人教版高中生物1-5-4

1、(四四)绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离实验材料实验材料实验试剂实验试剂实验原理实验原理实验步骤实验步骤波菜叶片（选色、去除主叶脉）波菜叶片（选色、去除主叶脉）色素色素分离分离画滤液细线画滤液细线(细而齐、重复一两次细而齐、重复一两次)色素色素提取提取称绿叶称绿叶5克剪碎克剪碎加加SiO2 、碳酸钙、碳酸钙、10mL无无水乙醇研磨水乙醇研磨单层尼龙布过滤取单层尼龙布过滤取滤液滤液（封试管口封试管口）无水乙醇、层析液、无水乙醇、层析液、SiO2(研磨充分研磨充分)碳酸钙碳酸钙(防止叶绿素被破坏防止叶绿素被破坏)光合色素溶于有机溶剂光合色素溶于有机溶剂(无水乙醇无水乙醇)色素随层析液的

2、色素随层析液的扩散速度扩散速度与其与其溶解度溶解度成正相关成正相关制滤纸条（剪去两角、画铅笔线）制滤纸条（剪去两角、画铅笔线）层析见左图层析见左图(层析液层析液不能没及滤液细线不能没及滤液细线)软木塞软木塞滤纸条滤纸条试管试管滤液细线滤液细线层析液层析液实验现象实验现象滤纸条上出现四条色素带，滤纸条上出现四条色素带，由上到下依次是：由上到下依次是：胡萝卜素胡萝卜素：橙黄色：橙黄色叶黄素叶黄素：黄色黄色叶绿素叶绿素a a：蓝绿色：蓝绿色叶绿素叶绿素b b：黄绿色黄绿色各种试剂的作用，各种试剂的作用，研磨充分，研磨充分，封试管口，封试管口，滤液细线细而齐，不触及层析液滤液细线细而齐，不触及层析液注

3、意事项注意事项第节能量之源光与光合作用第节能量之源光与光合作用一、捕获光能的色素和结构一、捕获光能的色素和结构(一一)捕获光能的色素捕获光能的色素叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿色橙黄色橙黄色黄色黄色、色素种类、色素种类胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素色素种类色素种类吸收光谱吸收光谱分布分布叶绿素叶绿素( (约占约占3/4)3/4)叶绿素叶绿素a a叶绿素叶绿素b b类胡萝卜素类胡萝卜素( (约占约占1/4)1/4)胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素吸收和利用光能吸收和利用光能、色素功能、色素功能吸收光谱吸收光谱 主要吸收蓝主要吸收蓝紫光和红光紫光和红光

4、主要吸收蓝主要吸收蓝紫光紫光叶绿体的叶绿体的类类囊体囊体薄膜上薄膜上( (二二) )叶绿体的结构与功能叶绿体的结构与功能1 1形态：形态：2 2结构：结构：一般呈扁平的一般呈扁平的椭球形椭球形或或球形球形3 3功能：功能：外膜外膜内膜内膜基粒基粒基质基质由囊状结构的由囊状结构的类囊体类囊体堆叠而成堆叠而成叶绿体是进行叶绿体是进行光合作用光合作用的场所，内部膜的场所，内部膜表面上分布着许多表面上分布着许多吸收光能吸收光能的的色素分子色素分子和许多进行光合作用所必需的和许多进行光合作用所必需的酶酶。需光反应需光反应发生在类囊体薄膜上发生在类囊体薄膜上（一）光合作用的重要意义和研究简史（一）光合作用

5、的重要意义和研究简史 直到直到1818世纪中期，人们一直以为植物体内的世纪中期，人们一直以为植物体内的全部营养物质，都是从土壤中获得的，并不认为全部营养物质，都是从土壤中获得的，并不认为植物体能够从空气中得到什么。植物体能够从空气中得到什么。古希腊亚里士多德：土壤是构成植物体的原材料。古希腊亚里士多德：土壤是构成植物体的原材料。二、光合作用的原理和应用二、光合作用的原理和应用16371637年中国明代学者宋应星：年中国明代学者宋应星：人所食物皆为气所化，故复于气。人所食物皆为气所化，故复于气。不足不足：未能通过实验去检验自己的理论。未能通过实验去检验自己的理论。结果：结果：年后年后“纯净的雨水

6、纯净的雨水”结论：结论：推论推论：、比利时：海尔蒙特、比利时：海尔蒙特构成植物体的主要原材料不是土壤。构成植物体的主要原材料不是土壤。构成植物体的主要原材料可能是水。构成植物体的主要原材料可能是水。土壤重量土壤重量减少减少约约0.10.1千克，千克，植株重量植株重量增加增加约约74.474.4千克。千克。90.890.8千克千克2.32.3千克千克76.776.7千克千克90.790.7千克千克、1771177717711777，英国，英国 约瑟夫约瑟夫普里斯特利普里斯特利现象：现象：蜡烛蜡烛熄灭。熄灭。现象现象：蜡烛蜡烛持续持续燃烧。燃烧。现象：现象：小鼠小鼠死亡死亡。现象：现象：小鼠小鼠存

7、活存活。结论结论：植物能够净化因燃烧或呼吸而变混浊的空气植物能够净化因燃烧或呼吸而变混浊的空气。疑问：不同的人重复实验，有的成功，有的失败，原因何在？、1779 1779 荷兰荷兰 英格豪斯英格豪斯绿色叶片在阳光下，才能更新空气的成分。绿色植物在光下更新空气。绿色植物在光下更新空气。结论：结论：、18451845德国梅耶德国梅耶根据能量转换和守恒定律指出：光合作用把根据能量转换和守恒定律指出：光合作用把光能光能转变为转变为化学能化学能。17851785年，发现空气成分。才明确光合作用吸收二氧化碳，释放氧气。年，发现空气成分。才明确光合作用吸收二氧化碳，释放氧气。现象：现象：结论：结论：、186

8、41864年年 德国科学家德国科学家 萨克斯萨克斯未遮光部分变成蓝色。未遮光部分变成蓝色。淀粉淀粉是光合作用的产物之一是光合作用的产物之一。光照光照酒精脱色酒精脱色碘蒸气薰蒸碘蒸气薰蒸萨克斯实验的发展萨克斯实验的发展分析：分析：结论：结论：A A 装置内装置内有有 COCO2 2 COCO2 2是光合作用的原料之一。是光合作用的原料之一。B B 装置中装置中没有没有COCO2 2好氧细菌集中的部好氧细菌集中的部位可能有氧气产生。即在光照位可能有氧气产生。即在光照条件下，条件下，叶绿体叶绿体释放了释放了氧气氧气好氧细菌只集中在被好氧细菌只集中在被光线照射的光线照射的叶绿体叶绿体附近。附近。现象：

9、现象：分析推测：分析推测：水绵与水绵与好氧型细菌好氧型细菌混合培养混合培养，在没有空气的黑暗环境中，用极在没有空气的黑暗环境中，用极细的光束照射水绵。细的光束照射水绵。 、18801880年年 德国科学家德国科学家 恩吉尔曼恩吉尔曼如果上述推测正确，则用光线如果上述推测正确，则用光线均匀照射水绵细胞，好氧型细均匀照射水绵细胞，好氧型细菌将分布在带状叶绿体四周。菌将分布在带状叶绿体四周。好氧细菌集中在好氧细菌集中在叶绿叶绿体体周围周围。水绵与水绵与好氧型细菌好氧型细菌混合混合培养，在没有空气的环境中，培养，在没有空气的环境中，完全暴露在完全暴露在光光下。下。 现象：现象：结论：结论：叶绿体叶绿体

10、是绿色植物是绿色植物进行光合作用的场所进行光合作用的场所。 结论结论: :光合作用释放的光合作用释放的氧氧全部来自全部来自水水。1818OO2 2 H H2 2O O HH2 21818O O C C1818O O2 2COCO2 2OO2 2、1938，美国，美国 鲁宾和卡门鲁宾和卡门8、光合作用研究历程总结、光合作用研究历程总结发现者发现者实验及结果实验及结果结结 论论普利斯普利斯特利特利植物蜡烛小鼠实验植物蜡烛小鼠实验与植物共存的小鼠存活时间长与植物共存的小鼠存活时间长植物可以植物可以更新空气更新空气英格英格豪斯豪斯上述实验需光照上述实验需光照绿叶在绿叶在光下更新空气光下更新空气梅耶梅耶

11、能量转换与守恒能量转换与守恒光合作用光合作用光能光能化学能化学能萨克斯萨克斯饥饿叶片照光脱色碘蒸气薰蒸。饥饿叶片照光脱色碘蒸气薰蒸。暴光部变蓝，遮光部不变蓝。暴光部变蓝，遮光部不变蓝。饥饿叶片饥饿叶片无无COCO2 2，无淀粉无淀粉产生产生植物光合作用产生植物光合作用产生淀粉淀粉植物光合作用原料为植物光合作用原料为COCO2 2恩吉恩吉尔曼尔曼水绵好氧细菌光束实验：好氧水绵好氧细菌光束实验：好氧细菌集中在叶绿体照光部位细菌集中在叶绿体照光部位叶绿体叶绿体是光合作用场所是光合作用场所鲁宾鲁宾卡门卡门1818分别标记分别标记HH2 2OO和和COCO2 2中的中的氧。前者氧。前者1818出现在空气

12、中出现在空气中光合作用释放的氧来自水光合作用释放的氧来自水( (水水是反应物是反应物OO2 2是生成物是生成物) )( (二二) )、光合作用反应式、光合作用反应式光能光能叶绿体叶绿体( (三三) )、光合作用的定义、光合作用的定义光合作用是指绿色植物通过光合作用是指绿色植物通过叶绿体叶绿体, ,利用利用光光能能, ,把把二氧化碳和水二氧化碳和水转化成储存能量的转化成储存能量的有机物有机物, ,并并且且释放氧气释放氧气的过程。的过程。COCO2 2+H+H2 2OO(CH(CH2 2O)O)OO2 26CO6CO2 2+6H+6H2 2OO6(CH6(CH2 2O)O) 6O6O2 2光能光能

13、叶绿体叶绿体6CO6CO2 2+12H+12H2 2OO6(CH6(CH2 2O)O) 6O6O2 2 6H6H2 2O O光能光能叶绿体叶绿体(四四)、光合作用的过程、光合作用的过程1、光反应阶段、光反应阶段(类囊体膜类囊体膜)2、暗反应阶段、暗反应阶段(叶绿体基质叶绿体基质)HH2 2OO* *光能光能ADPADPPiPi能量能量C CCOCO2C2C+H+H+QQH还原剂氢还原剂氢线粒体线粒体叶绿体叶绿体+ +O O2 2* *ATPATP2C2CCHCHO O C C基粒基粒酶酶基粒基粒酶酶基质基质酶酶基质基质2C2C+H+ ATP+H+ ATPCHCHO O C ADPADPPiPi

14、酶酶基质基质NADH辅酶辅酶NADPH辅酶辅酶光反应光反应暗反应暗反应条件条件场所场所物质物质变化变化能量能量变化变化水的光解水的光解 CO CO2 2的固定的固定酶酶酶酶3、光反应与暗反应的比较、光反应与暗反应的比较光、色素、酶光、色素、酶多种酶、多种酶、H、ATP光能光能转变为转变为活跃的化学活跃的化学能能叶绿体叶绿体类囊体类囊体的膜上的膜上叶绿体叶绿体基质基质ATP中活跃的化学能转变为中活跃的化学能转变为糖糖类类等有机物中等有机物中稳定稳定的化学能的化学能ATPATP的合成的合成 C C3 3的还原和的还原和C C5 5的再生的再生H H2 2O O O O2 2+ +HH光光ADP+P

15、i+能量能量 ATPCOCO2 2+C+C5 5 2C 2C3 32C2C3 3+H+ATP +H+ATP (CH(CH2 2O)+CO)+C5 5+ADP+Pi+ADP+Pi酶酶、光合作用的图解、光合作用的图解光反应阶段暗反应阶段光反应阶段暗反应阶段二者关系：二者关系：光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供H和和ATP，暗反应的进行有利于光反应的顺利进行。暗反应的进行有利于光反应的顺利进行。5、光合作用的影响因素、光合作用的影响因素光合强度的衡量指标光合强度的衡量指标水生植物单位时间释放气水生植物单位时间释放气(O2 )泡数泡数陆生植物单位时间吸收陆生植物单位时间吸收CO2的体积的体积光照强度

16、、温度、光照强度、温度、 CO2浓度、矿质元素、水浓度、矿质元素、水（1 1）探究光照强度对光合作用的影响）探究光照强度对光合作用的影响 实验探究实验探究制叶圆片制叶圆片30片。减压逸出叶圆片内的片。减压逸出叶圆片内的空气。空气。取三支烧杯编号取三支烧杯编号A、B、C， 分别放入分别放入10片片上述叶圆上述叶圆片，并向三支烧杯分别加入等量片，并向三支烧杯分别加入等量富含富含CO2的清水，置的清水，置于于强、中、弱强、中、弱三种光照条件下照射，观察单位时间三种光照条件下照射，观察单位时间内内叶圆片上浮的数量叶圆片上浮的数量（或全部叶片上浮所需的时间）（或全部叶片上浮所需的时间）结论：结论：在一定

17、范围内，随着光照强度不断增强，在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强。光合作用强度也不断增强。结果：结果：相同时间内，强中弱光下的叶圆片上浮数相同时间内，强中弱光下的叶圆片上浮数量依次减少。量依次减少。净光合量净光合量呼吸作用呼吸作用总光合量总光合量、光照强度与光合作用效率的关系曲线光照强度与光合作用效率的关系曲线光补偿点光补偿点光饱和点光饱和点光照强光照强度影响度影响光反光反应应，与光合，与光合强度成强度成正相正相关关，有饱合，有饱合点和补偿点。点和补偿点。生产应用的具体措施生产应用的具体措施影响暗反应，在一定范围内与光合强度成影响暗反应，在一定范围内与光合强度成正相关，

18、有饱合点。浓度过高，则由于抑制呼吸作正相关，有饱合点。浓度过高，则由于抑制呼吸作用而抑制光合作用的速率。用而抑制光合作用的速率。（2）CO2浓度对光合作用的影响浓度对光合作用的影响光合速率光合速率CO2浓度浓度增加植物周围增加植物周围CO2浓度的措施浓度的措施规律：规律：原理：原理：（）温度对光合作用的影响（）温度对光合作用的影响通过对酶活性的影响影响光合作用的速度。通过对酶活性的影响影响光合作用的速度。同时影响光反应和暗反应，有最适温度。同时影响光反应和暗反应，有最适温度。生产应用中的具体措施生产应用中的具体措施因素因素原理原理实践应用的具体措施实践应用的具体措施光光温度温度COCO2 2水

19、水矿质矿质元素元素大田通风、施有机肥；大田通风、施有机肥；密闭大棚大气施肥密闭大棚大气施肥6、各种因素影响光合作用的原理及具体措施、各种因素影响光合作用的原理及具体措施温室中温室中,白天适当高温白天适当高温,晚上适晚上适当降温，增加有机物的积累。当降温，增加有机物的积累。预防干旱预防干旱,合理灌溉合理灌溉套种多熟套种多熟:延长光合作用时间延长光合作用时间合理密植合理密植:增加光合作用面积增加光合作用面积光质光质:温室使用无色透明玻璃温室使用无色透明玻璃影响酶活性影响酶活性影响光反应影响光反应水是光合作用的原料水是光合作用的原料影响暗反应影响暗反应水是化学反应的介质水是化学反应的介质水影响气孔的

20、开闭，影水影响气孔的开闭，影响响CO2 2进入植物体。进入植物体。三、化能合成作用三、化能合成作用定义：定义：例：例：利用体外环境中的某些利用体外环境中的某些无机物氧化无机物氧化时所释放的时所释放的能量能量来来制造有机物制造有机物的过程。的过程。土壤中的硝化细菌能利用将土壤中的硝化细菌能利用将NH3氧化成氧化成HNO3 释放的能量把释放的能量把CO2和和H2O合成合成糖类。糖类。2 2自养生物和异养生物自养生物和异养生物类型类型代谢特征代谢特征代表生物代表生物自自养养生生物物光能光能自养自养化能化能自养自养异养异养生物生物利用光能，把利用光能，把二氧化碳和二氧化碳和水水合成有机物。合成有机物。

21、只能利用环境中只能利用环境中现成的有机现成的有机物物来维持自身的生命活动。来维持自身的生命活动。人、动物、真菌人、动物、真菌及大多数细菌。及大多数细菌。绿色植物、蓝藻、绿色植物、蓝藻、光合细菌光合细菌利用无机物氧化释放化学能利用无机物氧化释放化学能把把二氧化碳和水二氧化碳和水合成有机物。合成有机物。硝化细菌、铁细硝化细菌、铁细菌、硫细菌菌、硫细菌NH3HNO2HNO3H2OCO2CH2O酶酶1酶酶2光合作用光合作用有氧呼吸有氧呼吸物质变化物质变化能量变化能量变化实质实质场所场所条件条件反应式反应式联系联系四、光合作用与有氧呼吸的比较四、光合作用与有氧呼吸的比较 有光、无光都能进行有光、无光都能

22、进行无机物无机物 有机物有机物有机物有机物 无机物无机物光能光能化学能（储能）化学能（储能）化学能化学能ATP、热能（放能）、热能（放能）合成有机物，储存能量合成有机物，储存能量分解有机物、释放能量，供分解有机物、释放能量，供细胞利用细胞利用叶绿体叶绿体活细胞（主要在线粒体）活细胞（主要在线粒体）只在光下进行只在光下进行6CO6CO2 2+12H+12H2 2OO6(CH6(CH2 2O)O) 6O6O2 2 6H6H2 2O O光能光能叶绿体叶绿体1 1、叶绿体色素提取液放在自然光源和三棱镜之间，、叶绿体色素提取液放在自然光源和三棱镜之间，通过棱镜的连续光谱中缺少通过棱镜的连续光谱中缺少 （

23、 ）. .红光和蓝紫光红光和蓝紫光 . .红光和绿光红光和绿光. .黄光和蓝紫光黄光和蓝紫光 . .黄光和绿光黄光和绿光2 2、高等绿色植物叶绿体中含量最多的色素是（、高等绿色植物叶绿体中含量最多的色素是（ ）. .叶绿素叶绿素a a. .叶绿素叶绿素b b. .胡萝卜素胡萝卜素. .叶黄素叶黄素3 3、绿色植物在暗室中不能、绿色植物在暗室中不能 （ ）A.A.生长生长 B.B.呼吸呼吸C.C.合成叶绿素合成叶绿素D.D.吸收矿质元素吸收矿质元素A AA AC C4 4、光合作用的暗反应不会生成、光合作用的暗反应不会生成 （ ）、葡萄糖、氨基酸、葡萄糖、氨基酸、脂肪、脂肪5 5、光合作用过程中

24、，、光合作用过程中，ATPATP的形成和三碳化合物的还原的形成和三碳化合物的还原场所分别是场所分别是 （ ）. .都在叶绿体内囊状结构上都在叶绿体内囊状结构上. .都在叶绿体基质中都在叶绿体基质中. .前者在叶绿体内囊状结构上，后者在叶绿体基质中前者在叶绿体内囊状结构上，后者在叶绿体基质中. .前者在叶绿体基质中，后者在叶绿体内囊状结构上前者在叶绿体基质中，后者在叶绿体内囊状结构上C CC C例例1 1如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述中不正确的是标图，下列叙述中不正确的是 ( )( ) A Aa a点叶肉细胞产生点叶肉细胞产生ATP

25、ATP的细胞器只有线粒体的细胞器只有线粒体 B Bb b点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相同点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相同BCC C已知某植物光合作用和细胞已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为呼吸最适温度分别为2525和和3030，如图表示该植物处于如图表示该植物处于2525环境中，环境中，则将温度提高到则将温度提高到30 30 时，时，a a点上点上移，移，b b点左移，点左移，d d点下移点下移D D当植物缺镁时，当植物缺镁时，b b点将向右移点将向右移（理综）（理综） 科学家研究科学家研究COCO2 2 浓浓度、光照强度和温度对同度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影一

26、植物光合作用强度的影响，得到实验结果如右图。响，得到实验结果如右图。请据图判断下列叙述不正请据图判断下列叙述不正确的是确的是 ( )( )A A光照强度为光照强度为a a时，造成曲线时，造成曲线IIII和和IIIIII光合作用强度差异的原因是光合作用强度差异的原因是COCO2 2 浓度不同浓度不同B B光照强度为光照强度为 b b 时，造成曲线时，造成曲线 I I和和 IIII光合作用强度差异的原因光合作用强度差异的原因是温度的不同是温度的不同C C光照强度为光照强度为a ab b，曲线，曲线 I I、IIII光合作用强度随光照强度升高而光合作用强度随光照强度升高而升高升高D D光照强度为光照强度为a ac c，曲线，曲线 I I、光合作用强度随光照强度升高而光合作用强度随光照强度升高而升高升高 例将川芎植株的一叶片例将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节置于恒温的密闭小室，调节小室小室 COCO2 2 浓度，在适宜光浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用照强度下测定叶片光合作用的强度（以的强度（以 COCO2 2 吸收速