光合色素与光能的捕获

1、 光合作用是生物界获得能量、光合作用是生物界获得能量、食物和氧气的根本途径食物和氧气的根本途径 。 全球全球4040个国家个国家粮食短缺粮食短缺非洲饥饿的孩子们等待着联合国的救济粮非洲饥饿的孩子们等待着联合国的救济粮 问题探究：这个过程又是怎么被发现的呢？问题探究：这个过程又是怎么被发现的呢？1、海尔蒙特海尔蒙特(V. Helment)的实验的实验 结论：结论：1648比利时比利时,范范海尔蒙特海尔蒙特五年后五年后柳树增重柳树增重74.5kg74.5kg干土减重干土减重0.06kg0.06kg柳苗重柳苗重2kg2kg干土重干土重90kg90kg植物生长所需要的养料主要来自于植物生长所需要的养料

2、主要来自于水水，而不是土壤。，而不是土壤。？海尔蒙特海尔蒙特2、普利斯特莱普利斯特莱(J. Priestley)的实验的实验 结论：结论：1771英国英国,普利斯特莱普利斯特莱1648植物生长吸收植物生长吸收COCO2 2, ,同时释放同时释放O O2 2。（更新空气更新空气) )普利斯特莱普利斯特莱3、英根豪斯英根豪斯(J. Ingenhousz)的实验的实验 结论：结论：164817711779荷兰荷兰,扬扬英根豪斯英根豪斯植物需要植物需要阳光阳光才能制造出才能制造出O O2 2。英根豪斯英根豪斯4、萨克斯萨克斯(J.von Sachs)的实验的实验 结论：结论：164817711779

3、1864德国德国,萨克斯萨克斯植物叶片在植物叶片在阳光阳光下可以产生下可以产生淀粉。淀粉。1 1、把绿色叶片放在暗处一昼夜。、把绿色叶片放在暗处一昼夜。2 2、然后把这个叶片一半曝光，另一、然后把这个叶片一半曝光，另一 半遮光，放置一段时间。半遮光，放置一段时间。3 3、然后，放入酒精中隔水加热，再、然后，放入酒精中隔水加热，再 用碘蒸气处理叶片。用碘蒸气处理叶片。实验过程：实验过程：实验目的：实验目的： 证明绿色植物在光下能制造淀粉。证明绿色植物在光下能制造淀粉。萨克斯萨克斯 光合作用的原料有H2O和CO2，那么光合作用释放的O2到底来自H2O还是 CO2？有机物中的碳是否来自CO2 ？?5

4、、鲁宾鲁宾(S. Ruben)和卡门和卡门(M. Kamen)的实验的实验5、鲁宾鲁宾(S. Ruben)和卡门和卡门(M. Kamen)的实验的实验 结论：结论：164817711940美国美国,鲁宾、卡门鲁宾、卡门17791864植物光合作用释放的植物光合作用释放的氧气氧气来自于来自于水。水。1880C18O2H218OCO2H2O18O2O2光照射下的光照射下的小球藻悬液小球藻悬液鲁宾鲁宾卡门卡门用氧的同位素用氧的同位素18O分别标记分别标记H2O和和CO2,使它分别成为使它分别成为H218O和和C18O2。进行两组。进行两组光合作用的实验光合作用的实验：6、卡尔文卡尔文(M. Calv

5、in)的实验的实验 贡献：贡献：COCO2 2被用于合成糖类等有机物的复杂过程。被用于合成糖类等有机物的复杂过程。1948美国美国,卡尔文卡尔文164817711940177918641880卡尔文卡尔文小结：你能写出方程式吗经典实验经典实验光合作用过程光合作用过程1648年，海尔蒙特实验1771年，普利斯特莱实验1779年，英根豪斯实验1864年，萨克斯实验1930年，鲁宾、卡门实验1948年，卡尔文实验 原料：水 产物：氧气 条件：光照 产物：淀粉（糖类） 氧气来源：水 原料：二氧化碳 基质基质 酶酶光合作用光合作用叶绿体是进行叶绿体是进行的场所。的场所。外膜外膜内膜内膜类囊体膜类囊体膜基

6、粒基粒.色素色素酶酶1.下列标号各代表：下列标号各代表： 2.在上分布有光合作用所需的在上分布有光合作用所需的 和和 ，在中也分布有光，在中也分布有光合作用所需的合作用所需的 。 绿色植物的光合作用是在叶绿体中进行，绿色植物的光合作用是在叶绿体中进行，叶绿体中的色素具有吸收光能的作用。叶绿体中的色素具有吸收光能的作用。 叶绿体中究竟有几种色素？怎么才能把叶绿体中究竟有几种色素？怎么才能把它们提取和分离出来呢？它们提取和分离出来呢？一、实验原理一、实验原理1.叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂（丙酮，叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂（丙酮，酒精、汽油、苯、石油醚等）中，所以用酒精、汽油、苯、石油醚等）

7、中，所以用丙酮可丙酮可提取提取叶绿体中色素。叶绿体中色素。2.色素在层析液中溶解度不同，色素在层析液中溶解度不同，溶解度高溶解度高的的色素分子随层析液在滤纸条上的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得快扩散得快，溶解度低溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上的色素分子随层析液在滤纸条上的的扩散得慢扩散得慢，因而可用，因而可用层析液将不同的色层析液将不同的色素素分离分离。叶绿素的提取与分离叶绿素的提取与分离1.1.研磨研磨材料材料:5g:5g新鲜绿叶（除去叶脉）新鲜绿叶（除去叶脉）药药品品（石英砂）（石英砂）SiOSiO2 2使研磨充分使研磨充分CaCOCaCO3 3 防止色素被破坏防止色素被破坏5m

8、l5ml无水乙醇无水乙醇溶解色素溶解色素（一）（一）. .提取色素提取色素实验：提取和分离绿叶中的色素实验：提取和分离绿叶中的色素二、实验步骤二、实验步骤？2.过滤：获取过滤：获取深绿色深绿色滤液滤液(尼龙布尼龙布)研磨不充分研磨不充分无水乙醇过多无水乙醇过多碳酸钙过少碳酸钙过少（二）（二）. .制备滤纸条制备滤纸条画铅笔细线画铅笔细线 将干燥的定性滤纸剪成稍小于试管长与直径的滤纸条，将干燥的定性滤纸剪成稍小于试管长与直径的滤纸条，将一端减去两角，并在距这一端将一端减去两角，并在距这一端1厘米处用铅笔画一厘米处用铅笔画一条细线。条细线。铅笔线铅笔线 细、直细、直 （三）（三）. .画滤液细线画

9、滤液细线 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀划出一条细线，滤液细线滤液细线要求：细、齐、平。要求：细、齐、平。 待滤液干后，重复重复2-3次，次， 目的：积累更多色素，使色素分离效目的：积累更多色素，使色素分离效果更明显。果更明显。插滤纸条插滤纸条层析液层析液培养皿培养皿层析液不能没层析液不能没及滤液线及滤液线胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b（四）分离色素：纸层析法（四）分离色素：纸层析法五.观察与记录：实验结果实验结果实验中应注意事项及操作目的实验中应注意事项及操作目的隔绝空气隔绝空气黑暗，用极细光束照射完全暴露在光下完全暴露在光下水绵和好氧水绵和好氧细菌的装片细菌

10、的装片结论：结论： 氧气是由氧气是由 叶绿体叶绿体释放出来的，释放出来的， 叶绿体叶绿体是光合作用是光合作用的场所。的场所。 光合作用需要光合作用需要光照光照恩吉尔曼实验（一）恩吉尔曼实验（一）积极思维积极思维恩吉尔曼实验的结果恩吉尔曼实验的结果叶绿体中的色素对不同波长的吸收的强度不同，叶绿体中的色素对不同波长的吸收的强度不同，主要吸收主要吸收红光红光与与蓝紫光蓝紫光，几乎不吸收，几乎不吸收绿光绿光用透过三棱镜的光用透过三棱镜的光照射用水绵和好氧照射用水绵和好氧细菌做成的临时玻细菌做成的临时玻片标本，不同颜色片标本，不同颜色的光透射到水绵的的光透射到水绵的带状叶绿体上，结带状叶绿体上，结果在果

11、在红光区红光区和和蓝光蓝光区区的叶绿体部位都的叶绿体部位都聚集大量的好氧细聚集大量的好氧细菌菌光通过三棱镜后形成的光谱光通过三棱镜后形成的光谱实验表明：实验表明：叶绿素叶绿素a和和b在在蓝光蓝光和和红光红光部分都有部分都有很高的吸收峰很高的吸收峰;叶绿体中的叶绿体中的胡萝卜素和叶黄素胡萝卜素和叶黄素主主要吸收要吸收蓝紫光蓝紫光,并且并且还具有保护叶绿色免遭强光还具有保护叶绿色免遭强光伤害的作用伤害的作用。积极思维积极思维色素的分布、种类和功能色素的分布、种类和功能分析：分析：由于叶绿素的含量大大超过由于叶绿素的含量大大超过类胡罗卜素，而使类胡罗卜类胡罗卜素，而使类胡罗卜素的颜色被掩盖，只显示出素的颜色被掩盖，