光合作用色素

1、能量之源光与光合作用,一 捕获光能的色素和结构,正常幼苗能进行光合作用制造有机养料,白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料,因为有能捕获光能的色素,捕获光能的色素,绿叶中会有哪些种类的色素呢？ 它们分别是什么颜色的？ 各种色素在绿叶的含量相同吗？,（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、捕获光能的色素,1.色素的种类,（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,将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。,收集滤液,封口。,分别在A

2、、B、C、四个研钵中加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。,注：“”表示加；“”表示不加。 （1）A处理得到的溶液颜色是黄绿色 ，原因是 。 （2）B处理得到的溶液颜色是几乎无色 ，原因是 。 （3）C处理得到的溶液颜色是深绿色 ，原因是 。 (4) D处理得到的溶液颜色是黄绿色 ,原因是 。,：部分叶绿素受到破坏。：叶绿素不溶于水。：大量叶绿素溶于乙醇中。 D：没有充分研磨,提取色素,（2）制备滤纸条,（3）画滤液细线,要求：细、直、齐 重复23次,（4） 分离绿叶中的色素,原理：色素随层析液在滤纸上扩散速度

3、不同，从而分离色素。,层析液不能没及滤液线, 溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢,层析液,滤液细线,捕获光能的色素,类胡萝卜素,叶绿素,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b,(占1/4),(占3/4),滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？,橙黄色,黄色,蓝绿色,黄绿色,扩散速度最快的？含量最多的？,2. 色素的作用,光合色素与光能的捕获,叶绿体中的色素提取液,四种色素对光的吸收,叶绿素主要吸收_ 类胡萝卜素主要吸收_,蓝紫光,蓝紫光、红光,为什么植物的叶片呈现绿色？,光照到物体表面后，该物体又将这种颜色的光反射出来，就是我们所见到的颜色。对植物而言，除了部分橙光、黄光和大部分

4、绿光被反射外，其他的基本上都被叶绿素分子吸收了，所以植物的叶片呈现绿色。,问题探讨,在蔬菜大棚内为悬挂发红色或蓝色的灯管，并且在白天也开灯.,用这种方法有什么好处？不同颜色的灯光对植物的光合作用有影响吗？,用这种方法可以提高光合作用强度。因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。,为什么不使用发绿色光的灯管作为补充光源？,因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。,这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？谁提出的呢？,光合作用的完整单位叶绿体,叶片中的叶肉细胞,绿叶,二、捕获光能的结构叶绿体,叶肉细胞 亚显微结构模式图,叶绿

5、体亚显微 结构模式图,基质,?,外膜,内膜,类囊体膜,基粒,下列标号各代表： ,捕获光能的色素分布在_,类囊体的薄膜上,三、叶绿体的功能,恩格尔曼的实验,隔绝空气黑暗环境 用极细光束照射,完全暴露在光下,结论： 氧是由 叶绿体释放出来的， 叶绿体是进行光合作用的场所。光合作用需要光照。,选材好。 水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可确定释放氧多的部位。,设计妙。 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰； 用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相对于一组对比实验。,恩格尔曼实验的巧妙之处？,叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，分布了许多吸收光能的色素分子

6、，还有许多进行光合作用的酶。,总结叶绿体的功能,二.光合作用的原理和应用,问题：植物为什么会生长？,一、光合作用的探究历程,2000多年前，亚里士多德认为植物体由 “土壤汁”构成，即植物生长发育所需物质完全来自土壤。,问题：植物增重是否完全来自土壤？,植物增重是否完全来自土壤？,1629年，比利时科学家范海尔蒙特做了一个有趣的实验。他把一株小柳树种在装有烘干土壤的大桶里，再用一个穿孔的铁板盖在大桶上，既允许水和空气进入，又可避免土壤的流失。 5年后，柳树长大了.,按照亚里士多德的观点分析,实验前后土壤减少的重量=实验前后柳树增加的重量,植物增重完全来自土壤,实验前后土壤减少的重量 实验前后柳树

7、增加的重量,植物增重并非完全来自土壤,预测实验结果：,你能得出什么结论？,植物光合作用到底与什么有关？,预测实验结果：,与植物光合作用有关的因素:空气、光、水等,如果植物生长与空气有关，那么你如何设计实验来验证植物进行光合作用与空气有关呢？,1771年英国普利斯特利实验,如果植物的光合作用与光有关，那么你又如何设计实验来验证植物光合作用与光有关呢？,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,资料：,1、由于当时化学发展水平的限制，人们尚不了 解植物吸收和释放的究竟是什么气体。直到1785年， 由于发现了空气的组成

8、，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。,2、在这一过程中，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明确指出， 植物在进行光合作用是，把光能转换成化学能储存 起来。,光能转换成化学能，贮存于什么物质中呢？也就是植物在吸收水分和二氧化碳、释放氧气的过程中，还产生了什么物质呢？,请同学们想一想，并作出假设。,如何设计实验证明光合作用的产物除氧气外还有淀粉呢？,如何确定产物是不是淀粉？,如何避免实验之前植物体内原有淀粉的干扰？,如果植物体中产生了淀粉，怎么知道一定是光合作用产生的？,植物体内有色素，淀粉遇碘时显的蓝色怎么才看得到呢？,1864年,德国植物学

9、家萨克斯实验,绿色叶片,黑暗处理,曝光 遮光,碘蒸气,不变蓝,变蓝,结论:,光合作用的产物有淀粉。,原料/条件 场所 产物 海尔蒙特(van Helmont) 普里斯特利（J. Priestley） 英格豪斯（J. Ingen-housz） 萨克斯（J. von Sachs） 恩吉尔曼（C. Engelmann）,H2O,淀粉,叶绿体,（阳光）,O2,CO2,二、光合作用的总反应方程式：,(CH2O)代表糖类,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。,三 、光合作用的概念,对象,场所,条件,原料,什么叫同位素标记法？,同位素可用于

10、追踪物质运行和变化规律。用同位素标记的化合物，化学性质不会改变。科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。,1939年鲁宾与卡门的实验（美国）,光合作用中释放的氧气来自于水,结论:,2、光合作用的过程,1.光反应阶段：,2.暗反应阶段:,类囊体膜上进行,叶绿体基质中进行,光合作用的过程,光反应阶段,暗反应阶段,co2,2c3,水在光下分解,C5,ATP,ADP+Pi,酶,供能,H,供氢,O2,固 定,还 原,多种酶 参加催化,(CH2O),氨基酸,脂肪,光反应阶段与暗反应阶段的比较,类囊体膜,叶绿体基质中,需光,色素和酶,不需光和色素;需多种酶,光

11、能转变为活泼的化学能，储存在ATP中,ATP中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能,1.光反应为暗反应提供还原剂H、能量(ATP) ；,2.暗反应为光反应补充ADP和Pi。,光反应与暗反应的联系,光反应与暗反应是一个整体，二者紧密联系、缺一不可,3、光合作用原理的应用,延长光合作用时间：轮种不同植物。 增加光合作用的面积：合理密植。,影响光合作用的主要因素：,1、光：光合作用的能量来源； 2、温度：影响酶活性； 3、水：光合作用的原料和反应介质； 4、叶绿体：光合作用的场所； 5、CO2：光合作用的原料 6 必需矿质元素,新陈代谢的基本类型,判断依据：能否利用无机物 制造有机物。 类型 自养型：利用无机物制造有机物，并且储存能量。 异养型：将外界现成的有机物转变成自身的有机物，并且储存能量。,同化作用的两种类型,自养型,光能自养：以光能为