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第4節(jié)能量之源--光與光合作用第5章細(xì)胞的能量供給和利用第一頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分。光合作用需要色素去捕獲光能。正常苗白化苗正常幼苗能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)養(yǎng)料。白化苗不能進(jìn)行光合作用,無法制造有機(jī)養(yǎng)料。第二頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分。〔1〕提取綠葉的色素
原理:色素能溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中,所以可用無水乙醇提取色素。稱取5g的綠葉,剪碎,放入研缽中。一、捕獲光能的色素1.色素的種類一、捕獲光能的色素第三頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分?!捕趸栌兄谘心サ贸浞?,碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞?!成僭S二氧化硅和碳酸鈣再放入10mL無水乙醇迅速、充分的研磨第四頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分。將研磨液迅速倒入玻璃漏斗中進(jìn)行過濾。收集濾液,封口。第五頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分?!?〕制備濾紙條鉛筆線畫鉛筆細(xì)線〔3〕畫濾液細(xì)線★要求:細(xì)、直、齊重復(fù)2—3次第六頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分?!?〕別離綠葉中的色素原理:色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同,從而別離色素。層析液培養(yǎng)皿★層析液不能沒及濾液線第七頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分。第八頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分?!锶芙舛却螅瑪U(kuò)散速度快;溶解度小,擴(kuò)散速度慢層析液濾液細(xì)線第九頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分。葉綠體中色素提取和別離實(shí)驗(yàn)中幾個(gè)關(guān)鍵問題取葉要新鮮,濾液中含有較多的色素;研磨要迅速充分,防止丙酮揮發(fā),同時(shí)可以得到色素濃度較大的濾液;畫濾液細(xì)線要重復(fù)2-3次,以便色素帶清晰;濾液細(xì)線要細(xì)、直、齊,防止色素帶重疊;濾液細(xì)線勿浸入層析液,防止色素溶解在層析液中;層析時(shí),燒杯要加蓋,防止苯等有毒物質(zhì)揮發(fā)出來污染空氣;實(shí)驗(yàn)結(jié)束,要用肥皂洗手,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中可能接觸了苯等有毒物質(zhì);濾紙條要避光保存,防止褪色第十頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分。2.色素的作用實(shí)驗(yàn)說明:葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。第十一頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分。色素葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b葉黃素胡蘿卜素吸收可見的太陽(yáng)光葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光葉綠體中的色素返回思考:葉片為什么是綠色的?(藍(lán)綠色)(黃綠色)(橙黃色)(黃色)3/41/4第十二頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分。葉片中的葉肉細(xì)胞綠葉
葉肉細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖
葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖二、葉綠體的結(jié)構(gòu)第十三頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分。①②④.③⑤1.下列標(biāo)號(hào)各代表: ①
②
③
④
⑤2.在④上分布有光合作用所需的
和
,在⑤中也分布有光合作用所需的
。葉綠體是進(jìn)行的場(chǎng)所光合作用外膜內(nèi)膜基粒類囊體膜基質(zhì)色素酶酶第十四頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分。每天澆水,5年后1、17世紀(jì)40年代,海爾蒙特(J.B.vanHelmont,荷蘭)柳樹增重74.47kg土壤減少0.06kg植物增重主要來自水分缺乏:沒有考慮到空氣對(duì)光合作用的影響。三、光合作用的探究歷程第十五頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分。2、1771年英國(guó)普里斯特利蠟燭熄滅。蠟燭持續(xù)燃燒。小鼠死亡。小鼠存活。植物能夠更新因燃燒或呼吸而變混濁的空氣。第十六頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分。結(jié)論:綠葉在光下吸收CO2,釋放O2。3、1779年,荷蘭科學(xué)家英格豪斯確定植物只有綠葉才能更新空氣并且依賴于光。4、1785年,拉瓦錫發(fā)現(xiàn)了空氣的組成。5、1845年,德國(guó)科學(xué)家梅耶指出,植物光合作用時(shí),把光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲(chǔ)存起來。第十七頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分。黑暗處理一晝夜6、1864年德國(guó)薩克斯實(shí)驗(yàn)讓一張葉片一半曝光一半遮光除去葉綠素酒精水〔證明綠葉在光下制造淀粉〕滴加碘酒后或者用碘蒸氣處理這片葉,發(fā)現(xiàn)曝光的一半呈深藍(lán)色,遮光的一半那么沒有顏色變化。第十八頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分。二、捕獲光能的結(jié)構(gòu)7、恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)隔絕空氣黑暗環(huán)境用極細(xì)光束照射完全暴露在光下結(jié)論:氧是由
葉綠體釋放出來的,
葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。光合作用需要光照。第十九頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分。3.先用極細(xì)光束照射水綿,而后又讓水綿完全曝露在光下。先選極細(xì)光束,葉綠體上可分為光照多和光照少的部位,相當(dāng)于一組比照實(shí)驗(yàn);用好氧細(xì)菌檢測(cè),能準(zhǔn)確判斷水綿細(xì)胞中釋放氧的部位。而后用完全曝光的水綿與之做對(duì)照,從而再一次證明實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是光照引起的,并且氧是由葉綠體釋放出來的。
1.實(shí)驗(yàn)材料選用水綿和好氧性細(xì)菌。
因?yàn)樗d的葉綠體呈螺旋式帶狀,便于觀察,用好氧性細(xì)菌可確定釋放氧氣的部位。2.選用黑暗并且沒有空氣的環(huán)境。排除了氧氣和光的干擾。
該實(shí)驗(yàn)的巧妙之處:第二十頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分。8、20世紀(jì)30年代〔美國(guó)〕魯賓與卡門實(shí)驗(yàn)第一組第二組探究光合作用產(chǎn)生的氧來自于H2O還是CO2H2180C02H20C18O2第二組180202第二十一頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分。9、美國(guó)科學(xué)家卡爾文CO2碳的同位素14CCO214(CH2O)14CO214第二十二頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分。產(chǎn)物:淀粉條件:光光合作用發(fā)現(xiàn)小結(jié):1771年,英國(guó)普利斯特利原料:水1880年,美國(guó)恩格爾曼20世紀(jì)30年代,美國(guó)魯賓與卡門1864年,德國(guó)薩克斯1664年,比利時(shí)海爾蒙特原料和產(chǎn)物:更新空氣(二氧化碳和氧氣)產(chǎn)物氧來自于水。場(chǎng)所:葉綠體條件:光29實(shí)驗(yàn)方法:同位素標(biāo)記法實(shí)驗(yàn)原那么:對(duì)照原那么單一變量原那么第二十三頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分??偨Y(jié)光合作用的概念CO2+H2O光能
葉綠體反響物產(chǎn)物條件場(chǎng)所(CH2O)+O2第二十四頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分。色素分子可見光ADP+PiATP酶吸收H2OO2[H]光解2C3C5CO2固定酶
C6H12O6+H2O還原酶光反響暗反響四、光合作用的過程第二十五頁(yè),編輯于星期五:十點(diǎn)十九分。光反響
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