光合作用的原理和应用(1).ppt

1、提取叶绿体色素的注意点是：叶片要新鲜、浓绿；研磨要迅速、充分；滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液挥发。分离叶绿体色素的注意点是：一是滤液细线要细，而且要重画几次；二是层析液不能没及滤液细线线。,总结归纳：,变式训练1在叶绿体色素的提取和分离实验中，收集到的滤液绿色过浅，其原因可能是() 未加石英砂、研磨不充分一次加入大量的无水酒精提取分次加入少量无水酒精提取使用放置数天的菠菜叶 AB C D,答案：D 解析：未加石英砂、研磨不充分；使用放置数天的菠菜叶，滤液中色素(叶绿素)太少，绿色过浅；一次加入大量的无水酒精提取，浓度太低。分次加入少量无水酒精提取色素是正确的方法，这样获取的滤液

2、颜色正常。,叶绿体中的色素,类胡萝卜素（14） 主要吸收蓝紫光 叶绿素（34） 主要吸收红光和蓝紫光。,滤液细线,胡萝卜素（最窄）,叶黄素（较窄）,叶绿素a（最宽）,叶绿素b（较宽）,橙黄色,黄色,蓝绿色,黄绿色,2在圆形滤纸的中央点上叶绿体色素提取液，对叶绿体的色素进行色素层析，会得到近似同心的四个色素环，排列在最里圈的色素呈() A橙黄色B蓝绿色 C黄绿色 D黄色 答案：,绿叶中色素的吸收光谱 1叶绿体色素的吸收光谱 太阳光不是单一的光，到达地表的光波长大约从300nm的紫外光到2600nm的红外光。其中只有波长大约在390nm760nm之间的光是可见光。当光束通过三棱镜后，可把白光分为红

3、、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色连续光谱，这就是太阳的连续光谱。 叶绿素吸收光谱的最强吸收区有两个：一个在波长为640nm660nm之间的红光部分，另一个在波长为430nm450nm的蓝紫光部分。对绿光的吸收最少。由于叶绿素对绿光吸收最少，所以叶绿素的溶液呈绿色。,例阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于() A绿光区B红光区和绿光区 C蓝紫光区和绿光区 D红光区和蓝紫光区 答案：,例1(2009湖北)右图是纸层析法分离叶绿体中色素的装置图，层析后会得到不同的色素带，在暗室内用红光照射四条色素带，可以看到

4、较暗的是() A B C D,探究点二：叶绿体的结构和功能（重点）,答案：叶绿体包括外膜、内膜、基粒（由两个以上的类囊体组成，含色素和酶）和基质（含酶）。,问题1. 观察图2，回答叶绿体包括哪些结构和成分？,图 2,问题2.恩格尔曼实验的结论是什么？,答案：氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。,问题3.恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？,答案：实验材料选择水绵和好氧细菌，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气多的部位；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，相当于一组对比实验；临时装片暴露在光下

5、的实验再一次验证实验结果，等等。,福安二中,阮建英,光合作用的探究历程,福安二中,阮建英,1988年，又一项有关光合作用的研究成果获得了诺贝尔奖。得奖的评语中称“光合作用是地球上最重要的化学反应”。,阳光下最大的魔术,福安二中,阮建英,数据资料 地球表面上的绿色植物每年通过光合作用大约制造4400亿吨有机物； 地球表面上的绿色植物每年通过光合作用储存的能量约为7.111018kJ，这个数字大约相当于240000个三门峡水电站所发出的电力，相当于人类在工业生产、日常生活和食物营养上所需要的能量的100倍。,什么是光合作用？,福安二中,阮建英,光合作用的概念： 光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用

6、光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。,福安二中,阮建英,1648海尔蒙特,1771年普利斯特利,1939鲁宾、卡门,1864萨克斯,1779英格豪斯,1940卡尔文,光合作用的探究历程,福安二中,阮建英,5年后,17世纪40年代，海尔蒙特(J.B. van Helmont，荷兰),柳树增重74.47kg 土壤减少0.06kg,水分是植物建造自身的主要原料,不足：没有考虑到植物能否从空气中得到什么,光合作用的探究历程,只浇水,福安二中,阮建英,结论：植物可以更新空气,对照组 实验组,探究一：普利斯特利的实验,1771年 英国科学家普利斯特利,不足：没有发现光在植物

7、更新空气中的作用,福安二中,阮建英,探究一：普利斯特利的实验,植物可以影响空气成分吗？,植物可以影响空气成分。,植物能产生动物呼吸和蜡烛燃烧所需要的气体。,植物可以更新空气(吸收CO2,产生O2)。,设计实验,结果分析,得出结论,小鼠和点燃的蜡烛,光照，密闭玻璃罩,小鼠死亡，蜡烛也熄灭,绿色植物,小鼠存活，蜡烛仍燃烧,提出问题,作出假设,实施实验,福安二中,阮建英,英格豪斯的实验,结论：普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功； 植物体只有绿叶才能更新污浊的空气。,福安二中,阮建英,为什么有人认为植物也能使空气变污浊？,光合作用的探究历程,持这种观点的人，很可能是在无光条件下做的这个实验。无光

8、时，植物不进行光合作用，只进行细胞呼吸，所以没有释放氧气，而是释放了二氧化碳，也就是使空气变污浊了。,福安二中,阮建英,回忆学过的化学知识，想一想空气的组成是怎样发现的？这对研究光合作用有什么意义？ 1785年，发现了空气组成主要是氮气和氧气，其中氧气与呼吸和燃烧有关，明确绿叶在光下释放的是氧气，吸收的是二氧化碳。 1845年，梅耶指出，植物在进行光合作用时，把光能转变成化学能储存起来。,光合作用的探究历程,福安二中,阮建英,探究二：萨克斯的实验,在暗处放置几小时,一半曝光，一半遮光,碘蒸气处理,结论：,植物在光下进行 光合作用产物除 还有淀粉。,福安二中,阮建英,探究二：萨克斯的实验,植物光

9、合作用的产物除氧之外还有什么？,植物光合作用的产物还有淀粉。,曝光一侧的叶片经过碘蒸汽处理后变成蓝色,而遮光一侧的叶片经过碘蒸汽处理后不变蓝。,设计实验,结果分析,得出结论,提出问题,作出假设,植物在光合作用中产生了淀粉 。,碘蒸气处理,实施实验,福安二中,阮建英,针对训练：1864年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时，然后把此叶片一半遮光， 一半曝光。经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。该实验在设计上具有很强的严密性，具体体现在（）。 A本实验不需要设对照实验 B曝光处作为对照实验 C本实验为空白对照实验 D遮光处作为对照实验,D,福安二中,阮

10、建英,1880年，恩格尔曼通过实验证明了光合作用的场所是叶绿体,光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？ 你能用一个化学反应式表示出来吗？,福安二中,阮建英, 水 绿色植物 植物生长（土壤中的水分是植物建造自身的原料） 污浊空气 绿色植物 新鲜空气（绿色植物在可以更新空气） CO2 绿色植物 O2 （明确绿叶在光下放出O2，吸收CO2） 光照 H2OCO2 绿色植物 O2淀粉 （光合作用产物除O2外还有淀粉）,光照, H2OCO2 光能 O2（CH2O） 叶绿体,福安二中,阮建英,同位素标记法（同位素示踪法） 同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用同位素标记的化合物，化学性质不会改变。科学家

11、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。 稳定性同位素(例：18O,15N)质谱仪、核磁共振仪 放射性同位素(例：32P,14C, 131I,35S) 盖革计数器、液体闪烁计数器,福安二中,阮建英,C18O2,CO2,O2,18O2,（一）,（二）,鲁宾和卡门实验,探究三：鲁宾、卡门的实验,福安二中,阮建英,探究三：鲁宾、卡门的实验,光合作用产生的氧是来自于水还是二氧化碳?,光合作用产生的氧是来自于水（或者是二氧化碳）,第1组释放的氧气全部是O2；第2组全部是18O2,光合作用产生的氧气来自于水，而不是来自于二氧化碳。,提出问题,设计实验,结果分析,得

12、出结论,作出假设,实施实验,福安二中,阮建英,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,福安二中,阮建英,绿色植物,更新空气,绿叶,光照条件,化学能,黑暗处理,淀粉,水,卡尔文循环,福安二中,阮建英,练习 1.如下图所示，某绿色植物的绿叶经阳光照射24 h后，经脱色并用碘液处理，结果有锡箔覆盖的部位不呈蓝色，而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。 本实验证明（ ） 光合作用需要二氧化碳光合作用需要光光合作用需要叶绿素光合作用放出氧气光合作用制造淀粉 ABCD,C,福安二中,阮建英,练习 2.在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O的水中，过一段时间后，分析18O放射性标记，最先（ ） A、在植物体内的葡萄糖中发现 B、在植物体内的淀粉中发现 C、在植物体内的淀粉,脂肪,蛋白质中均可发现 D、在植物体周围的空气中发现,D,福安二中,阮建英,练习 3.从人类对光合作用的探究历程来看，生物学的发展与物理学和化学有什么联系？与技术手段的进步有什么关系？试举