1、第二節(jié)光合作用 第1課時光合色素與光能的捕獲,第四章光合作用和細胞呼吸,學(xué)習(xí)導(dǎo)航 1了解光合作用的發(fā)現(xiàn)歷程以及色素的種類和作用。2.掌握葉綠體中色素的提取和分離。重點,第四章光合作用和細胞呼吸,一、閱讀教材P72解開光合作用之謎 117世紀中葉：范海爾蒙特用定量的方法研究得出：植物 生長所需要的養(yǎng)料主要來自_，而不是土壤。 21771年:普利斯特萊通過動植物之間進行氣體交換的實驗 得知，植物生長吸收_，釋放出_。,水,CO2,O2,31779年：揚英根豪斯通過實驗證實：植物需要_才能制造出O2。 41864年：薩克斯采用碘液檢測淀粉的方法,確定葉片在光 下能產(chǎn)生_。 51940年：魯賓和卡門運

2、用_證明了光合作用釋放的O2、糖類中的氫都來自水。 61948年：卡爾文用14CO2追蹤光合作用中_的 行蹤，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CO2被用于合成糖類等有機物。,陽光,淀粉,同位素標記法,碳元素,二、閱讀教材P7374分析光合色素與光能的捕獲 1葉綠體中的色素及作用,藍綠色,黃綠色,藍紫光,紅光,2.恩吉爾曼的實驗 (1)生物材料：_(一種絲狀綠藻)和好氧細菌。 (2)實驗現(xiàn)象：在_集中了大部分的好 氧細菌。 (3)實驗結(jié)論：葉綠體中的光合色素能高效地吸收和利用 _和_。,水綿,紅光區(qū)和藍光區(qū),紅光,藍光,三、閱讀教材P73提取和分離葉綠體中的光合色素 1研磨：稱取5 g新鮮的菠菜葉，剪碎后放入研缽中，加

3、入 少許二氧化硅、_及5 mL無水乙醇，迅速而 充分地研磨。 2過濾:將研磨液過濾到試管中,并及時用棉塞塞緊試管口。 3畫線:在略短于燒杯高度、寬1 cm的干燥濾紙條一端剪去 兩個角，在距該端約1 cm處用鉛筆畫一條細線，用毛細吸管 吸取少量濾液，沿鉛筆線畫一條細而直的_ 細線，吹干后重復(fù)畫濾液細線若干次。,碳酸鈣,濾液,4層析分離：將畫好濾液細線的濾紙條輕輕地插入盛有 3 mL 層析液的燒杯中，用培養(yǎng)皿覆蓋燒杯。濾液細線不能 觸及_。 5觀察：幾分鐘后取出濾紙條，觀察到濾紙條上會出現(xiàn)色 素帶，從上到下依次是：胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、 葉綠素a(藍綠色)、葉綠素b(黃綠色)。,層析

4、液,1判斷下列各小題說法是否正確 (1)魯賓和卡門及卡爾文都用放射性同位素標記法( ) (2)色素帶的寬窄與色素的含量有關(guān)，色素帶越寬說明此種 色素的含量越多( ) (3)色素帶的擴散速度與溶解度有關(guān)，擴散速度越慢說明此 種色素的溶解度越高( ) (4)葉綠體中的色素既能溶于有機溶劑又能溶解于水( ) (5)可選用綠色植物任何部位的葉片進行色素的提取與分離 ( ) (6)薩克斯采用斐林試劑證實葉片在光下能產(chǎn)生還原性淀粉 ( ),2填圖,胡蘿卜素,葉黃素,葉綠素a,葉綠素b,植物的光合作用是一個復(fù)雜的過程，經(jīng)過了眾多科學(xué)家的努力才逐步解開了光合作用的奧秘，下面是幾個有關(guān)光合作用的重要實驗，請分析

5、： 117世紀中葉，比利時的范海爾蒙特第一次試圖用定量的方法研究植物的營養(yǎng)來源。通過該實驗，他認為植物生長所需要的養(yǎng)料主要來自水，而不是土壤。,主題一解開光合作用之謎,21771年,英國科學(xué)家普利斯特萊將點燃的蠟燭與植物一起 放入一個密閉的玻璃罩內(nèi)，蠟燭不容易熄滅；將小鼠與綠色 植物一起放入密閉的玻璃罩內(nèi)，小鼠不容易窒息而死。這個 實驗說明：植物可以吸收_放出_， 從而更新空氣成分。,二氧化碳,氧氣,31779年荷蘭的揚英根豪斯把帶葉的枝條放到水里。這些 葉在陽光下產(chǎn)生O2，在暗處并不產(chǎn)生O2。揚英根豪斯認為植 物需要陽光才能制造出O2。即_是進行光合 作用的條件。 41864年薩克斯把綠葉放

6、在暗處24小時，然后把這個葉片一半曝光，另一半遮光。過一段時間后，用碘蒸氣處理葉片，遮光的一半無顏色變化，曝光的一半呈深藍色。如圖：,光照,(1)該實驗中，對照組是_的一半葉片，實驗組是_的一半葉片。 (2)該實驗說明：光合作用需要_；光合作用能制造_。 (3)該實驗中，把綠葉放在暗處一段時間的作用是：_。,曝光,遮光,光照,淀粉,消耗掉葉片中原有的淀粉，防止對實驗結(jié)果造成干擾,水,水,61948年，卡爾文發(fā)布研究成果證實了CO2被用于合成 _。探明了二氧化碳中的碳在光合作用中 轉(zhuǎn)化為有機物中碳的途徑，即卡爾文循環(huán)。,糖類等有機物,1光合作用的條件光照。 2光合作用的原料水和二氧化碳。 3光合

7、作用的產(chǎn)物氧氣和糖類等有機物。 4在光合作用的發(fā)現(xiàn)中，科學(xué)家們利用了對照實驗，使結(jié)果和結(jié)論更加科學(xué)、準確： (1)薩克斯：自身對照，自變量為是否照光(一半曝光與另一半遮光)，因變量為葉片是否制造出淀粉。,提示：(1)缺少空白對照，應(yīng)將點燃的蠟燭和小鼠分別單獨放在玻璃罩內(nèi)，作為空白對照；沒有認識到光在植物更新空氣中的作用。 (2)不能。那樣無法分清氧氣中的放射性是來自水還是二氧 化碳。,1下圖表示較強光照且溫度相同以及水和小球藻的質(zhì)量相等的條件下,小球藻進行光合作用的實驗示意圖。一段時間后， 以下相關(guān)比較不正確的是() AY2的質(zhì)量大于Y3的質(zhì)量 B中小球藻的質(zhì)量大于中小球藻的質(zhì)量 C中水的質(zhì)量

8、大于中水的質(zhì)量 D試管的質(zhì)量大于試管的質(zhì)量,C,2某植物葉片不同部位的顏色不同，將該植物在黑暗中放置48 h后，用錫箔紙遮蔽葉片兩面，如圖所示。在日光下照光一段時間，去除錫箔紙，用碘染色法處理葉片，觀察到葉片有的部位出現(xiàn)藍色，有的沒有出現(xiàn)藍色。其中，沒有出現(xiàn)藍 色的部位是() Aa、b和d Ba、c和e Cc、d和e Db、c和e,B,解析：光合作用需要光照，c部位被錫箔紙遮蓋，所以c部位 的葉肉細胞不能進行光合作用；而a、e部位為黃白色，沒有 葉綠素，故也不能進行光合作用，所以加碘液后，a、c、e 部位不會變藍。,主題二光合色素的提取和分離及光能的捕獲,1植物的光合作用離不開光能，光能的捕獲

9、離不開色素。結(jié)合教材完成葉綠體中色素的提取和分離實驗。 (1)實驗原理與流程,無水乙醇,一端兩角,濾液,細而直,速度快,速度慢,(2)實驗結(jié)果(如圖),2光能的捕獲 (1)光合色素是分布在葉綠體中的,不同的色素吸收的光不同。請結(jié)合下圖分析：,由上圖分析得知：(1)葉綠體中的色素只吸收可見光，而對 _和_等不吸收。 (2)葉綠素對_光和_光的吸 收量大，類胡蘿卜素對_光吸收量大，對其 他可見光并非不吸收，只是吸收量較少。,紅外光,紫外光,紅,藍,藍紫,(3)恩吉爾曼的實驗 實驗過程及現(xiàn)象,受光部位,紅光,藍光,巧妙之處 a實驗材料選擇絲狀綠藻和好氧細菌：絲狀綠藻的葉綠體呈螺旋式帶狀,便于觀察;用

10、好氧細菌可確定釋放氧氣的部位。 b沒有空氣的黑暗環(huán)境：排除了氧氣和光的干擾。,1提取和分離葉綠體中的色素,2.光能的捕獲如下圖所示,小組討論 (1)某實驗小組得到的色素提取液顏色過淺，可能的原因有哪 些？ (2)為何人們選擇無色透明大棚？ 提示：(1)研磨不充分，色素未能充分提取出來。稱取綠 葉過少或加入無水乙醇過多，色素溶液濃度小。未加碳酸 鈣或加入過少，色素分子部分被破壞。 (2)日光中各色光均能透過無色透明大棚，有色大棚主要透過 同色光，其他光被其吸收，所以無色透明的大棚光合效率最 高，故人們選用無色透明大棚。,1關(guān)于葉綠體中色素的提取和分離實驗的操作，正確的是 () A使用定性濾紙過濾

11、研磨液 B將干燥處理過的定性濾紙條用于層析 C在畫出一條濾液細線后緊接著重復(fù)畫線23 次 D研磨葉片時，用體積分數(shù)為70%的乙醇溶解色素 解析：正確選材和操作是實驗成功的關(guān)鍵。在提取葉綠體中 的色素時，漏斗基部放單層尼龍布進行過濾，A項錯誤；紙 層析法分離濾液中的色素時，需用干燥的定性濾紙，B項正 確；畫出一條濾液細線后需等濾液干后再重復(fù)畫線23次， C項錯誤；研磨葉片時是用無水乙醇溶解色素，D項錯誤。,B,2如圖表示葉綠體色素吸收光能的情況,根據(jù)此圖并結(jié)合所 學(xué)知識，判斷以下說法中正確的是() 在晚間用大約550 nm波長的綠光照射行道樹，目的是通過植物光合作用以增加夜間空氣中的氧氣濃度 據(jù)圖可知，用白光中450 nm左 右波長的光比白光更有利于提高 光合作用強度 在經(jīng)過紙層析法分離出來的色素 帶上，胡蘿卜素的印記在最上面 土壤中缺乏鎂時，420 nm470 nm左右波長的光的利用量顯著減少 AB C D,B,解析：葉綠體色素很少吸收綠光，所以晚上用綠光照射行道 樹的目的不是增強光合作用；白光中各種波長的光都有，其 光合作用效率高于某一單色光。用紙層析法分離出來的色素 帶在濾紙條上從上到下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、 葉綠素b。葉綠素中含Mg，缺Mg導(dǎo)致葉綠素不能合成，相 應(yīng)波段的光的吸收值下降。,易錯警示 色素對光的捕獲 葉綠素對紅光和藍光的吸收