内容正文:
第二节 光合作用
——光能的捕获和转换
第三章《细胞中能量的转换和利用》
1.绿色植物储存在有机物中的能量来自于哪里?
太阳光
2. 太阳光通过什么方式合成有机物的?
光合作用
一、解开植物光合作用之谜
古希腊亚里士多德认为:
根吸收土壤中的养分,
土壤减少的重量 = 植物增加的重量
植物为什么会生长?
解开植物光合作用之谜
五年后
柳树增重74.47 kg
土壤减少0.06 kg
1642年(比利时)海尔蒙特实验
他认为植物生长所需要的养料主要来自水,而不是土壤。
解开植物光合作用之谜
海尔蒙特的柳树实验的不足在哪里呢?
答:没有考虑到空气的影响。
解开植物光合作用之谜
结论:植物可以更新空气。但他并不知道植物更新了空气中的哪种成分。
1771年(英)普利斯特莱(利)的实验
解开植物光合作用之谜
他发现:普利斯特莱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。
1779年(荷兰)英根豪斯的实验
碘液检测
见光部分
遮光部分
遮光处理
酒精脱色
酒精
水
萨克斯实验过程
暗处理
在暗处放置1-2天
光照
光照几个小时
(饥饿处理)
清水漂洗
清水漂洗
黑暗处理一昼夜
结果:曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半则没有颜色变化。
一半曝光,一半遮光
1864年(德)萨克斯的实验
解开植物光合作用之谜
碘液处理
结论:
光合作用的产物是淀粉,需要光。
1.天竺葵放黑暗处一昼夜的目的?
黑暗处理(饥饿处理)目的:消耗原有的淀粉
2.该实验中有无对照?
有,一半曝光、一半遮光
3.把叶片放入酒精中隔水加热目的?
脱色处理,加热杀死细胞,色素溶解在酒精中
解开植物光合作用之谜
水绵的叶绿体呈带状
好氧性细菌
19世纪80年代(德)恩吉尔曼的实验
水绵临时装片在黑暗、没有空气的环境中进行实验。
极 细 光 束
解开光合作用之谜
结果:好氧性细菌集中在叶绿体上被光束照亮的部位
氧是由叶绿体释放出来的。
结论:
黑暗中
光照下
解开光合作用之谜
恩吉尔曼实验的巧妙之处在哪里?
所选的实验材料和实验条件
人们已经知道光合作用的原料有H2O和CO2。那么,光合作用释放的O2到底来自水还是来自CO2?
解开光合作用之谜
18O2
CO2
第一组
H218O
第二组
C18O2
1940年(美)鲁宾和卡门实验(同位素标记法)
结论:光合作用产生的O2来自于H2O。
O2
H2O
小球藻溶液
解开光合作用之谜
光合作用产生的有机物又是怎样合成的?
解开光合作用之谜
1948年(美)卡尔文的实验(同位素标记法)
用14CO2供小球藻进行光合作用,探明了CO2中的碳转化为有机物中的碳的途径,称为卡尔文循环。
解开光合作用之谜
CO2+H2O (CH2O)+O2
叶绿体
光能
原料、条件、场所、产物
糖类
光合作用的总反应式
二、捕获光能的色素
光合作用与细胞中的色素有关。
白化苗因不能进行
光合作用会死亡
叶绿体中有哪些色素呢?
叶绿体中色素的提取和分离
实验原理
提取:色素能溶解在有机溶剂中如无水乙醇、 丙酮中
分离:色素在层析液中溶解度不同,使四种 色素随层析液在滤纸上扩散的速度不同而分离
提取色素
制备滤纸条
画滤液细线
纸层析法
分离色素
观察实验结果
叶绿体中色素的提取和分离
实验过程
绿叶中色素的提取和分离
下列试剂的作用分别是什么?
CaCO3 :
SiO2 :
无水乙醇(或丙酮):
层析液:
防止研磨中色素被破坏
使研磨更充分
提取色素
分离色素
注意:滤纸上的滤液细线不能触到层析液。
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
叶绿体中主要的色素有几种?
最宽(最多)
绿叶中色素的提取和分离
最窄(最少)
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色 素
结论:色素具有选择吸收光能的作用
分光仪
红橙黄绿蓝靛紫
捕获光能的色素
吸收红光和蓝紫光
(蓝绿色)
叶绿素a
(黄绿色)
叶绿素b
(橙黄色)
胡萝卜素
叶黄素
(黄色)
叶绿素
(约占3/4)
类胡萝卜素
(约占1/4)
吸收蓝紫光
色素的种类和作用
反应条件:
反应场所:
反应物:
生成物:
能量变化:
光能等
叶绿体
CO2,H2O
有机物,O2
光能→化学能
CO2+H2*O
光能
叶绿体
(CH2O) +*O2
三、光合作用的过程
1、光反应阶段
2、暗反应阶段
光合作用的过程
请阅读课文有关光合作用过程的内容,思考:
1、光反应阶段和暗反应阶段在所需条件、进行场所、物质变化、能量转换方面的区别;
2、两个阶段有何联系?
有光
在叶绿体类囊体的薄膜上进行
物质变化:
H2O [