5.4光合作用董梅

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1、能量之源—光与光合作用一、捕获光能的色素和结构学习目标1、说出绿叶中色素的种类和作用。2、说出叶绿体的结构和功能。3、说明光合作用以及对它的认识过程。学习重点1、绿叶中色素的种类和作用。2、光合作用的发现及研究历史。一、捕获光能的色素和结构玉米白化苗玉米白化苗一、实验原理1.叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以用无水乙醇可提取叶绿体中色素。2.色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得慢，因而可用层析液将不同的色素分离。绿叶中色素的提取和分离a、称取：取5g绿

2、叶剪碎放入研钵中b、研磨SiO2CaCO3无水乙醇研磨充分防止色素破坏溶解色素[方法步骤]（1）色素的提取c、过滤：收集滤液a、制备滤纸条：干燥的定性滤纸1cm（2）色素的分离（纸层析法）铅笔线★要求：细而齐重复2—3次b、画滤液细线C、扩散分离实验结果：讨论：1.滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？8/18/202110叶绿素类胡萝卜素（含量约3/4）（含量约1/4）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）绿叶中的色素三、实验关键1.选材时应注意选择鲜嫩、色浓绿、无浆汁的叶片。如菠菜叶

3、（含色素多）。2.画滤液细线时应以细、齐、直为标准，重复画线时必须等上次画线干燥后再进行，重复2-3次。（使分离的色素带平整，不重叠）3.层析时不要让滤液细线触及层析液。（防止色素溶解在层析液中）四、注意事项1.因乙醇和层析液都是易挥发且有一定毒性的有机溶剂，所以研磨要快，收集的滤液要用棉塞塞住，层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的挥发。2.在研磨时要加少许二氧化硅，目的是为了研磨充分，有利于色素的提取；加少许碳酸钙的目的是为了防止研磨过程中，叶绿体中的色素受到破坏。3.分离色素时，一定不要让滤纸条上的滤液细线接触到层析液，这是因为色素易溶解在层析

4、液中，导致色素带不清晰，影响实验效果。2、色素的吸收光谱叶绿素溶液叶绿素主要吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光类胡萝卜素溶液色素的吸收光谱图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③④1.下列标号各代表：①②________③_________④⑤________2.在④上分布有光合作用所需的和，在⑤中也分布有光合作用所需的。基质酶外膜内膜类囊体膜基粒色素酶①②⑤捕捉光能的色素存在于细胞中的中叶绿体叶绿体叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗？水绵是常见的淡水藻类每条

5、水绵由许多个结构相同的长筒状细胞连接而成。水绵很明显的特点是：叶绿体呈带状，螺旋排列在细胞里。恩格尔曼实验水绵结构无空气的光下无空气的黑暗环境这两组实验想说明什么问题？氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。恩吉尔曼的实验在设计上的巧妙之处①从选材分析：②从对实验环境的把握看：③从自变量的操纵看看：④为了进一步验证实验结果：进行黑暗(局部光照)和曝光的对比实验，进一步验证了在光照的条件下叶绿体可以释放氧气选用水绵作为实验材料。水绵不仅具备细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析研究；好氧菌确定释放氧气多的部位将

6、临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常地进行。选用极细的光束照射，叶绿体上可分为光多和光少的部位，相当于一组对比试验年代科学家结论1664海尔蒙特水分是植物建造自身的原料1771普利斯特利植物可以更新空气1779英格豪斯只有在光照下只有绿叶才可以更新空气1845R.梅耶植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来1864萨克斯绿色叶片光合作用产生淀粉1880恩格尔曼氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所。1939鲁宾卡门光合作用释放的氧来自水。20世纪40代卡尔文光合产物中有机物的碳来自CO2

7、H2O类囊体膜酶Pi＋ADPATP光反应阶段光、色素、酶叶绿体内的类囊体薄膜上水的光解：H2O[H]+O2光能（还原剂）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中[H]场所：条件：物质变化能量变化进入叶绿体基质，参与暗反应供暗反应使用CO2五碳化合物C5CO2的固定三碳化合物2C3C3的还原叶绿体基质多种酶H2O类囊体膜酶Pi＋ADPATP[H]糖类卡尔文循环暗反应阶段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：ATP[H]、ADP+Pi叶绿体的基质中ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学

8、能2C3(CH2O)酶糖类[H]、ATP、酶场所：条件：物质变化能量变化CO2五碳化合物C5CO2的固定三碳化合物2C3叶绿体基质多种酶糖类ATP[H