1、第4節(jié) 能量之源- 光與光合作用,葉綠體中的色素,實驗綠葉中色素的提取和分離,實驗原理：提取(無水乙醇)、分離(層析液) 目的要求：綠葉中色素的提取和分離及色素的種類 材料用具：新鮮的綠葉、定性濾紙等、無水乙醇等 方法步驟： 1.提取綠葉中的色素 2.制備濾紙條 3.畫濾液細線 4.分離綠葉中的色素 5.觀察和記錄 討論： 1.濾紙條上色帶的數(shù)目、排序、寬窄？ 2.濾紙條上的濾液細線，為什么不能觸及層析液？,(三)方法與步驟,稱取5g左右的鮮葉，剪碎，放入研缽中。加少許的石英砂（充分研磨）和碳酸鈣 (中和細胞中的酸，防止鎂從葉綠素分子中移出)與10ml無水乙醇。在研缽中快速研磨。將研磨液進行過

2、濾。,(黃色),(黃色),(藍綠色),(黃綠色),(橙黃色),色素,葉綠素,（含量多）,類胡蘿卜素,葉綠素a（藍綠色）,葉綠素b（黃綠色）,吸收紅光 和藍紫光,胡蘿卜素（橙黃色）,葉黃素（黃色）,吸收 藍紫光,葉綠體中色素的種類和作用,（含量少）,葉綠體中色素的吸收光譜,葉綠體中的色素主要吸收紅橙光和藍紫光,葉綠體中色素的吸收光譜,（1）,（2）,（3）,（4）,基粒,基質,外膜,內(nèi)膜,葉綠體是光合作用的場所,（1）,（2）,色素在基粒類囊體薄膜中,酶在基粒 和基質中,葉綠體是光合作用的場所,簾卷西風， 人比黃花瘦,春夏的樹葉,秋冬的樹葉,什么色素減少了？ 為什么這種色素秋冬減少而夏季不減少，

3、 與什么環(huán)境因素有關？,強光、高溫、低溫都會使葉綠素分解。但無光環(huán)境葉綠素也不能生成.,1771年，英，普里斯特利的實驗,1864年，德，薩克斯的實驗,1880年，美，恩格爾曼的實驗,20世紀30年代，美，魯賓和卡門的實驗,光合作用的發(fā)現(xiàn)史,1648年， 比利時，海爾蒙特的實驗,20世紀40年代，美，卡爾文的實驗,五年以后,1648年海爾蒙特實驗：,穿孔的鐵板蓋在花盆上，只允許氣體和水進入,植株 m = 2.5 kg,植株 m = 82.5 kg,土壤減少了100g,結論：認為植物生長主要是吸收了水,1771年 普里斯特利的實驗,夕陽照射下玻璃罩內(nèi)的蠟燭在丁香旁旺盛燃燒。,為什么蠟燭不會熄滅呢

4、？,已知材料：丁香 蠟燭 玻璃鐘罩,環(huán)境因素：陽光,實驗現(xiàn)象：夕照下玻璃罩丁香旁的蠟燭依然燃燒,結論：綠色植物可以更新空氣,請指出一個明顯的漏洞。,沒有設置對照組,排除光照對實驗結果的干擾。,1779年英格豪斯(荷蘭)做了500多次植物更新空氣實驗.發(fā)現(xiàn):植物只有綠葉在光照下才能更新空氣；只到1785年人們發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，才明確綠葉在光下放出O2,吸收CO2.1845年梅耶根據(jù)能量轉化與守恒定律指出:植物在光合作用時把光能轉換成化學能儲存起來,1864年 德國科學家 薩克斯實驗,1.放在暗處幾小時的目的？ 2.一半曝光一半遮光的目的？,消耗已有淀粉,對照,德國科學家 薩克斯實驗,實驗結果證明

5、了什么？,綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉,實驗結果如何描述？,曝光部分變藍， 遮光部分不變藍,實驗結果的描述和相關結論的推導,實驗結果也證明 光 是光合作用的條件,1880年 恩格爾曼的實驗,隔絕空氣,黑暗，用極細光束照射,完全暴露在光下,水綿和好氧細菌的裝片,結論： 氧是由 葉綠體釋放出來的， 葉綠體是光合作用的場所。 光合作用需要光照,結果：,1939年 魯賓和卡門的實驗,魯賓和卡門的實驗,證明： 光合作用釋放的2全部來自H2O中的O。,三、光合作用的過程,CO2+H2O,光能,葉綠體,（CH2O）+O2,光反應階段,暗反應階段,能量變化,物質變化,條件,進行部位,光反應階段,葉綠體基粒中

6、,光、色素和酶,光能ATP中活躍的化學能,水的光解：H2O H + O2,酶 光能,合成ATP ： ADP+Pi ATP,酶 光能,主要產(chǎn)物,O2 、H 、ATP,光合作用的最終產(chǎn)物里面并沒有H和ATP， 那么它們是怎么樣被消耗掉的呢？,能量變化,物質變化,條件,進行部位,暗反應階段,主要產(chǎn)物,葉綠體基質中,ATP 、H、酶,ATP中活躍的化學能穩(wěn)定的化學能,CO2的固定,CO2+C5 2C3,酶,2C3 + H （CH2O）,ATP ADP+Pi,酶,酶,C3的還原,ATP分解,（CH2O）,光反應階段與暗反應階段的比較,類囊體的薄膜上,葉綠體的基質中,光、色素、酶,酶、H 、ATP(有無光

7、均可),光能ATP中活躍的化學能糖類等有機物中穩(wěn)定的化學能,1. 水的光解,1. CO2的固定,2. C3的還原,2. ADP合成ATP,3.ATP水解,葉綠體基粒中,葉綠體基質中,光、色素和酶,ATP 、H、酶,光能 ATP中活躍的化學能,ATP中活躍的化學能有機物中穩(wěn)定的化學能,水的光解、合成ATP,CO2的固定 ATP分解 C3的還原,光反應為暗反應提供H和ATP,暗反應產(chǎn)生的ADP和Pi為光反應合成ATP提供原料,光反應和暗反應過程比較,6CO2+12H2O,光能,葉綠體,C6H12O6+6H2O+6O2,元素來龍去脈 光合作用完整反映式(計算式),探究影響光合作用的因素：,1.光照：

8、(光合作用的動力)光照強度、光照時間、光質,適當提高光照強度、延長光照時間,促進光反應，產(chǎn)生更多的 ATP 和 H,思考：如果其它條件正常，突然停止光照， C3、C5、ATP、H的含量會怎么變化？,C3,C5、ATP、H,2.CO2濃度：光合作用的原料之一,適當提高空氣中CO2濃度，促進暗反應進行,思考：夏天正午氣孔關閉時C3、C5、 ATP、H的含量會怎么變化？,C3,C5、ATP、H,思考：如果其它條件正常，突然停止CO2供應，C3、C5、ATP、H的含量會怎么變化？,C3減少、C5增加、ATP增加、H增加,3.H2O：原料之一 4.溫度：影響酶活性 5.礦質元素：葉綠素的組成元素g 6.

9、葉齡：,光照/CO2/H2O/礦質元素,6、光合作用原理的應用,（1）影響光合作用的因素,CO2、水份、光照的長短與強弱、光質、溫度、礦質元素等,（2）提高農(nóng)作物光合作用強度的措施,3、適當提高CO2濃度,4、適當提高溫度,5、適當增加植物體內(nèi)的含水量,6、適當增加礦質元素的含量,2、合理密植,光合作用：,綠色植物通過葉綠體，利用光能把CO2和H2O合成儲存能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。 6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O,光能,葉綠體,CO2 +H2O ( CH2O )+ O2,光能,葉綠體,光合作用的實質（從物質和能量變化角度） 把無機物（CO2和H2

10、O）轉變?yōu)橛袡C物，把光能轉變?yōu)榛瘜W能，儲存在有機物中,自養(yǎng)生物：能夠直接把從外界環(huán)境攝取的無機物轉變成為自身的組成物質(有機物)，并儲存了能量的一類生物。如：綠色植物、少數(shù)細菌,化能合成作用,異養(yǎng)生物：不能直接利用無機物制成有機物，只能把從外界攝取的現(xiàn)成的有機物轉變成自身的組成物質，并儲存了能量的一類生物。如：人、動物、真菌及大多數(shù)細菌,能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物的合成作用,例如：硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等少數(shù)種類的細菌,化能合成作用,酶,不同顏色的藻類吸收不同波長的光。藻類本身的顏色是反射出來的光，即紅藻反射出了紅光，綠藻反射出綠光，褐藻反射出黃色的光。水層對光波中的紅、橙部分吸收顯著多于對藍、綠部分的吸收，即到達深水層的光線是相對富含短波長的光，所以吸收紅光和藍紫光較多的綠