内容正文:
第二节 光合作用——光能的捕获和转换①
细胞中能量的转换和利用
章
三
第
条件:光照 产物:淀粉
回顾1:天竺葵实验
回顾引入
叶绿体
光照
二氧化碳+水 有机物+氧气
回顾2:光合作用的反应式
回顾引入
进行光合作用的场所
功能:
结构:
双层膜、基粒(类囊体)、基质
含有进光合作用的色素和酶
回顾3:叶绿体的结构和功能
回顾引入
五年后
柳树增重 80 kg
土壤减少 0.1kg
结论:植物生长所需养料主要来自 而不是 。
水
土壤
一、1627年海尔蒙特的“柳树实验”
定量实验
讲授新课
结论:植物需要 才能产生气体
后来人们确定绿叶在阳光下放出的气体是O2
阳光
二、1779年英格豪斯实验过程
讲授新课
碘蒸气处理
见光部分
遮光部分
遮光处理
酒精(目的)
暗处理
在暗处放置1-2天
光照
光照几个小时
饥饿处理目的是什么?
清水漂洗
清水漂洗
结论:叶片在光下产生了 ;
目的
水浴加热
三、1864年萨克斯实验过程
讲授新课
淀粉
四、19世纪60年代俄国科学家实验过程
通过自己设计的光学仪器发现,叶绿素的吸收光谱与光合作用的作用光谱相吻合。
结论:光合作用中利用的光与叶绿素吸收光能有关
讲授新课
结论:释放的氧全部来自参加反应的 。
同位素标记法
水
18O2
18O2
H218O
O2
O2
光照射下的
小球藻悬液
CO2
A
H2O
C18O2
B
方法:
五、1941年,美国的鲁宾和卡门的实验过程
讲授新课
结论:CO2主要用于合成 。
六、美国卡尔文的实验过程
糖类等有机物
讲授新课
极 细 光 束
实验一.黑暗中用极细的光束照射
实验二.均匀光照下
现象一:好氧细菌集中在照射到的叶绿体部位
现象二:聚集现象消失,好氧细菌均匀分布于叶绿体所有部位
结论:光合作用的场所是 ,条件是 。
叶绿体
光
七、19世纪80年代恩格尔曼实验过程
讲授新课
结论:光合作用能有效吸收: ;
实验三.通过三棱镜用不同颜色的极细光束同时照射叶绿体不同部位
红光与蓝紫光
现象三:好氧细菌主要分布于红光与蓝紫光照射区域
讲授新课
H2 O
18
O2
18
CO2
14
( CH2O)
14
讲授新课
叶绿体
光能
CO2+H2O (CH2O)+O2
光合作用是绿色植物细胞中的叶绿体从太阳光中捕获能量, 并将这些能量在CO2和H2O转变为糖与O2的过程中,转换并储存为糖分子中化学能的过程。
讲授新课
科学家
结论
进步之处
尚需解决的问题
海尔蒙特
植物生长需要水
定量
空气、阳光……
英格豪斯
植物生长需要阳光
改进材料
产物、场所
萨克斯
产生淀粉
染色、脱色
场所
恩格尔曼
叶绿体、光
明确场所
元素来源
鲁宾和卡门
氧气来自水
同位素标记
卡尔文
CO
2
用于合成有机物
同位素标记
更精确的场所和过程
季米里亚捷夫
叶绿素吸收光能
技术进步
场所
总结归纳
边做边学
提取和分离叶绿体中的光合色素
实验项目 实验原理 实验步骤
提取色素
(研磨、过滤)
制备滤纸条
画滤液细线
分离色素
观察实验结果
叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂(丙酮、乙醇)中,可以用丙酮提取叶绿体中的色素。
色素的提取
色素的分离
层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂。利用叶绿体中色素在层析液中的溶解度不同,在滤纸上的扩散速度不同,将不同色素分离开来。
提取色素
(研磨、过滤)
5g叶片+5ml无水乙醇+少量二氧化硅和碳酸钙,充分研磨
漏斗中铺入2层纱布,下接试管,将研磨液倒入漏斗中过滤
制备滤纸条
在滤纸上剪出宽约1cm 的滤纸条,并减去一端的两个角,制作滤纸条
溶解色素
有助于充分研磨
防止色素分子被破坏
边做边学
画滤液细线
用盖玻片/毛细吸管蘸取少量的滤液进行划线,吹干后,重复2-3次,每人制作一个
分离色素
在烧杯中倒入约3ml层析液,将滤纸条插入其中,尤其注意层析液不能超过画的滤液细线
观察实验结果
观察实验现象,并从上至下说出色素的名称以及颜色
边做边学
5g菠菜叶剪碎
加入5ml无水乙醇少许二氧化硅和碳酸钙
边做边学
提取方法 实验图 实验材料 纸层析法
研钵研磨
研磨过滤器
离心管+
研磨棒
5g菠菜叶+5ml无水乙醇+少许二氧化硅和碳酸钙
3g叶片 + 5mL无水乙醇+少量碳酸钙、二氧化硅
0.5g叶片 + 1mL无水乙醇+少量碳酸钙、二氧化硅
边做边学
画滤液细线,吹干后重