光合作用及叶片色素实验与习题课件

第4节 能量之源光与光合作用1光合作用需要色素去捕获光能。光合作用需要色素去捕获光能。正常苗正常苗白化苗白化苗正常幼苗能进正常幼苗能进行光合作用制行光合作用制造有机养料。造有机养料。白化苗不能进行白化苗不能进行光合作用，无法光合作用，无法制造有机养料。制造有机养料。光合作用需要色素去捕获光能。正常苗白化苗正常幼苗能进行光合作2（1 1）提取绿叶的色素）提取绿叶的色素 原理：色素能溶解在原理：色素能溶解在有机溶剂有机溶剂无水乙醇无水乙醇中，所中，所以可用无水乙醇提取色素。以可用无水乙醇提取色素。称取称取5g绿叶，剪碎，放入研钵中。绿叶，剪碎，放入研钵中。一、捕获光能的色素一、捕获光能的色素1.1.色素的种类色素的种类（1）提取绿叶的色素 原理：色素能溶解在有机溶剂无水3（二氧化硅二氧化硅有助于研磨得充分，有助于研磨得充分，碳酸钙碳酸钙可可防止研磨中色素被破坏。）防止研磨中色素被破坏。）少许少许二氧化硅二氧化硅和和碳酸钙碳酸钙再放入再放入10mL10mL无水乙醇无水乙醇迅速、充分的研磨迅速、充分的研磨（二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。）4 将研磨液迅速倒入玻将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。璃漏斗中进行过滤。收集滤液收集滤液,封口。封口。将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。收集滤液,封口。5（2 2）制备滤纸条）制备滤纸条铅笔线铅笔线画铅笔细线画铅笔细线（3 3）画滤液细线）画滤液细线要求：要求：细、直细、直、齐齐 重复重复2323次次（2）制备滤纸条铅笔线画铅笔细线（3）画滤液细线要求：细、6（4）分离绿叶中的色素分离绿叶中的色素 原理：色素随层析液在滤纸上扩散速原理：色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。度不同，从而分离色素。层析液层析液培养皿培养皿层析液不能没及滤液线层析液不能没及滤液线（4）分离绿叶中的色素 原理：色素随层析液在滤纸上扩散7 溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢慢层析液层析液滤液细线 溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢层析液滤液细线82.2.色素的作用色素的作用实验表明：实验表明：叶绿素叶绿素a和叶绿素和叶绿素b主要吸收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。2.色素的作用实验表明：叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝9光合作用及叶片色素实验与习题课件10二、捕获光能的结构二、捕获光能的结构恩格尔曼的实验恩格尔曼的实验隔绝空气隔绝空气黑暗环境用极细光束照射完全完全暴露暴露在光在光下下结论：结论：氧是由氧是由 叶绿体叶绿体释放出来的，释放出来的，叶绿体叶绿体是进行光合作是进行光合作用的场所。光合作用需要用的场所。光合作用需要光照。光照。二、捕获光能的结构恩格尔曼的实验隔绝空气黑暗环境完全暴露在光11 选材好。选材好。水绵水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌好氧细菌可确定释放氧多的部位。可确定释放氧多的部位。设计妙。设计妙。没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相对于一组对比实验。光照少的部位，相对于一组对比实验。恩格尔曼实验的巧妙之处？恩格尔曼实验的巧妙之处？选材好。设计妙。恩格尔曼实验的巧妙之处？122.2.叶绿体的结构：叶绿体的结构：色素色素基粒基粒类囊类囊体体的的薄膜薄膜上上酶酶基粒基粒类囊体类囊体的的薄膜薄膜上和上和基质基质中中2.叶绿体的结构：色素基粒类囊体的薄膜上13二、光合作用的过程光合作用的过程划分依据划分依据:反应过程反应过程是否需要光能是否需要光能光反应光反应暗反应暗反应二、光合作用的过程划分依据:反应过程是否需要光能光反应暗反应14H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶H进入叶绿进入叶绿体基质，体基质，参与暗反参与暗反应应Pi ADPATP场所：场所：叶绿体内的叶绿体内的类囊体薄膜类囊体薄膜上上条件：条件：光、色素、酶光、色素、酶能量变化能量变化光能光能转变为转变为ATPATP中活跃的中活跃的化学能化学能物质变化物质变化H2O H +O2光能光能ATPATP的合成：的合成：水的光解：水的光解：ADPPi 能量（能量（光能光能）酶酶（还原剂）（还原剂）光反应阶段光反应阶段ATPH2O类囊体膜酶H进入叶绿体基质，参与暗反应Pi AD15H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ADPATPHCO2 2三碳化合物三碳化合物 2C3 五碳化合物五碳化合物 C5 CO2的固的固定定C C3 3的还的还原原叶绿体基质叶绿体基质多种酶多种酶糖类糖类暗暗反反应应阶阶段段H2O类囊体膜酶Pi ADPATPHCO2三碳化合物 16暗反应阶段暗反应阶段场所：场所：叶绿体的叶绿体的基质基质中中条件：条件：H、ATP、酶酶物质变化物质变化CO2的固定：的固定：CO2C5 2C3酶酶ATPH、C3的还原：的还原：2C3 (CH2O)+C5酶酶糖类糖类ADP+Pi能量变化能量变化 ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能转变为转变为糖类糖类等等 有机物中有机物中稳定的化学能稳定的化学能暗反应阶段场所：叶绿体的基质中条件：H、ATP、酶物质17糖类糖类CO2H2O （CH2O）O2光能光能叶绿体叶绿体糖类CO2H2O （CH2O18色素分子色素分子可见光可见光ADP+PiATP酶酶吸收吸收H2OO2H光解光解2C3C5CO2固定固定酶酶 (CH2O)糖类糖类 还还原原酶酶光反应光反应暗反应暗反应光合作用光合作用过程图解过程图解色素分子可见光ADP+PiATP酶吸收H2OO2H光解219下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：光光H2OBACDE+PiFGCO2JHI图中图中A A是是_,_,B B是是_,_,它来自于它来自于_的分解。的分解。图中图中C C是是_，它被传递到叶绿体的，它被传递到叶绿体的_部位，用部位，用于于_。图中图中D D是是_，在叶绿体中合成，在叶绿体中合成D D所需的能量来自所需的能量来自_图中图中G_,FG_,F是是_,_,J J是是_图中的图中的H H表示表示_，H H为为I I提供提供_ _ 色素色素2水水H基质基质 C3的还原的还原ATP色素吸收的色素吸收的光能光能C5化合物化合物C3化合物化合物糖类糖类光反应光反应H和和ATP下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：光H2OBAC205年后年后 17世纪世纪40年代，赫尔蒙特年代，赫尔蒙特(J.B.van Helmont，荷兰，荷兰)柳树增重柳树增重柳树增重柳树增重74.4774.47kgkg土壤减少土壤减少土壤减少土壤减少0.060.06kgkg植物增重主要来自水分植物增重主要来自水分不足：没有考虑到空气对光合作用的影响。不足：没有考虑到空气对光合作用的影响。三、光合作用的探究历程三、光合作用的探究历程5年后 17世纪40年代，赫尔蒙特(J.B.van He2217711771年年 英国英国 约瑟夫约瑟夫普里斯普里斯特利特利蜡烛蜡烛熄灭熄灭。蜡烛蜡烛持续持续燃烧。燃烧。小鼠小鼠死亡。死亡。小鼠小鼠存活存活。植物能够更新因燃烧或呼吸而变混浊的空气植物能够更新因燃烧或呼吸而变混浊的空气。1771年 英国 约瑟夫普里斯特利蜡烛蜡烛小鼠小鼠23结论：结论：绿叶在绿叶在光下吸收光下吸收COCO2 2，释放释放O O2 2。1779 1779年年,荷兰科学家英格豪斯确定植物荷兰科学家英格豪斯确定植物只有只有绿叶绿叶才能更新空气并且才能更新空气并且依赖于光依赖于光。1782 1782年年,拉瓦锡发现了空气的组成。拉瓦锡发现了空气的组成。18451845年，德国科学家梅耶指出，植物光年，德国科学家梅耶指出，植物光合作用时，把合作用时，把光能转化成化学能光能转化成化学能储存起来。储存起来。结论：绿叶在光下吸收CO2，释放O2。1779年,荷兰科2418641864年年 德国德国 萨克斯萨克斯 光合作用的产物除氧气外还有淀粉。1864年 德国 萨克斯 光合作用的产物除氧气外还有251939年 美国 鲁宾和卡门光合作用释放的氧全部来自光合作用释放的氧全部来自水水。C18O2H2OCO2H218O18O2O21939年 美国 鲁宾和卡门光合作用释放的氧全部来自水26美国科学家卡尔文美国科学家卡尔文CO2碳的同位素碳的同位素 14CCO214(CH2 O)+O214CO2+H2O14光能光能叶绿体叶绿体2020世纪世纪4040年代年代美国科学家卡尔文CO2碳的同位素 14CCO214(27下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：光光H2OBACDE+PiFGCO2JHI图中图中A A是是_,_,B B是是_,_,它来自于它来自于_的分解。的分解。图中图中C C是是_，它被传递到叶绿体的，它被传递到叶绿体的_部位，用部位，用于于_。图中图中D D是是_，在叶绿体中合成，在叶绿体中合成D D所需的能量来自所需的能量来自_图中图中G_,FG_,F是是_,_,J J是是_图中的图中的H H表示表示_，H H为为I I提供提供_ _ 色素色素2水水H基质基质 C3的还原的还原ATP色素吸收的色素吸收的光能光能C5化合物化合物C3化合物化合物糖类糖类光反应光反应H和和ATP下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：光H2OBAC28