3.2.1细胞中能量转换与利用--揭开光合作用之谜课件2023-2024学年高一上学期生物苏教版必修1

第二节 光合作用—-光能的捕获和转换 第1课时 解开光合作用之迷 光合作用的机理是什么? 光能是如何被捕获并储存的? 人们对光合作用的探究经历了怎样的历程? 2400多年前,古希腊的亚里士多德认为植物生长在土壤里,土壤是植物生命活动的源泉。 活动一:解光合作用之谜 一、海尔蒙特(比利时)的“柳树实验” 5年前 5年后 柳树苗2.5kg 土壤100kg 柳树约82.5kg 土壤约99.9kg 称 重 1、实验方法 2、你是否认同海尔蒙特的实验设计及结论? 不认同。没有考虑到空气等因素的影响。 定量研究的方法 二、1771-普利斯特(英国)的密闭钟罩实验 (1)A和D对照,实验的自变量是_,因变量是_。 (2)B和C对照,实验的自变量是_,因变量是_。 (3)实验结论是:_。 有无植物 蜡烛是否熄灭 有无植物 老鼠是否死亡 植物能更新空气中的成分 并没有发现光的作用 三、1779-英格豪斯(荷兰)的实验 放入水里的带叶枝条 发现: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。 直到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。 四、1864年-萨克斯(德国)的实验 ③酒精脱色 ①暗处理(饥饿处理) ②部分叶片遮光(光照) ④碘蒸气处理 实验结论: 为什么要对叶片先进行一段时间暗处理? 说明植物在光下产生了淀粉 消耗掉叶片中原有的淀粉,防止干扰实验结果。 五、1940年-鲁宾和卡门(美国)的实验 研究方法: 放射性同位素标记法 光照下的 小球藻悬液 第二组 第一组 H218O CO2 H2O C18O2 ? ? 18O2 O2 光合作用产生的O2来自于H2O。 实验结论: 实验结果: 第一组产生的是O2,第二组产生的是18O2。 六、1948年-卡尔文(美国)的实验 用14C标记14CO2,追踪光合作用中碳元素的行踪,历经十年终于发现CO2被用于合成糖类等有机物的途径——卡尔文循环。 (14CH2O) 214C3 14C5 14CO2 14 14 14 14 活动一 一、解开光合作用之谜 时间 人物 实验方法 结论 1627年 海尔蒙特 采用了定量研究的方法 树木只要有_,就能生长发育 1771年 普利斯特利 对照 植物能够更新空气 1779年 英格豪斯 把带叶的枝条放入水里,发现绿叶只在阳光下产生气体,在黑暗处不产生气体 后来,人们明白了空气的组成后,才确定绿叶在阳光下放出的气体是_ _ 1864年 萨克斯 采用_ _的方法 叶片在光下能产生_ 水 O2 碘蒸气处理叶片 淀粉 1941年 鲁宾和卡门 运用_ 光合作用释放的O2来自_ _ 1948年 卡尔文 用14C标记CO2,追踪光合作用中碳元素的行踪 CO2被用于合成_ _等有机物 同位素标记法 水 糖类 根据探究历程,尝试写出光合作用的反应式: 光照 H2O+CO2 O2+(CH2O) (CH2O) 光合作用的场所在哪里?哪些结构可以捕获光能? 活动二:叶绿素与光能的捕获 七、19世纪80年代恩格尔曼的实验一 水绵 叶绿体 水绵 无空气的黑暗环境 无空气的曝光环境 极细光束 细菌聚集在被光束照射到的叶绿体部位。 细菌聚集现象消失,分布于叶绿体所有受光部位。 实验结果 七、19世纪80年代恩格尔曼的实验二 用透过三棱镜的光照射临时玻片标本,让不同颜色的光投射水绵的带状叶绿体上。在红光和蓝光区的叶绿体部位都聚集了大量的好氧细菌。 实验结论:_进行光合作用的场所,_进行光合作用时主要吸收_和_。 叶绿体 叶绿体 红光 蓝紫光 活动二:叶绿素与光能的捕获 俄国科学家利用光学仪器发现,叶绿素的吸收光谱与光合作用的作用光谱相吻合 活动三:提取和分离叶绿体中的色素 1.提取色素的原理 无水乙醇、丙酮等有机溶剂能溶解绿叶中的各种光合色素。 色素在层析液中的溶解度不同,因而在滤纸上的扩散速度也有差异。 溶解度高,扩散速度快 溶解度低,扩散速度慢 一、实验原理 2.分离色素的原理 分离方法:纸层析法 二、实验材料与试剂 新鲜的绿叶、无水乙醇、层析液、二氧化硅、碳酸钙 活动三:提取和分离叶绿体中的色素 (1)为什么选择新鲜的绿叶? (2)无水乙醇的作用是什么?二氧化硅和碳酸钙的作用是什么? (3)滤纸条重复划线的原因是什么?将滤纸条放进层析液需要注意什么? 活动三:提取和分离叶绿体中的色素 注意:层析液不能没及滤液细线(或滤液细线不能触及层析液)。 原因:色素会溶解在层析液中。 层析液 分离绿叶中的色素 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) (1)为什么选择新鲜的绿叶? (2)无水乙醇的作用是什么?二氧化硅和碳酸钙的作用是什么? (3)滤纸条重复划线的原因是什么?将滤纸条放进层析液需要注意什么? 活动