幻灯片 1 俗话说:“万物生长靠太阳”,为什么这么说呢?我们来看一组数据:
①地球表面上的绿色植物每年大约制造4400亿吨有机物;
②地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为7.11×1018kJ,这个数字大约相当于240000个三门峡水电站所发出的电力。
绿色植物储存在有机物中的能量来自哪里呢?
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幻灯片 2第三节光能的捕获和利用
一 光合作用的早期研究
二 叶绿体的结构
三 光合作用的过程
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幻灯片 3
五年后
1642年,海尔蒙特(J.B. van Helmont)
柳树增重74.47kg
土壤减少0.06kg
水分是建造植物体的主要原料
思考1. 这一结论是否合理?
不合理,它忽视了空气,矿物质对植物生长的影响。
1、海尔蒙特实验
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幻灯片 4结论:植物可以更新空气
2.1771年,英国科学家 普里斯特利的实验
他没有意识到光合作用在有光的条件下才能进行,他在做实验时有时是在有光的环境下进行的,有时是在无光的环境下进行的
有时成功有时失败的原因是什么?
1779年,荷兰科学家英格豪斯做了500多次植物更新空气的实验,结果发现:普里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空气。1785年,人们发现了空气的组成,才明确绿叶在光下放出的气体是O2,吸收的是CO2
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幻灯片 5
3、 1864年,萨克斯(德)的实验
(置于暗处几小时)
目的是什么?结论?
(1)为了将叶片中原有的淀粉消耗完,以排除原有淀粉的影响
(2)绿色叶片在光合作用中产生了淀粉
1845年,德国科学家梅耶(R.Mayer)根据能量转换和守恒定律明确指出,植物进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来。贮存于什么物质中呢?
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幻灯片 6----
幻灯片 7绿色叶片中光合作用中产生了淀粉;
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幻灯片 84、1880年,恩格尔曼的实验
隔绝空气
黑暗,用极细光束照射
完全暴露在光下
水绵和好氧细菌的装片
结论:
氧是由 叶绿体释放出来的, 叶绿体是光合作用的场所。
光合作用需要光照。
巧妙之处表现在那些哪些方面?
1、材料:水绵是单细胞连接的丝状体,不需要做切片,而且叶绿体细长呈带状,便于直接观察和分析研究
2、环境的设置
3、好氧性细菌的使用
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幻灯片 9结论:
光合作用产生的氧气全部来自水,而不是来自CO2。
5、 20世纪30年代,鲁宾和卡门(美)
同位素标记实验:
同位素标记法:用放射性同位素标记的化合物,化学性质不会改变。通过追踪放射性同位素标记的化合物,可以弄清化学反应的详细过程。
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幻灯片 10----
幻灯片 11外膜
内膜
基质
基粒(类囊体)
(基质中还有:少量DNA、RNA、核糖体等)
基粒
与光反应有关的色素和酶都分布在类囊体的膜上;
与暗反应有关的酶分布在基质中
叶绿体的结构
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幻灯片 12----
幻灯片 13探究实验----叶绿体色素的提取与分离
实验原理:
提取 。
分离 。
方法: 纸层析法
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幻灯片 14把滤纸条放到层析液中时注意:
加盖培养皿盖的目的是:
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幻灯片 15操作步骤:
提取色素
制备滤纸条
画滤液细线
分离色素
观察与记录
成功的关键在于:
第一,叶片要新鲜浓绿,
第二,在滤纸条上画滤液细线时色素量要足,且滤液细线一定要细、直、匀,细线不超过1-2mm
第三,层析过程中,滤液细线一定不要浸到层析液中。
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幻灯片 16方法与步骤:
称取5g左右的鲜叶,剪碎,放入研钵中。加少许的石英砂(充分研磨)和碳酸钙 (中和细胞中的酸,防止镁从叶绿素分子中移出)与2ml丙酮。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。
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幻灯片 17----
幻灯片 18
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
胡萝卜素
(1)自上而下色素的顺序及颜色
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
(2)色素带最窄 :
色素带最宽 :
分析色素带
胡萝卜素
叶绿素a
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幻灯片 191、实验原理:
2、研磨时加入石英砂的目的:
3、加碳酸钙的目的:
4、画滤液细线时的要求:
5、把滤纸条放到层析液中时注意:
6、加盖培养皿盖的目的是:
7、滤纸条上出现的四种色素从上到下依次是:
其中距离最大的色素带是
相邻距离最大的是,
相邻距离最小的是
叶绿素在有机溶剂中的溶解度不同
研磨充分
防止色素被破坏
防止层析液挥发
不要让层析液没过滤液细线,防止色素溶解在层析液中
胡萝卜素、叶黄素
胡萝卜素、叶绿素b
胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
叶绿素a、叶绿素b
匀、细、直
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幻灯片 20
叶绿素
类胡萝卜素
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)
吸收红光和蓝紫光
吸收蓝紫光
3/4
1/4
捕获光能的色素
(1)所有的叶绿素b, 叶黄素,胡萝卜素和绝大多数的叶绿素a(又叫聚光色素、天线色素):吸收和传递光能。
(2)处于特殊状态的叶绿素a:吸收和转化光能。
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幻灯片 21叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
叶片为什么往往是绿色的呢?
叶绿体中的色素提取液
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幻灯片 22叶绿素中的吸收光谱
0
400
500
600
700 nm
50
100
叶绿素b
叶绿素a
叶绿素主要吸收___________
类胡萝卜素主要吸收________
蓝紫光、红橙光
蓝紫光
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幻灯片 23光合作用的实质:
绿色植物通过 ,利用 ,把
和 转化成储存着能量的
,并且释放出 的过程。
叶绿体
光能
二氧化碳
水
氧气
有机物
总之:1、物质的转化 2、能量的转化
把无机物合成有机物,释放出O2
把光能转化成储存在有机物中的化学能
什么是光合作用呢?
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幻灯片 242.1864年,德国科学家萨克斯实验
结论:
光合作用的发现:
1.1771年,英国科学家 普里斯特利实验
结论:
绿色叶片在光合作用中产生了淀粉
3.1880年,德国科学家恩吉尔曼实验
结论:
叶绿体是植物进行光合作用的场所,光合作用需要光
4.20世纪30年代,美国科学家鲁宾和卡门实验
结论:
植物可以更新空气
光合作用释放的氧全部来自水
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幻灯片 25为什么有些植物的叶片不是绿色的?
为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不同呢?
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