光合色素與光能的捕獲

1、 光合作用是生物界獲得能量、光合作用是生物界獲得能量、食物和氧氣的根本途徑食物和氧氣的根本途徑 。 全球全球4040個(gè)國(guó)家個(gè)國(guó)家糧食短缺糧食短缺非洲饑餓的孩子們等待著聯(lián)合國(guó)的救濟(jì)糧非洲饑餓的孩子們等待著聯(lián)合國(guó)的救濟(jì)糧 問題探究：這個(gè)過程又是怎么被發(fā)現(xiàn)的呢？問題探究：這個(gè)過程又是怎么被發(fā)現(xiàn)的呢？1、海爾蒙特海爾蒙特(V. Helment)的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn) 結(jié)論：結(jié)論：1648比利時(shí)比利時(shí),范范海爾蒙特海爾蒙特五年后五年后柳樹增重柳樹增重74.5kg74.5kg干土減重干土減重0.06kg0.06kg柳苗重柳苗重2kg2kg干土重干土重90kg90kg植物生長(zhǎng)所需要的養(yǎng)料主要來自于植物生長(zhǎng)所需要的養(yǎng)料

2、主要來自于水水，而不是土壤。，而不是土壤。？海爾蒙特海爾蒙特2、普利斯特萊普利斯特萊(J. Priestley)的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn) 結(jié)論：結(jié)論：1771英國(guó)英國(guó),普利斯特萊普利斯特萊1648植物生長(zhǎng)吸收植物生長(zhǎng)吸收COCO2 2, ,同時(shí)釋放同時(shí)釋放O O2 2。（更新空氣更新空氣) )普利斯特萊普利斯特萊3、英根豪斯英根豪斯(J. Ingenhousz)的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn) 結(jié)論：結(jié)論：164817711779荷蘭荷蘭,揚(yáng)揚(yáng)英根豪斯英根豪斯植物需要植物需要陽光陽光才能制造出才能制造出O O2 2。英根豪斯英根豪斯4、薩克斯薩克斯(J.von Sachs)的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn) 結(jié)論：結(jié)論：164817711779

3、1864德國(guó)德國(guó),薩克斯薩克斯植物葉片在植物葉片在陽光陽光下可以產(chǎn)生下可以產(chǎn)生淀粉。淀粉。1 1、把綠色葉片放在暗處一晝夜。、把綠色葉片放在暗處一晝夜。2 2、然后把這個(gè)葉片一半曝光，另一、然后把這個(gè)葉片一半曝光，另一 半遮光，放置一段時(shí)間。半遮光，放置一段時(shí)間。3 3、然后，放入酒精中隔水加熱，再、然后，放入酒精中隔水加熱，再 用碘蒸氣處理葉片。用碘蒸氣處理葉片。實(shí)驗(yàn)過程：實(shí)驗(yàn)過程：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)?zāi)康模?證明綠色植物在光下能制造淀粉。證明綠色植物在光下能制造淀粉。薩克斯薩克斯 光合作用的原料有H2O和CO2，那么光合作用釋放的O2到底來自H2O還是 CO2？有機(jī)物中的碳是否來自CO2 ？?5

4、、魯賓魯賓(S. Ruben)和卡門和卡門(M. Kamen)的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)5、魯賓魯賓(S. Ruben)和卡門和卡門(M. Kamen)的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn) 結(jié)論：結(jié)論：164817711940美國(guó)美國(guó),魯賓、卡門魯賓、卡門17791864植物光合作用釋放的植物光合作用釋放的氧氣氧氣來自于來自于水。水。1880C18O2H218OCO2H2O18O2O2光照射下的光照射下的小球藻懸液小球藻懸液魯賓魯賓卡門卡門用氧的同位素用氧的同位素18O分別標(biāo)記分別標(biāo)記H2O和和CO2,使它分別成為使它分別成為H218O和和C18O2。進(jìn)行兩組。進(jìn)行兩組光合作用的實(shí)驗(yàn)光合作用的實(shí)驗(yàn)：6、卡爾文卡爾文(M. Calv

5、in)的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn) 貢獻(xiàn)：貢獻(xiàn)：COCO2 2被用于合成糖類等有機(jī)物的復(fù)雜過程。被用于合成糖類等有機(jī)物的復(fù)雜過程。1948美國(guó)美國(guó),卡爾文卡爾文164817711940177918641880卡爾文卡爾文小結(jié)：你能寫出方程式嗎經(jīng)典實(shí)驗(yàn)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)光合作用過程光合作用過程1648年，海爾蒙特實(shí)驗(yàn)1771年，普利斯特萊實(shí)驗(yàn)1779年，英根豪斯實(shí)驗(yàn)1864年，薩克斯實(shí)驗(yàn)1930年，魯賓、卡門實(shí)驗(yàn)1948年，卡爾文實(shí)驗(yàn) 原料：水 產(chǎn)物：氧氣 條件：光照 產(chǎn)物：淀粉（糖類） 氧氣來源：水 原料：二氧化碳 基質(zhì)基質(zhì) 酶酶光合作用光合作用葉綠體是進(jìn)行葉綠體是進(jìn)行的場(chǎng)所。的場(chǎng)所。外膜外膜內(nèi)膜內(nèi)膜類囊體膜類囊體膜基

6、?；?色素色素酶酶1.下列標(biāo)號(hào)各代表：下列標(biāo)號(hào)各代表： 2.在上分布有光合作用所需的在上分布有光合作用所需的 和和 ，在中也分布有光，在中也分布有光合作用所需的合作用所需的 。 綠色植物的光合作用是在葉綠體中進(jìn)行，綠色植物的光合作用是在葉綠體中進(jìn)行，葉綠體中的色素具有吸收光能的作用。葉綠體中的色素具有吸收光能的作用。 葉綠體中究竟有幾種色素？怎么才能把葉綠體中究竟有幾種色素？怎么才能把它們提取和分離出來呢？它們提取和分離出來呢？一、實(shí)驗(yàn)原理一、實(shí)驗(yàn)原理1.葉綠體中的色素能溶解在有機(jī)溶劑（丙酮，葉綠體中的色素能溶解在有機(jī)溶劑（丙酮，酒精、汽油、苯、石油醚等）中，所以用酒精、汽油、苯、石油醚等）

7、中，所以用丙酮可丙酮可提取提取葉綠體中色素。葉綠體中色素。2.色素在層析液中溶解度不同，色素在層析液中溶解度不同，溶解度高溶解度高的的色素分子隨層析液在濾紙條上的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散得快擴(kuò)散得快，溶解度低溶解度低的色素分子隨層析液在濾紙條上的色素分子隨層析液在濾紙條上的的擴(kuò)散得慢擴(kuò)散得慢，因而可用，因而可用層析液將不同的色層析液將不同的色素素分離分離。葉綠素的提取與分離葉綠素的提取與分離1.1.研磨研磨材料材料:5g:5g新鮮綠葉（除去葉脈）新鮮綠葉（除去葉脈）藥藥品品（石英砂）（石英砂）SiOSiO2 2使研磨充分使研磨充分CaCOCaCO3 3 防止色素被破壞防止色素被破壞5m

8、l5ml無水乙醇無水乙醇溶解色素溶解色素（一）（一）. .提取色素提取色素實(shí)驗(yàn)：提取和分離綠葉中的色素實(shí)驗(yàn)：提取和分離綠葉中的色素二、實(shí)驗(yàn)步驟二、實(shí)驗(yàn)步驟？2.過濾：獲取過濾：獲取深綠色深綠色濾液濾液(尼龍布尼龍布)研磨不充分研磨不充分無水乙醇過多無水乙醇過多碳酸鈣過少碳酸鈣過少（二）（二）. .制備濾紙條制備濾紙條畫鉛筆細(xì)線畫鉛筆細(xì)線 將干燥的定性濾紙剪成稍小于試管長(zhǎng)與直徑的濾紙條，將干燥的定性濾紙剪成稍小于試管長(zhǎng)與直徑的濾紙條，將一端減去兩角，并在距這一端將一端減去兩角，并在距這一端1厘米處用鉛筆畫一厘米處用鉛筆畫一條細(xì)線。條細(xì)線。鉛筆線鉛筆線 細(xì)、直細(xì)、直 （三）（三）. .畫濾液細(xì)線畫

9、濾液細(xì)線 用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻劃出一條細(xì)線，濾液細(xì)線濾液細(xì)線要求：細(xì)、齊、平。要求：細(xì)、齊、平。 待濾液干后，重復(fù)重復(fù)2-3次，次， 目的：積累更多色素，使色素分離效目的：積累更多色素，使色素分離效果更明顯。果更明顯。插濾紙條插濾紙條層析液層析液培養(yǎng)皿培養(yǎng)皿層析液不能沒層析液不能沒及濾液線及濾液線胡蘿卜素胡蘿卜素葉黃素葉黃素葉綠素葉綠素a葉綠素葉綠素b（四）分離色素：紙層析法（四）分離色素：紙層析法五.觀察與記錄：實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意事項(xiàng)及操作目的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意事項(xiàng)及操作目的隔絕空氣隔絕空氣黑暗，用極細(xì)光束照射完全暴露在光下完全暴露在光下水綿和好氧水綿和好氧細(xì)菌的裝片細(xì)菌

10、的裝片結(jié)論：結(jié)論： 氧氣是由氧氣是由 葉綠體葉綠體釋放出來的，釋放出來的， 葉綠體葉綠體是光合作用是光合作用的場(chǎng)所。的場(chǎng)所。 光合作用需要光合作用需要光照光照恩吉爾曼實(shí)驗(yàn)（一）恩吉爾曼實(shí)驗(yàn)（一）積極思維積極思維恩吉爾曼實(shí)驗(yàn)的結(jié)果恩吉爾曼實(shí)驗(yàn)的結(jié)果葉綠體中的色素對(duì)不同波長(zhǎng)的吸收的強(qiáng)度不同，葉綠體中的色素對(duì)不同波長(zhǎng)的吸收的強(qiáng)度不同，主要吸收主要吸收紅光紅光與與藍(lán)紫光藍(lán)紫光，幾乎不吸收，幾乎不吸收綠光綠光用透過三棱鏡的光用透過三棱鏡的光照射用水綿和好氧照射用水綿和好氧細(xì)菌做成的臨時(shí)玻細(xì)菌做成的臨時(shí)玻片標(biāo)本，不同顏色片標(biāo)本，不同顏色的光透射到水綿的的光透射到水綿的帶狀葉綠體上，結(jié)帶狀葉綠體上，結(jié)果在果

11、在紅光區(qū)紅光區(qū)和和藍(lán)光藍(lán)光區(qū)區(qū)的葉綠體部位都的葉綠體部位都聚集大量的好氧細(xì)聚集大量的好氧細(xì)菌菌光通過三棱鏡后形成的光譜光通過三棱鏡后形成的光譜實(shí)驗(yàn)表明：實(shí)驗(yàn)表明：葉綠素葉綠素a和和b在在藍(lán)光藍(lán)光和和紅光紅光部分都有部分都有很高的吸收峰很高的吸收峰;葉綠體中的葉綠體中的胡蘿卜素和葉黃素胡蘿卜素和葉黃素主主要吸收要吸收藍(lán)紫光藍(lán)紫光,并且并且還具有保護(hù)葉綠色免遭強(qiáng)光還具有保護(hù)葉綠色免遭強(qiáng)光傷害的作用傷害的作用。積極思維積極思維色素的分布、種類和功能色素的分布、種類和功能分析：分析：由于葉綠素的含量大大超過由于葉綠素的含量大大超過類胡羅卜素，而使類胡羅卜類胡羅卜素，而使類胡羅卜素的顏色被掩蓋，只顯示出素的顏色被掩蓋，