第五章第4节—能量之源—光与光合作用.ppt
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1、,第4节 能量之源光与光合作用,一、实验:绿叶中色素的提取和分离,1.实验原理:,色素的提取:,叶绿体中色素易溶于有机溶剂, 可用无水乙醇来提取绿叶中色素,色素的分离:,不同色素在层析液中的溶解度不同:溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快,溶解度低的在滤纸上随层析液扩散的慢,最终在滤纸上形成不同的色素带从而分离开,提取色素,将研磨液迅速倒入玻璃漏 斗中进行过滤,漏斗基部放 一块单层尼龙布,将滤液收 集到试管中,及时用棉塞将 试管口塞严。,称取绿叶,剪碎,放入研钵。,向研钵中加少许的二氧化硅 碳酸钙和10ml无水乙醇,在 研钵中迅速研磨 (二氧化 硅有助于研磨得充分,碳酸 钙可防止研磨中色素被破坏
2、),2.实验步骤:,制备滤纸条,取干燥的定性滤纸,剪成略小于试管长与直径的滤纸条,将滤纸条的一端减去两角(防止两边的色素层析时扩散过快) 在距这一端1厘米处用铅笔画一条细的横线,画滤液细线,用毛细吸管吸取少量刚才制备的色素滤液,沿铅笔线均匀的画出一条细线(要画得细、齐、直) 待滤液干后, 再画一两次 (使细线上含有 更多的色素),分离色素,将适量层析液倒入小烧杯,将滤纸条有滤液细线的一端朝下,轻轻插入层析液中,不能让滤液细线触及层析液(防止细线上的色素溶解于层析液) 随后用培养皿盖住小烧杯(防止层析液挥发),绿叶中的色素,类胡萝卜素,叶绿素,胡萝卜素(橙黄色),叶黄素(黄色),叶绿素a(蓝绿色
3、),叶绿素b(黄绿色),(占1/4),(占3/4),思考:滤纸条上色素带的宽窄和顺序说 明了说明了什么问题?,最宽,最快,3.色素的种类:,光合作用,4.色素的功能:,叶绿素a,叶绿素b,胡萝卜素,叶黄素,主要吸收蓝紫光、红光,主要吸收蓝紫光,(对绿光吸收最少,绿光 被反射,使叶片呈绿色),外膜,内膜,基粒,基质(DNA,酶),分布在叶绿体的类囊体薄膜上和叶绿体基质中,分布在叶绿体的类囊体薄膜上,和光合作用有关的酶:,吸收光能的四种色素:,类囊体(色素,酶) (增大膜面积),二、叶绿体的结构和功能,1.叶绿体的结构:,结论:,实验:1880年,美国科学家恩格尔曼,氧气是由叶绿体释放出来的 叶绿
4、体是进行光合作用的场所,2.叶绿体的功能:,水棉 好氧 细菌,黑暗,无空气,极细光束: 细菌集中在叶绿体被光束照射的部位 完全光照: 细菌分布于叶绿体所有受光照的部位,极细光束,完全光照,指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。,制造有机物,储存能量,二、光合作用的概念,糖类,1.概念,2.实质:,3.化学反应式:,(1)1771年,英国科学家普利斯特利,结论:,植物可以更新因蜡烛燃烧和小鼠呼吸而变得浑浊的空气,(2)1779年,荷兰科学家英格豪斯,结论:,植物体只有绿叶在阳光照射下才能更新浑浊的空气。,三、光合作用的探索历程:,结论:绿叶
5、在光下放出的是气体是O2, 吸收的是CO2,(3)1785年,发现空气组成,(4)1845年,德国科学家梅耶,他根据能量转化与守恒定律 结论:植物进行光合作用时,把光能转 化为化学能储存起来。,问题:植物吸收的和释放的究竟是什么气体呢?,问题:这一过程中植物吸收的光能去了哪里呢?,(5)1864年,德国植物学家萨克斯,用碘处理这片叶片发现光照的一半呈深蓝色,遮光的一半则没有颜色变化。,结论:光合作用中产生了淀粉,让一片叶片一半光照 一半遮光,问题:植物把能量储存在什么物质中了呢?,结论:光合作用释放的O2全部来自于H2O,(6)1939年,美国科学家鲁宾和卡门,问题:光合作用释放的氧气来自于H
6、2O还是CO2 ?,光照射下的 小球藻悬液,(7)20世纪40年代,美国科学家卡尔文,他用14C标记的CO2供小球藻进行光合作用,追踪检测其放射性,最终探明中CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径,14CO2,14C3,(14CH2O),问题:光合作用产生的有机物是怎样合成的呢?,结论:把光合作用中碳的转移途径 称为卡尔文循环,三碳化合物,糖类,二氧化碳,叶绿体 中的色素,供氢,供能,C3的还原,(CH2O),2C3,C5,CO2的固定,CO2,光反应阶段,暗反应阶段,光能,四、光合作用的过程,类囊体薄膜,叶绿体基质,(1)光照停止,CO2供应不变,C3 C5,(2)光照不变,CO2供
7、应停止,C3 C5,能量的转移途径:,光能,ATP中活跃的化学能,有机物中稳定的化学能,元素的转移途径:,O元素: H2OO2 CO2(CH2O) C元素: CO2C3(CH2O) H元素: H2OH(CH2O),光反应为暗反应提供了H和ATP 暗反应为光反应提供了ADP和Pi,ATP中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能,光能ATP中活跃的化学能,ADP+Pi+能量 ATP,酶,H2O H+O2,CO2+C5 2C3,酶,2C3 (CH2O)+C5,H ATP 酶,CO2的固定:,C3的还原:,类囊体薄膜,叶绿体基质,必须有光,酶,有无光均可,酶,联系,能量转化,物质转化,条件,场所,暗反应,
8、光反应,ATP的合成:,光,水的光解 :,五、影响光合作用的因素及应用,光照强度:,光的波长:,光合作用强度:,单位时间内通过光合作用制造的糖类的数量,光照时间:,温度:,水分:,CO2浓度:,矿质元素:,影响光合作用的因素,叶绿体中色素的吸收光波主要是红光和蓝紫光。,光的波长:,生产:用发红光或蓝紫光的灯管辅助光照,光照时间长,光合作用时间长,有利于植物的生长发育。,光照时间:,生产:适当延长光照时间,如可以在晚上 用灯管辅助光照,温度:,生产:白天适当提高温度,增强光合作用 夜晚适当降低温度,抑制呼吸作用,温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合速率。,在一定范围内,植物光合作用
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- 第五 能量 光合作用
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