光合作用很好

1、5.4 能量之源-光与光合作用光合色素与光能的捕获 实验原理：实验原理： （1）色素能够溶解在丙酮、无水乙醇等有机溶剂中，）色素能够溶解在丙酮、无水乙醇等有机溶剂中，所以可用所以可用无水乙醇无水乙醇提取绿叶中的色素。提取绿叶中的色素。 （2）不同色素在层析液中中的）不同色素在层析液中中的溶解度不同溶解度不同，溶解度高溶解度高的随层析液在滤纸上的随层析液在滤纸上扩散的快扩散的快，反之则慢反之则慢。一、实验：绿叶中色素的一、实验：绿叶中色素的提取提取和和分离分离 （一）色素提取（一）色素提取1.研磨研磨 2.过滤过滤材料材料: 5g鲜叶鲜叶药品：药品：SiO2CaCO3 无水乙醇无水乙醇原理：原理

2、：色素能溶解在丙酮或无水乙醇等有机溶剂中，色素能溶解在丙酮或无水乙醇等有机溶剂中，所以可用所以可用无水乙醇无水乙醇提取色素。提取色素。实验步骤：实验步骤： 原理：原理：色素随色素随层析液层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。离色素。溶解度大溶解度大,扩散速度快；溶解度小扩散速度快；溶解度小,扩散速度慢扩散速度慢 （二）分离色素（二）分离色素3 3. .准备滤纸条准备滤纸条铅笔线铅笔线画铅笔细线画铅笔细线滤液细线滤液细线画滤液细线画滤液细线要求：细而直要求：细而直( (重复重复2323次次) )4 4. .画滤液细线画滤液细线5 5. .分离色素：分离色素：插滤纸

3、条插滤纸条层析液层析液培养皿培养皿层析液不能没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讨论：滤纸条上有几条不同颜色的色带？讨论：滤纸条上有几条不同颜色的色带？ 其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？6 6. .观察滤纸条上色素的分布情况：观察滤纸条上色素的分布情况：色素的种类色素的种类叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素（含量约（含量约3/43/4）（含量约（含量约1/41/4）叶绿素叶绿素a a（蓝绿色）（蓝绿色）叶绿素叶绿素b b（黄绿色）（黄绿色）胡萝卜素胡萝卜素（橙黄色）（橙黄色）叶黄素叶黄素（黄色）（黄色）绿叶中的色素绿叶中的色素

4、叶绿素叶绿素b b叶绿素叶绿素a a叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素绿叶中色素的绿叶中色素的提取提取和和分离分离操作步骤：操作步骤：提取色素提取色素制备滤纸条制备滤纸条画滤液细线画滤液细线分离色素分离色素观察与记录观察与记录无水乙醇无水乙醇层析液层析液叶绿体中的叶绿体中的色素提取液色素提取液叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收_类胡萝卜素主要吸收类胡萝卜素主要吸收_蓝紫光蓝紫光蓝紫光、红光蓝紫光、红光光合色素的作用：吸收、传递、转化光能光合色素的作用：吸收、传递、转化光能叶片为什么往往是绿色的呢？叶片为什么往往是绿色的呢？400500600700 波长波长/nm/nm光合色素吸收光谱光合色素吸收光谱叶叶绿

5、绿素素a a叶叶绿绿素素b b类胡萝卜素类胡萝卜素 温室的顶棚用红色玻璃还是绿色玻璃好？温室的顶棚用红色玻璃还是绿色玻璃好？（红色玻璃好。因为太阳光或者说白光通过红色（红色玻璃好。因为太阳光或者说白光通过红色玻璃后只剩下红光，植物吸收红光能进行较强的玻璃后只剩下红光，植物吸收红光能进行较强的光合作用；如果用绿色玻璃只剩下绿光，而植物光合作用；如果用绿色玻璃只剩下绿光，而植物吸收绿光很少，几乎得不到光能，不能正常进行吸收绿光很少，几乎得不到光能，不能正常进行光合作用）光合作用） 这些捕获光能的色素存在于这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？细胞中的什么部位呢？二、叶绿体的结构二、叶绿体的结

6、构二、叶绿体的结构二、叶绿体的结构色素色素 酶酶 分布：分布： 形态：形态： 功能：功能： 结构：结构： 外膜外膜内膜内膜基粒基粒由类囊体堆叠而成，由类囊体堆叠而成，类类囊体薄膜上含有色素囊体薄膜上含有色素和和酶酶基质基质含多种光合作用所必需含多种光合作用所必需的酶的酶透明，有利于光线的透过透明，有利于光线的透过主要分布在绿色植物的叶肉细胞主要分布在绿色植物的叶肉细胞一般呈扁平的椭球形或球形一般呈扁平的椭球形或球形光合作用的场所。光合作用的场所。叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗？叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗？ 水绵是常见的水绵是常见的淡水藻类。淡水藻类。 每条水绵由许多个结构相同的每条水绵由许多个

7、结构相同的长筒状细胞长筒状细胞连接而成。连接而成。 水绵很明显的特点是：水绵很明显的特点是：叶绿体呈带状叶绿体呈带状，螺旋螺旋排列在细胞排列在细胞里。里。 资料分析：叶绿体的功能资料分析：叶绿体的功能极细的光束极细的光束没没有有氧氧气气的的黑黑暗暗环环境境没没有有氧氧气气的的有有光光环环境境叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗？叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗？(1880年，美国年，美国)叶绿体中的光合色素能有效地吸收和利用叶绿体中的光合色素能有效地吸收和利用红光和蓝紫光红光和蓝紫光 叶绿体是进行叶绿体是进行光合作用的场所。光合作用的场所。它它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多内部的巨大膜表面上，不仅分布

8、着许多吸收光能的色素分子，吸收光能的色素分子，还有许多进行还有许多进行光光合作用所必需的酶。合作用所必需的酶。 为什么有些植物的叶片不是绿色的为什么有些植物的叶片不是绿色的? 为什么一些植物的叶片在秋天颜色变黄呢？为什么一些植物的叶片在秋天颜色变黄呢？叶绿素占叶绿体色素的叶绿素占叶绿体色素的3/43/4，叶绿素对绿光吸收量少，叶绿素对绿光吸收量少，绿光被反射出来，叶绿体呈现绿色。绿光被反射出来，叶绿体呈现绿色。 为什么一般植物的叶片是绿色为什么一般植物的叶片是绿色?叶绿素解体。叶绿素解体。有时叶片由于感光的不同，叶片正面和反面的颜色也有时叶片由于感光的不同，叶片正面和反面的颜色也会有明显的差异

9、，在植物学中称之为两面叶。会有明显的差异，在植物学中称之为两面叶。 有些有些植物由于细胞中的花青素、叶黄素、胡萝卜素含量不植物由于细胞中的花青素、叶黄素、胡萝卜素含量不同，呈现出红色（如红叶鸡爪槭）、紫色（如紫叶小同，呈现出红色（如红叶鸡爪槭）、紫色（如紫叶小蘖、紫叶桃）、黄色和绿黄镶嵌等颜色蘖、紫叶桃）、黄色和绿黄镶嵌等颜色. . 1对对“叶绿体中色素的提取和分离叶绿体中色素的提取和分离”实验中，下列描实验中，下列描述正确的是述正确的是 ( )A将将5g新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入丙酮、新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入丙酮、石英砂、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨以后，迅速研磨B用毛

10、细吸管吸取少量滤液；沿铅笔线处小心均匀地用毛细吸管吸取少量滤液；沿铅笔线处小心均匀地划出一条滤液细线，并连续迅速地重复划划出一条滤液细线，并连续迅速地重复划23次次C把划好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，把划好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散以求加快色素在滤纸条上的扩散D色素分子是有机物，不溶于水，所以研磨过程中加色素分子是有机物，不溶于水，所以研磨过程中加入丙酮是为了溶解色素入丙酮是为了溶解色素 D 2下图所示下图所示“叶绿体中色素的提取和分离叶绿体中色素的提取和分离”实验的实验的装置正确的是装置正确的是 ( ) 3纸层析法分离叶绿体色素时纸层析法分离

11、叶绿体色素时,滤纸上最下端的色素滤纸上最下端的色素名称和颜色分别是名称和颜色分别是 ( ) A橙黄色的胡萝卜素橙黄色的胡萝卜素 B黄色的叶黄素黄色的叶黄素 C蓝绿素的叶绿素蓝绿素的叶绿素a D黄绿色的叶绿素黄绿色的叶绿素b 4在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色素滤液进行在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色素滤液进行色素分离，会看到近似同心的四圈色素环，排在最外色素分离，会看到近似同心的四圈色素环，排在最外圈的色素是圈的色素是 ( ) A橙黄色的胡萝卜素橙黄色的胡萝卜素 B黄色的叶黄素黄色的叶黄素 C蓝绿素的叶绿素蓝绿素的叶绿素a D黄绿色的叶绿素黄绿色的叶绿素bBDA5阳光通过三棱镜能显示出七种颜色

12、的连续光谱。阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于A绿光区绿光区 B红橙光区和绿光区红橙光区和绿光区( )C蓝紫光区和绿光区蓝紫光区和绿光区 D红橙光区和蓝紫光区红橙光区和蓝紫光区D6研磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是研磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是 ( )A使各种色素溶解在丙酮中使各种色素溶解在丙酮中 B使研磨充分使研磨充分C防止色素分子被破坏防止色素分子被破坏 D加速研磨加速研磨 C7分别在分别在A、B、C三个

13、研钵中加三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色），几乎无色。绿色、黄绿色（或褐色），几乎无色。注：注：“”表示加；表示加；“”表示不加。试回答：表示不加。试回答：（1）A处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是 ，原因是，原因是_。（2）B处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是_，原因是，原因是_。（3）C处理得到的溶液颜色处理得到的溶液颜色_，原因是，原因是_。 处理处理ABCSiO2（少量）（少量）CaCO3（少量）（少量

14、）95乙醇（乙醇（10毫升）毫升）蒸馏水（蒸馏水（10毫升）毫升）黄绿色黄绿色未加未加CaCO3，色素被破坏，色素被破坏无色无色未加乙醇，色素没有被提取出来未加乙醇，色素没有被提取出来深绿色深绿色色素被提取出来而未被破坏色素被提取出来而未被破坏5.4 能量之源-光与光合作用回眸历史解开光合作用之谜 以前，人们一直以为，小小的种子之所以能够长成参天大树，完全依靠于土壤。（一）1648年，比利时范海尔蒙特结论：植物生长所需的养料主要来自水， 而不是土壤一段时间后一段时间后一段时间后一段时间后（二）1771年，英国普里斯特利一段时间后一段时间后一段时间后一段时间后结论：植物可以“净化”空气。（植物可

15、以更新因蜡烛燃烧或小鼠呼吸而变得污浊的空气。）（三）1779年，荷兰英格豪斯 黑 暗 光 下 结论：普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功。1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在年，由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的是光下放出的是O2，吸收的是，吸收的是CO2。结论：光合作用会吸收CO2，释放O2光光能能化化学学能能储存在储存在什么物什么物质中？质中？1845年，德国梅耶结论：植物在光合作用时，把光能转变成了化学能储存起来。碘蒸气处理碘蒸气处理（四）1864年，德国萨克斯问题问题1 1：萨克斯的实验目的是什么？：萨克斯的实验目的是什么？问题问题2 2：为什么对植物进

16、行一昼夜的暗处理？：为什么对植物进行一昼夜的暗处理？问题问题3 3：为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光？：为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光？验证光合产物验证光合产物为了将叶片中原有的淀粉运走耗尽为了将叶片中原有的淀粉运走耗尽形成对照形成对照（五）1864年，德国萨克斯问题问题1 1：萨克斯的实验目的是什么？：萨克斯的实验目的是什么？问题问题2 2：为什么对植物进行一昼夜的暗处理？：为什么对植物进行一昼夜的暗处理？问题问题3 3：为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光？：为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光？验证光合产物验证光合产物为了将叶片中原有的淀粉运走耗尽为了将叶片中原有的淀粉运走耗尽形成对照

17、形成对照光照光照2 2小时小时酒精脱色酒精脱色碘蒸气处理碘蒸气处理结论：叶片在光下产生淀粉光合作用的产物取一片叶子一半曝光一半遮光1880年，美国恩格尔曼结论：叶绿体可释放O2光合作用的场所（五）1941年，美国鲁宾和卡门结论：光合作用产生的O2全部来自于水，而不是CO2 。用用14C标记标记14CO2，供小球藻进行，供小球藻进行光合作用，探明了光合作用，探明了CO2中中C的去的去向，称为向，称为卡尔文循环卡尔文循环。（八）20世纪40年代，美国卡尔文同位素标记法用小球藻做实验结论：光合作用中有机物的碳来自CO217711771年：年：英国普里斯特利实验指出英国普里斯特利实验指出植物可以更新空

18、气植物可以更新空气18641864年：年：德国萨克斯实验证明德国萨克斯实验证明绿色叶片在光合作用中产生了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉淀粉18801880年：年：德国恩吉尔曼实验证明，德国恩吉尔曼实验证明，氧是由叶绿体释放出来的，氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所19481948年：年：美国鲁宾和卡门实验证明美国鲁宾和卡门实验证明光合作用释放的氧全部来光合作用释放的氧全部来自水自水17791779年：年：荷兰英格豪斯实验指出荷兰英格豪斯实验指出植物只有在阳光下才能更新植物只有在阳光下才能更新空气空气梅耶指出，植物在进行光合作用时，把梅耶

19、指出，植物在进行光合作用时，把光能光能转变成转变成化学能化学能储存起来储存起来明确绿叶在光下放出的是明确绿叶在光下放出的是氧气氧气，吸收的是，吸收的是二氧化碳二氧化碳17851785年：年：18451845年：年：19391939年：年：光合产物中有机物的光合产物中有机物的碳碳来自来自CO2三、光合作用的探究历程5.4 能量之源-光与光合作用光合作用的过程糖类、 O2CO2、水叶绿体有光、多种酶原料：产物：条件：场所：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧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，并且化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。释放出氧气的过程

20、。你能试着写出光合作用的反应方程式吗？CO2+H2O (CH2O)+O2光能叶绿体CO2+ H2O光能光能叶绿体叶绿体C6H12O6+ H2O+ O2光合作用反应式66612CO2+H2O (CH2O)+O2总反应式总反应式:包含阶段包含阶段（根据是否需要光进行划分）（根据是否需要光进行划分）:1.光反应（有光才能进行）2.暗反应（有光无光都能进行）叶绿体叶绿体光光三、光合作用的过程H2OO2HADP+PiATP光、色素、酶叶绿体的类囊体薄膜上水的光解： 2H2O 4H + O2光能（还原剂）ATP的合成：ADPPi 能量(光能) ATP酶光能ATP中活跃的化学能场所：条件：能量变化：物质变化

21、光反应光反应H2OO2HADP+PiATPCO22C3C5(CH2O)糖类蛋白质脂肪CO2的固定：CO2C5 2C3酶C3的还原：ATPH 、ADP+Pi叶绿体的基质中ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能2C3 (CH2O)酶糖类酶、H 、ATP场所：条件：能量变化：物质变化暗反应暗反应色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶多种酶酶酶(CH2O)CO2吸收吸收光解光解能能固定固定还还原原酶酶光反应光反应暗反应暗反应能量转化能量转化: 光能光能ATP中活跃化学能中活跃化学能稳定化学能稳定化学能1、光合作用原理 2、光反应和暗反应的比较请分析光下的植物突

22、然停止光照后，其体请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的内的C C5 5化合物和化合物和C C3 3化合物的含量如何变化？化合物的含量如何变化？停止停止光照光照光反应光反应停止停止请分析光下的植物突然停止请分析光下的植物突然停止COCO2 2的供应后，的供应后，其体内的其体内的C C5 5化合物和化合物和C C3 3化合物的含量如何化合物的含量如何变化？变化？H H ATPATP还原还原受阻受阻C C3 3 C C5 5 COCO2 2 固定固定停止停止C C3 3 C C5 5 3、光合作用的实质物质变化：物质变化：把简单的无机物转变为复杂把简单的无机物转变为复杂的有机物的有机物能量变化：能量变化：把光能转变成储存在有机物把光能转变成储存在有机物中的化学能中的化学能光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢4、光合作用原理的应用（2 2）提高农作物光合作用强度的措施）提高农作物光合作用强度的措施1、适当提高光照强度、延长光照时间、适当提高光照强度、延长光照时间3、适当提高、适当提高CO2浓度浓度4、适当提高温度、适当提高温度5、适当增加植物体内的含水量、适当增加植