光合作用一光合作用发现史中的经典实验ppt课件.pptx

光合作用的完整单位 叶绿体 4 1 2 3 1 捕获光能的色素和结构 2 1 提取绿叶的色素 原理 色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中 所以可用无水乙醇提取色素 称取5g的绿叶 剪碎 放入研钵中 一 绿叶中色素的提取和分离 3 二氧化硅有助于研磨得充分 碳酸钙可防止研磨中色素被破坏 少许二氧化硅和碳酸钙再放入10mL无水乙醇 迅速 充分的研磨 汉水丑生侯伟作品 4 将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤 收集滤液 封口 滤纸吗 5 制备滤纸条 画滤液细线 细 直 齐重复2 3次 2 分离绿叶中的色素 纸层析法 剪去两角的原因 6 原理 不同色素随层析液在滤纸上扩散速度不同 从而分离色素 纸层析法 色素的分离 汉水丑生侯伟作品 7 色素在层析液体中溶解度大 扩散速度快 溶解度小 扩散速度慢 注意 层析液不能没及滤液线 石油醚 8 9 10 叶绿素 类胡萝卜素 叶绿素a 蓝绿色 叶绿素b 黄绿色 胡萝卜素 橙黄色 叶黄素 黄色 胡爷爱币 1 4 3 4 3 色素的种类 汉水丑生侯伟作品 11 分析 为什么植物春夏叶子翠绿 而深秋则叶片金黄呢 由于叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素 而使类胡萝卜素的颜色被掩盖 只显示出叶绿素的绿色 由于叶绿素比类胡萝卜素易受到低温的破坏 秋季低温使叶绿素大量破坏 而使类胡萝卜素的颜色显示出来 12 叶绿体中的色素提取液 叶绿素主要吸收 类胡萝卜素主要吸收 蓝紫光 蓝紫光 红光 二 色素的作用 13 吸收蓝紫光 吸收红光 蓝紫光 与作用 叶绿素a 中心色素 具有吸收 传递和转换光能的作用 其余色素 天线色素 仅具有吸收和传递光能的作用 14 2014 绵阳模拟 某生物兴趣小组想探究蔬菜不同叶片在叶绿素含量上的区别 选择了新鲜菠菜的 绿叶 嫩黄叶 做 绿叶中色素的提取和分离 实验 实验结果如右图 下列判断正确的是 A 15 将可见光通过三棱镜后照射到绿色植物叶片的某种色素提取液上 可获得该吸收光谱 图中的数字表示光的波长 单位为nm 暗带表示溶液吸收该波长的光后形成的光谱 则该色素是 A 类胡萝卜素B 叶黄素C 胡萝卜素D 叶绿素a D 1 2 3 4 红枫是一种木本观赏植物 在生长季节叶片呈红色 下列关于该植物的叙述 正确的是 A 红枫叶片不含叶绿素B 红枫叶片呈红色是因为吸收了红光C 红枫叶片能吸收光能进行光合作用D 液泡中色素吸收的光能用于光合作用 C 1 2 3 4 2000多年前亚里士多德 Aristotle 1 问题 植物生长所需的物质来自何处 认为 构成植物体的原料是土壤植物增加的重量 土壤减少的重量 光合作用的探究历程 18 五年后 2 1648年比利时海尔蒙特的实验 柳树增重80kg土壤只减少0 06kg 结论 植物增重主要来自水分 19 一段时间后 一段时间后 3 1771年英国普利斯特利实验 20 普利斯特利实验 结论 植物可以更新空气 21 4 1779年 荷兰英格豪斯的实验 实验重复了500多次 结论 只有在光照下绿叶才可以更新空气 22 1785年 发现了空气的组成 科学家在明确绿叶在光下放出的气体是氧气 吸收的是二氧化碳 23 水 二氧化碳 氧气 光 光能 化学能 储存在什么物质中 德国梅耶 5 1845年 德国的科学家梅耶指出 植物光合作用时 把光能转换成化成化学能储存起来 依据 能量转换和守恒定律 24 一半曝光 一半遮光 在暗处放置几小的叶片 6 1864年萨克斯的实验 结论 绿色叶片在光合作用中产生了淀粉 25 7 1880年 美国科学家恩格尔曼 黑暗处用极细光束照射 暴露在光下 26 恩吉尔曼实验的结果 分析 这一巧妙的实验说明了什么 叶绿体中的色素对不同波长的吸收的强度不同 主要吸收红光与蓝紫光 几乎不吸收绿光 积极思维 27 28 鲁宾和卡门实验 CO2 C18O2 18O2 O2 H218O H2O 绿色植物 如小球藻 8 1939年 美国的科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法 用18O做示踪原子 对光合作用的产物氧气中氧的来源进行了探究 29 光合作用产生的有机物又是怎样合成的呢 20世纪40年代 美国科学家卡尔文利用放射性同位素14C标记的14CO2做实验研究这一问题 最终探明CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径 这一途径称为卡尔文循环 1961年诺贝尔化学奖得主 30 卡尔文的思路 用C14标记的C14O2 供小球藻进行光合作用 然后追踪检测其放射性依次出现在什么物质里 从而弄明白CO2中的碳转化成有机物的途径 汉水丑生侯伟作品 31 将小球藻放置在密闭容器中 然后将14C标记的14CO2通入容器 在照光后的不同时间 将培养的小球藻浸入热的乙醇中 这种处理有三种功效 杀死细胞 终止酶的作用 提取溶解的分子 然后将提取物用纸层析法分离 并通过一定的方法鉴定其成分 32 通C14O2光下培养 杀死细胞 终止光合作用 提取溶液中的物质 纸层析法分离 从滤纸上洗脱物质 并鉴定 33 实验结果 照光30秒 发现放射性出现在多种化合物中 有C3 C4 C5 C6 C7化合物 如何确定放射性首先出现在哪个化合物中 卡尔文和他的科研小组通过不断缩短光照时间 发现放射性几乎只出现在一种三碳化合物 C3化合物 中 从而证明最先生成的是C3化合物 汉水丑生侯伟作品 34 光合作用的探究历程 连线 答案 知识梳理 同位素标记法小结 质子数相同 中子数不同的同一元素 例如 最早发现的碳元素原子量是12 后来又发现了原子量为13和14的碳元素 12C 13C和14C除了原子量不同外 其他的化学性质相同 因此只能放在元素周期表的同一位置 这就是同位素名称最初的由来 同位素 放射性同位素 稳定性同位素 原子核能自动放射出看不见的具有一定穿透能力的射线 用特定的显影装置可检测到 原子核比较稳定 不能发出射线 汉水丑生侯伟作品 汉水丑生侯伟作品 36 14C是放射性同位素 12C 13C则是稳定性同位素 高中阶段学习过的放射性同为素还有 131I等 需要注意的是15N和18O是稳定性同位素 汉水丑生侯伟作品 37 科学家通过特殊的放射性显影装置追踪放射性同位素标记的化合物 可以弄清生命活动和化学反应的过程 例如 用3H标记的氨基酸可以用来研究 过程 35S标记的噬菌体可以用来研究噬菌体侵染大肠杆菌的过程中 是否进入大肠杆菌 32P标记的噬菌体可以用来研究噬菌体侵染大肠杆菌的过程中 是否进入大肠杆菌 14C标记的14CO2可以用来研究 的过程 同位素的应用 汉水丑生侯伟作品 38 39 1 噬菌体是如何侵染大肠杆菌的 假设一 噬菌体的蛋白质外壳进入细菌 DNA未进入 假设二 噬菌体的DNA进入细菌 蛋白质外壳未进入 假设三 噬菌体的DNA和蛋白质外壳都进入了细菌 2 如何才能知道噬菌体的DNA和蛋白质外壳有没有进入细菌 放射性同位素示踪法 汉水丑生侯伟作品 40 能不能用H3 C14标记噬菌体 DNA C H O N P 蛋白质 C H O N S P32 S35 能不能同时用P32和S35标记噬菌体 先标记细菌 在含有放射性同位素32P的培养基中培养细菌 再标记噬菌体 用上述细菌培养噬菌体 制备含32P的噬菌体 如何标记噬菌体 汉水丑生侯伟作品 41 第一组实验 用35S标记的噬菌体 跟踪噬菌体的 侵染普通的大肠杆菌 保温一段时间 搅拌 离心 检测沉淀物 大肠杆菌 和上清液的放射性 第二组实验 用32P标记的噬菌体 跟踪噬菌体的 侵染普通的大肠杆菌 保温一段时间 搅拌 离心 检测沉淀物 大肠杆菌 和上清液的放射性 42 用18O标记的H218O和C18O2可以用来研究 同位素的应用 科学家也可通过测量分子质量或用离心技术来区别同位素 用15N标记的大肠杆菌的DNA可以用来研究 43 提问4四条链中 有两条是原来的模板链 称为 母链 两条新合成的链称为 子链 你觉得复制后的两个DNA的两条链是怎样的 对 复制方式的推测 半保留复制 半保留复制 44 你觉得这两种DNA最大的区别是什么 如何依据两种DNA分子质量不同这一特点来区分两种DNA 分子质量 离心 轻DNA 重DNA 中DNA 汉水丑生侯伟作品 45