光合作用的发现和场所2011.11.30.ppt

绿色植物的新陈代谢 光合作用 光合作用的探究历程 光合作用的发现 早在两千多年前 人们受古希腊著名哲学家亚里土多德的影响 认为植物体是由 土壤汁 构成的 即植物生长发育所需的物质完全来自土壤 由此引出一系列相关的实验 1642年 海尔蒙特 J B vanHelmont 问 1 海尔蒙特从实验得出的结论是 该实验不足之处是 2 实验中土壤损失的少量物质是 3 柳树增重的绝大部分物质来源于 植物的增重主要来源于水 忽视了空气的作用 矿质元素 水和二氧化碳 1771年 英 普里斯特利 JosephPriestley 的实验 结论 绿色植物具有更新空气的能力 萨克斯的实验 实验目的 植物光合作用能产生什么物质 实验步骤 实验现象 遮光部分不出现蓝色 暴光部分出现蓝色 实验结论 光合作用能产生淀粉 4 观察实验叶片的颜色变化 实验原理 淀粉遇碘液发生蓝色反应 光照是光合作用的条件 1864年 德 萨克斯 JuliusvonSachs 的实验 1880年 美 恩吉尔曼 C Engelmann 的实验 材料 水绵 水绵的带状叶绿体 1880年 美 恩格尔曼 C Engelmann 的实验 黑暗 密闭 完全暴光 密闭 极细光束 黑暗中 光照下 对照组 实验组 恩格尔曼的实验 实验目的 植物光合作用的场所是什么 实验步骤 实验现象 A中的好氧菌向叶绿体被光照到的部位较集中 B中的好氧菌均匀地分布于叶绿体周围 实验结论 光合作用的场所是叶绿体 实验原理 光照是光合作用的条件 O2是光合作用的产物 好氧菌的呼吸作用需要O2 恩格尔曼的实验 思考 2 该实验在设计上有什么巧妙之处 1 A为什么要置于黑暗 密闭环境下 好氧菌的作用是 1 选择了良好的实验材料 水绵不仅有细而长的带状叶绿体 而且螺旋分布于细胞中 便于进行观察分析研究 2 很好控制了光和氧两项实验条件 3 采用了极细的光束和好氧菌检测氧气的产生场所 4 很好地遵循了对照性原则和单一变量原则 选用黑暗并且没有空气的环境 是为了排除实验中光线和氧的影响 确保实验的准确性 设计实验证明 二氧化碳是光合作用的原料 设计实验 验证植物光合作用需要CO2 材料用具 2个适当大小可密封的玻璃罩 2株长势相同的盆栽植物 NaOH溶液 吸收CO2 碳酸饮料 大小烧杯 酒精 碘液 酒精灯 以及其他需使用的用具 实验组 对照组 饥饿 光照 检测 同位素标记法 1 用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2 使它分别成为H218O和C18O2 2 进行两组光合作用的实验 如图 3 分别检测两组氧气的原子组成情况 1930年 美 鲁宾 S Ruben 和卡门 M Kamaen 光合作用的概念及反应式 总结 光合作用是指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着能量的有机物 并且释放出氧的过程 光合作用的场所 叶绿体 基粒 外膜 内膜 基质 光合作用场所一定是叶绿体吗 2003上海 分别在A B C三个研钵中加2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 深绿色 黄绿色 或褐色 几乎无色 1 A处理得到的溶液颜色是 原因是 2 B处理得到的溶液颜色是 原因是 3 C处理得到的溶液颜色是 原因是 黄绿色 深绿色 几乎无色 例题 把叶绿体色素滤液放在自然光源和三棱镜之间 从棱镜的另一侧观察连续光谱中的明显变暗的区域是 A 黄光和蓝紫光区B 绿光和红光区C 红光和蓝紫光区D 黄光和绿光区 小常识 韭黄就是颜色黄黄白白的韭菜 不要怀疑 它跟一般吃的绿色韭菜是同一种植物 韭黄是在韭菜撒种之后 在苗床上铺买了稻杆 韭菜发芽之后 因为照不到阳光 无法刺激叶绿素的形成 因此就不会变成绿色了 黄黄白白的颜色是韭菜体内其它色素的颜色 与光照有关 小常识 植物的叶片中除了叶绿素外还有许多其它的色素如黄色的叶黄素 胡萝卜素 红色的花青素等 花青素在酸性溶液中呈红色 在碱性溶液中则呈紫色 但因为叶绿素的含量较大而遮盖了其它颜色 使叶片呈绿色 到了秋天 叶绿素因为气温下降而渐渐分解 其它色素的颜得以显露出来 除此之外 枫叶中贮存的糖分还会分解转变成花青素 使叶片的颜色更加艳红 与温度有关 为什么水稻秧苗在栽插后有一个叶色先落黄后返青的过程 答 植物体内的叶绿素在代谢过程中一方面合成 一方面分解 在不断地更新 水稻秧苗根系在栽插过程中受伤 影响植株对构成叶绿素的重要矿质元素N和Mg的吸收 使叶绿素的更新受到影响 而分解过程仍然进行 另一方面 N和Mg等矿质元素是可重复利用元素 根系受伤后 新叶生长所需的N和Mg等矿质元素依赖于老叶中叶绿素分解后的转运 即新叶向老叶争夺N和Mg等矿质元素 这就加速了老叶的落黄 因此水稻秧苗在栽插后有一个叶色落黄过程 当根系恢复生长后 新根能从土壤中吸收N Mg等矿质元素 使叶绿素合成恢复正常 随着新叶的生长 植株的绿色部分增加 秧苗返青 与矿质元素有关 下列关于叶绿素合成和功能的叙述 错误的是 A 光是叶绿素合成的必要条件B 低温抑制叶绿素合成C 矿质元素影响叶绿素合成D 提取的叶绿素溶液 给予科研室的温度 光照和CO2 可进行光合作用 例题 植物叶绿素的合成需要光照 适宜的温度和必要的矿质元素 下面提供250mL锥形瓶若干 80粒玉米种子 胚乳中可能含有镁离子 恒温箱 灭菌设备 培养皿以及其它实验用具 请设计实验验证叶绿素的合成所需的上述条件 三 试验步骤 1 配置含有蔗糖 水 琼脂及植物必需的所有矿质元素的1号培养基和不含镁 其他成分和1号均相同 的2号培养基 调至适宜pH 备用 2 分组编号与处理 例题 植物叶绿素的合成需要光照 适宜的温度和必要的矿质元素 下面提供250mL锥形瓶若干 80粒玉米种子 胚乳中可能含有镁离子 恒温箱 灭菌设备 培养皿以及其它实验用具 请设计实验验证叶绿素的合成所需的上述条件 步骤 1 配置含有蔗糖 水 琼脂及植物必需的所有矿质元素的1号培养基和不含镁 其他成分和1号均相同 的2号培养基 调至适宜pH 备用 2 分组编号与处理 四 列表比较试验结果 实验中可以变化的量称为变量 自变量