5.4能量之源光与光合作用(优质课)

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1、能量之源——光与光合作用太阳光中有能量，我们制造出太阳能电池板可以捕获其中的能量并转化为电能。绿色植物也能捕获并转化太阳光中的能量，那么，绿叶中通过什么物质或结构捕获并转化光能呢？白化苗由于不能进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。可见光合作用与细胞中的色素有关。绿叶中有哪些色素呢？叶绿体中色素的提取和分离【实验】一、捕获光能的色素一、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

2、而可用层析液将不同的色素分离。方法与步骤：1.提取色素称取5g左右的鲜叶，剪碎，放入研钵中。加少许的二氧化硅（使研磨充分）和碳酸钙(中和细胞中的酸，防止色素被破坏)与10ml无水乙醇（溶解绿叶中的色素）。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。2.制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成滤纸条，将滤纸条的一端剪去2个角（使层析液同时到达滤液细线），并在距这端1cm处用铅笔画一条细的横线。3.画滤液细线：用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线。等滤液干后再画2-3次。4.分离绿叶中的色素：将适量的层析液倒入烧杯中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻轻插入层析

3、液中，随后用棉塞塞紧试管口。注意：不能让滤液细线接触层析液！（如果触及到层析液，细线上的色素就会溶解到层析液中，而不会在滤纸上扩散开来）讨论：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？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叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反

4、射回来，所以叶片才呈现绿色。结论：有些蔬菜大棚用红色或蓝色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，有的温室内悬挂发红色或蓝色的灯管。1.用这种方法有什么好处？这样做对光合作用有影响吗？2.为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？可以提高光合作用强度；不同颜色的光会影响植物的光合作用。不能；因为叶绿素基本上不吸收绿光。1.在光照强度相同的情况下,为绿色植物提供哪种光,对其光合作用最有利,光合作用的产物较多A.红光B.蓝紫光C.白光D.绿光2.在光照强度相同的情况下,为绿色植物提供哪种光,对其光合作用最有利,光合作用的产物较多A.红光B.蓝紫光C.橙光D.绿光CB二、叶

5、绿体的结构1817年，两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素，当时并不清楚叶绿素在植物细胞中的分布情况。1865年，德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用中的功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中，而是集中在一个更小的结构里，后来人们称之为叶绿体。叶绿体结构模式图外膜内膜基粒基质吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上。含有少量DNA和RNA；与光合作用有关的酶分布在类囊体和基质中。水绵是常见的淡水藻类。每条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。恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？（1）用水

6、绵作实验材料，有细而长的带状叶绿体，螺旋状分布在细胞中，便于观察和分析研究。（2）将临时装片置于黑暗且没有空气的环境中，排除了环境中光线和O2的影响，从而确保实验能顺利进行。（3）用极细的光束照射，并且用好氧菌进行检测，能准确的判断水绵细胞中放O2部位。（4）进行黑暗（局部光照）与曝光的对比实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。结论：水分是植物建造自身的原料。17世纪海尔蒙特栽培的柳树实验三、光合作用的探究历程一段时间后一段时间后1771年普利斯特利实验普利斯特利实验结论：植物可以更新空气有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结果，所以有人认为植物也能

7、使空气变污浊？1779年荷兰的英格豪斯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空气。到1785年，发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的是O2，吸收的是CO2。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1864年，萨克斯(德)的实验（置于暗处几小时）思考：目的是什么？一半遮光一半曝光为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽酒精脱色1864年，（德）萨克斯的实验绿色叶片中光合作用中产生了淀粉。返回光合作用氧气来源的探究（１８３９年）用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2,使它分别成为H218O和C18O2。进行两组光合作用

8、的实验：6、鲁宾、卡门实验H2OC18O2H218OCO2光照下的