光合作用第一课时

第2节能量之源——光与光合作用资料分析地球表面上的绿色植物每年大约制造了4400亿吨有机物地球上的绿色植物每年储存的能量约7.11x1018KJ,

这个数字相当于240000个三峡水电站每年所发的电力.

白化玉米白化玉米苗可以看出：光合作用与细胞中的色素有关问题探讨

为什么植物的叶片大多是绿色的，但有时叶片也会发黄？

因为绿叶中所含的色素主要是叶绿素，但也有其它的一些色素。一、捕获光能的色素实验原理：1.提取：叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂无水乙醇中2.分离：各种色素在层析液中的溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢分离方法：纸层析法绿叶中色素的提取和分离方法与步骤提取色素称取5g鲜菠菜叶，去梗，剪碎，放入研钵加少许石英砂SiO2（充分研磨）加少许碳酸钙（防止色素被破坏）加10ml无水乙醇（提取色素）快速研磨(迅速、充分）过滤研磨液叶片要新鲜，颜色要深绿，含有较多的色素。叶绿素不稳定易被分解制备滤纸条方法与步骤滤纸条一端要剪去两角，防止层析液在边缘扩散过快。并在距此端1cm处用铅笔画一条细的横线。画滤液细线方法与步骤毛细吸管吸取滤液，滤液细线要细、直、齐，使色素分子在同一条线上扩散，防止色素带重叠。并待滤液干后，再画一两次，以增加色素含量，使分离的色素带更清晰。方法与步骤分离色素滤液细线不能触及层析液，否则色素溶解到层析液，滤纸条上得不到色素带。方法与步骤分离色素实验成功的关键1、叶片要新鲜，颜色要深绿，含有较多的色素。2、研磨要迅速、充分，叶绿素不稳定易被分解。在研磨时要加入二氧化硅（有助于研磨充分）和碳酸钙（中和有机酸，防止研磨中色素被破坏）。3、滤纸条一端要剪去两角，防止层析液在边缘扩散过快。4、滤液细线要细、直、齐，使色素分子在同一条线上扩散，防止色素带重叠。并待滤液干后，再画一两次，以增加色素含量，使分离的色素带更清晰。5、滤液细线不能触及层析液，否则色素溶解到层析液，滤纸条上得不到色素带。实验结果：橙黄色黄色蓝绿色黄绿色叶绿素溶液吸收、传递和转化光能2.色素的功能：色素的吸收光谱图400500600700nm10050吸收光能百分比叶绿素类胡萝卜素可见光区叶绿素：吸收蓝紫光和红光类胡萝卜素：吸收蓝紫光叶绿素

类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素蓝绿色黄绿色橙黄色黄色占3/4主要吸收蓝紫光和红光主要吸收蓝紫光与光合作用有关的这些色素都存在于叶绿体中类囊体的薄膜上占1/4问题探讨

有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的灯管，并且在白天也开灯。

讨论1.这种方法的好处是？不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗？2.能否用绿光灯管来补充光源？为什么？可以提高光合作用强度；不同颜色的光会影响植物的光合作用。不能；因为叶绿素基本上不吸收绿光三、叶绿体的结构1880年恩格尔曼的实验叶绿体的功能:叶绿体是进行光合作用的场所，它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。习题科学家恩格尔曼在证明光合作用放氧部位是叶绿体后，紧接着又做了一个实验：他用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，惊奇地发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝光区域．从这一实验你能得出的结论是（）A．红光和蓝光对好氧细菌有吸引作用B．好氧细菌喜欢聚集在氧气含量少的光区C．叶绿体主要吸收绿光用于光合作用，放出氧气D．叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用，放出氧气D光合作用的探究历程观点：植物体由“土壤汁”构成，即植物生长发育所需的物质完全来自土壤。问题：植物生长所需的物质来自何处？亚里士多德(Aristotle)五年后一、1627年比利时科学家海尔蒙特开始柳树的质量2.27kg干土的质量90kg+74.43kg－0.1kg结论：植物生长所需要的养料主要来自水,而不是土壤。76.7kg89.9kg5年后实验前后的差值直到18世纪中期：人们一直认为只有土壤中的水分是植物建造自身的原料。结论：植物可以更新污浊的空气。二、1771年英国的科学家普利斯特利甲乙普利斯特利（J.Pristly）通过植物和动物之间进行气体交换的实验，第一次成功地应用化学方法研究植物的生长。三、1779年荷兰的科学家英格豪斯500多次植物更新空气的实验，又有何新发现？植物体只有在光下才能更新污浊的空气。甲乙

英格豪斯知道植物更新了空气中的什么成分吗？为什么？问题讨论：不知道，受到当时化学发展水平的限制，人们尚不知道植物吸收和释放的究竟是什么气体。1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。这一过程中，光能哪里去了？1845年，德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律，指出植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。四、1864年德国的植物学家萨克斯采用碘液检测淀粉的方法进行实验萨克斯，J.vonSachs(1832～1897)暗处理叶部分遮光光照滴加碘液酒精脱色问题讨论：这个实验得出什么结论？结论：植物在光下产生了淀粉1897年，人们首次把绿色植物的上述生理活动称为光合作用。这样，柳苗的生长之迷也终于被揭开了。发现内容公元前3世纪植物生长所需物质来自土壤植物生长需要的物质是H2O1648年植物可以更新空气1771年植物更新空气需要光照1779年绿色植物通过光合作用吸收CO2释放O21785年绿色植物通过光合作用制造了淀粉1864年叶绿体是光合作用的场所1880年光合作用释放的O2全部来自H2O1941年光合作用的发现史活动：尝试写出光合作用的反应方程式原料1原料2产物1产物2动力场所水CO2O2淀粉等有机物提出问题：探究光合作用释放的氧气到底来自二氧化碳还是水？五、1941年美国的科学家鲁宾（S.Ruben）和卡门（M.Kamen）利用同位素标记法进行了探究实验。

CO2H218O?C18O2H2O?第一组第二组CO2H218O18O2C18O2H2OO2结论：光合作用释放的氧气来自水第一组第二组卡尔文及其同事用来研究光合藻类CO2固定的仪器装置

他用14C标记的CO2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪，从而进一步揭示了光合作用中