能量之源-光与光合作用1

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1、第4节能量之源——光与光合作用一、实验：绿叶中色素的提取和分离1.实验原理：①色素的提取：叶绿体中色素易溶于有机溶剂，可用无水乙醇来提取绿叶中色素②色素的分离：不同色素在层析液中的溶解度不同：溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，溶解度低的在滤纸上随层析液扩散的慢，最终在滤纸上形成不同的色素带从而分离开⑴提取色素③将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤，漏斗基部放一块单层尼龙布，将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严。①称取绿叶，剪碎，放入研钵。②向研钵中加少许的二氧化硅碳酸钙和10ml无水乙醇，在研钵中迅速研磨（二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可

2、防止研磨中色素被破坏）2.实验步骤：⑵制备滤纸条①取干燥的定性滤纸，剪成略小于试管长与直径的滤纸条，将滤纸条的一端减去两角（防止两边的色素层析时扩散过快）②在距这一端1厘米处用铅笔画一条细的横线⑶画滤液细线①用毛细吸管吸取少量刚才制备的色素滤液，沿铅笔线均匀的画出一条细线（要画得细、齐、直）②待滤液干后，再画一两次(使细线上含有更多的色素)２⑷分离色素①将适量层析液倒入小烧杯，将滤纸条有滤液细线的一端朝下，轻轻插入层析液中，不能让滤液细线触及层析液（防止细线上的色素溶解于层析液）②随后用培养皿盖住小烧杯（防止层析液挥发）绿叶中的色素类胡萝卜素叶绿

3、素胡萝卜素(橙黄色）叶黄素（黄色）叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）(占1/4)(占3/4)思考：滤纸条上色素带的宽窄和顺序说明了说明了什么问题？最宽最快3.色素的种类：绿叶中色素溶液光合作用4.色素的功能：叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素主要吸收蓝紫光、红光主要吸收蓝紫光（对绿光吸收最少，绿光被反射，使叶片呈绿色）外膜内膜基粒基质（DNA,酶)分布在叶绿体的类囊体薄膜上和叶绿体基质中分布在叶绿体的类囊体薄膜上②和光合作用有关的酶：①吸收光能的四种色素：类囊体（色素,酶）(增大膜面积）二、叶绿体的结构和功能1.叶绿体的结构：结论：实验:1880年

4、，美国科学家恩格尔曼①氧气是由叶绿体释放出来的②叶绿体是进行光合作用的场所2.叶绿体的功能：水棉好氧细菌黑暗无空气极细光束：细菌集中在叶绿体被光束照射的部位完全光照：细菌分布于叶绿体所有受光照的部位极细光束完全光照光能叶绿体CO2+H2O（CH2O)+O2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，并且释放出氧气的过程。制造有机物，储存能量二、光合作用的概念糖类1.概念2.实质：3.化学反应式：（1）1771年，英国科学家普利斯特利结论：植物可以更新因蜡烛燃烧和小鼠呼吸而变得浑浊的空气（2）1779年，荷兰科学家英格豪

5、斯结论:植物体只有绿叶在阳光照射下才能更新浑浊的空气。三、光合作用的探索历程：结论：绿叶在光下放出的是气体是O2，吸收的是CO2（3）1785年，发现空气组成（4）1845年，德国科学家梅耶他根据能量转化与守恒定律结论：植物进行光合作用时，把光能转化为化学能储存起来。问题:植物吸收的和释放的究竟是什么气体呢？问题:这一过程中植物吸收的光能去了哪里呢？（5）1864年，德国植物学家萨克斯暗处理一昼夜用碘处理这片叶片发现光照的一半呈深蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。结论：光合作用中产生了淀粉让一片叶片一半光照一半遮光问题:植物把能量储存在什么物质中了

6、呢？CO218O2H218OC18O2O2H2O结论：光合作用释放的O2全部来自于H2O（6）1939年，美国科学家鲁宾和卡门问题:光合作用释放的氧气来自于H2O还是CO2？光照射下的小球藻悬液（7）20世纪40年代，美国科学家卡尔文他用14C标记的CO2供小球藻进行光合作用，追踪检测其放射性，最终探明中CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径14CO214C3（14CH2O）问题:光合作用产生的有机物是怎样合成的呢？结论：把光合作用中碳的转移途径称为卡尔文循环三碳化合物糖类二氧化碳叶绿体中的色素供氢供能C3的还原（CH2O）ADP+PiA

7、TP2C3C5CO2的固定CO2H2OO2水在光下分解[H]光反应阶段暗反应阶段光能四、光合作用的过程类囊体薄膜叶绿体基质(1)光照停止，CO2供应不变，C3C5(2)光照不变，CO2供应停止，C3C5能量的转移途径：光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能光能叶绿体CO2+H2O（CH2O)+O2元素的转移途径：①O元素：H2O―→O2CO2―→(CH2O)②C元素：CO2―→C3―→(CH2O)③H元素：H2O―→[H]―→(CH2O)光反应为暗反应提供了[H]和ATP暗反应为光反应提供了ADP和PiATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化

8、学能光能→ATP中活跃的化学能ADP+Pi+能量ATP酶H2O[H]+O2CO2+C52C3酶2C3(CH2O)+C5[H]ATP酶①C