2利用率提高 B.字迹处的糖含量增加 C.字迹处的ATP合成量增加 D.字迹处的色素含量下降 D、把新鲜叶绿素溶液放在光源与分光镜之间，可以看到光谱中吸收最强的是（）A 红光部分 B 红橙光与蓝紫光部分 C 绿光部分 D 紫光部分B 、下图表示叶绿体色素的提取和分离实验的部分材料和用具、下图表示叶绿体色素的提取和分离实验的部分材料和用具据图回答据图回答:(1)(1)图中步骤图中步骤加入研钵内的物质加入研钵内的物质:A:A_10 10 mLmL,作用是作用是_;_;B B_少许少许,作用是研磨得充分作用是研磨得充分;C;C_少许少许,作用作用是是_ (2)(2)图中步骤图中步骤将糨糊状的研磨液倒入漏斗中将糨糊状的研磨液倒入漏斗中,漏斗底部放有漏斗底部放有_无水乙醇无水乙醇溶解色素溶解色素二氧化硅二氧化硅碳酸碳酸钙防止色素被破坏防止色素被破坏单层尼尼龙布布(3)(3)图中步骤图中步骤剪去两角的作用是剪去两角的作用是_,_,画滤液细线的要求是画滤液细线的要求是_(4)(4)图中步骤图中步骤中加盖的目的是中加盖的目的是_;_;色素带最宽的是色素带最宽的是_,_,扩散速度最快的是扩散速度最快的是_防止色素带不整齐防止色素带不整齐细 齐 直直防止防止层析液析液挥发叶叶绿素素a胡胡萝卜素卜素、叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是（）A 叶绿体中的色素都分布在囊状结构的薄膜上B 叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上C 光合作用的酶只分布在叶绿体基质上D 光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上、下列关于叶绿体和线粒体共性的叙述中，不正确的是（）都是双层膜结构的细胞器都与能量代谢有关所含酶的功能都相同都不存在于原核细胞中A