541捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)課件

1、第4節(jié) 能量之源光與光合作用下列轉(zhuǎn)變需經(jīng)哪些生理過程才能實現(xiàn)？下列轉(zhuǎn)變需經(jīng)哪些生理過程才能實現(xiàn)？光能光能糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能ATPATP中活躍的化學(xué)能中活躍的化學(xué)能直接用于各種生命活動直接用于各種生命活動光合作用光合作用呼吸作用、呼吸作用、ATPATP合成合成ATPATP水解水解思考思考LOGO LOGO綠葉中色素的提取和分離n實驗原理實驗原理n實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康膎實驗材料實驗材料n實驗步驟實驗步驟n實驗結(jié)果實驗結(jié)果1、提取色素、提取色素2、制備濾紙條、制備濾紙條3、畫濾液細(xì)線、畫濾液細(xì)線4、色素分離、色素分離5、觀察結(jié)果、觀察結(jié)果紙層析法LOGO綠葉中的色素層析

2、液層析液培養(yǎng)皿培養(yǎng)皿 紙層析法紙層析法LOGO綠葉中的色素分析：為什么植物春夏葉子翠綠，而深分析：為什么植物春夏葉子翠綠，而深秋則葉片金黃呢？秋則葉片金黃呢？ 由于葉綠素的含量大大由于葉綠素的含量大大超過類胡蘿卜素，而使超過類胡蘿卜素，而使類胡蘿卜素的顏色被掩類胡蘿卜素的顏色被掩蓋，只顯示出葉綠素的蓋，只顯示出葉綠素的綠色綠色由于葉綠素比類胡蘿卜由于葉綠素比類胡蘿卜素易受到低溫的破壞，素易受到低溫的破壞，秋季低溫使葉綠素大量秋季低溫使葉綠素大量破壞，而使類胡蘿卜素破壞，而使類胡蘿卜素的顏色顯示出來的顏色顯示出來葉綠體中的色素主要吸收葉綠體中的色素主要吸收紅光和和藍(lán)紫光 實驗表明：葉綠素主要吸收

3、實驗表明：葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光藍(lán)紫光。色素對綠光吸收最。色素對綠光吸收最少。少。光譜儀測定的色素的吸收光譜光譜儀測定的色素的吸收光譜色素種類色素種類顏色顏色含含量量在層析在層析液中的液中的溶解度溶解度擴(kuò)擴(kuò)散散速速度度主要主要吸收吸收的可的可見光見光作用作用藍(lán)綠色藍(lán)綠色黃綠色黃綠色黃色黃色橙黃色橙黃色葉葉綠綠素素類胡類胡蘿卜蘿卜素素3414葉綠葉綠素素a葉綠葉綠素素b葉黃葉黃素素胡蘿胡蘿卜素卜素最最多多較較多多最最少少較較少少最小最小最大最大較大較大較小較小最最快快最最慢慢較較快快較較慢慢紅光紅光藍(lán)紫光藍(lán)紫光藍(lán)紫光藍(lán)紫光吸收、傳遞、轉(zhuǎn)

4、化光能吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能LOGO外膜基質(zhì)類囊體基粒內(nèi)膜基粒基粒類囊體類囊體吸收光能的吸收光能的色素分布于色素分布于類囊體的薄類囊體的薄膜上膜上極大地擴(kuò)極大地擴(kuò)展了受光展了受光面積面積LOGO主要：其他：幼嫩莖、果實等器官的一些細(xì)胞中幼嫩莖、果實等器官的一些細(xì)胞中 保衛(wèi)細(xì)胞保衛(wèi)細(xì)胞LOGOLOGO1.少量的遺傳物質(zhì)（ ），還有少量的（ ）2.與光合作用有關(guān)的酶（主要分布在： ）3.吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能的（ ） （ 主要分布在： ）葉綠體是進(jìn)行光合作用的完整單位光合色素位于位于類囊體薄膜類囊體薄膜上上含光合酶位于位于基?；Ｉ仙虾秃突|(zhì)基質(zhì)中中1、含有的成分看：2、結(jié)構(gòu)上看：葉綠體內(nèi)部有許多基粒

5、，每個基葉綠體內(nèi)部有許多基粒，每個基粒中有許多個類囊體粒中有許多個類囊體極大地擴(kuò)展了受極大地擴(kuò)展了受光面積光面積A.應(yīng)向培養(yǎng)皿中倒入層析液B.應(yīng)將濾液滴在b處，而不能滴在a處C.實驗結(jié)果應(yīng)是得到四個不同顏色的同心圓D.實驗得到的若干個同心圓中，最大的一個圓呈橙黃色光合作用的探究歷程光合作用的探究歷程結(jié)論：植物的物質(zhì)積累不是結(jié)論：植物的物質(zhì)積累不是來自于土壤，而是完全來源來自于土壤，而是完全來源于水。于水。開始時開始時5 5年后年后實驗前后實驗前后的差值的差值柳樹的柳樹的質(zhì)量質(zhì)量2.3kg2.3kg76.7kg76.7kg干土的干土的質(zhì)量質(zhì)量90.8kg90.8kg90.7kg90.7kg+74

6、.4kg+74.4kg0.1 kg0.1 kg柳苗栽培實驗柳苗栽培實驗16421642年海爾蒙特的實驗?zāi)旰柮商氐膶嶒灲Y(jié)論：結(jié)論：綠色植物可以綠色植物可以更新空氣更新空氣 黑暗 光下 普利斯特利的實驗只有在陽光照射普利斯特利的實驗只有在陽光照射下才能成功。下才能成功。植物體只有綠葉才能更新空氣。植物體只有綠葉才能更新空氣。2、英格豪斯實驗（、英格豪斯實驗（1779年）年） 1785年，由于發(fā)現(xiàn)了空年，由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確氣的組成，人們才明確綠葉在光下放出的氣體綠葉在光下放出的氣體是是氧氣氧氣，吸收的是，吸收的是二氧二氧化碳化碳1880年，恩格爾曼的實驗?zāi)?，恩格爾曼的實驗黑暗，用極細(xì)

7、光束照射完全暴露在光下完全暴露在光下討論：討論：恩格爾曼實驗在設(shè)計上有什么巧妙之處？恩格爾曼實驗在設(shè)計上有什么巧妙之處？（1 1）、）、選材好選材好: :水綿與好氧細(xì)菌水綿與好氧細(xì)菌（2 2）、）、實驗環(huán)境設(shè)計巧妙：實驗環(huán)境設(shè)計巧妙：黑暗且沒有空氣黑暗且沒有空氣的環(huán)境中，排除了環(huán)境中的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光照和O2的干擾，的干擾，從而確保實驗?zāi)茼樌M(jìn)行。從而確保實驗?zāi)茼樌M(jìn)行。（3 3）、用極細(xì)的光束照射，有的光照多，有）、用極細(xì)的光束照射，有的光照多，有的光照少，可以形成對照的光照少，可以形成對照（4 4）、進(jìn)行黑暗與曝光的）、進(jìn)行黑暗與曝光的自身前后對照實驗，從而更加證實實驗結(jié)果完全是由光

8、照引起的。從而更加證實實驗結(jié)果完全是由光照引起的。 恩格爾曼在證明了光合作用的放氧部位是葉恩格爾曼在證明了光合作用的放氧部位是葉綠體后，緊接著又做了一個實驗：他用透過三棱綠體后，緊接著又做了一個實驗：他用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，結(jié)果見下圖：鏡的光照射水綿臨時裝片，結(jié)果見下圖： 如何解釋好氧細(xì)菌主要聚集在如何解釋好氧細(xì)菌主要聚集在紅光和藍(lán)紫光紅光和藍(lán)紫光照射的水綿細(xì)胞附近？照射的水綿細(xì)胞附近？一半曝光，一半遮光一半曝光，一半遮光在暗處放置幾小的葉片在暗處放置幾小的葉片薩克斯（德）實驗薩克斯（德）實驗 1864暗處理暗處理光照光照碘蒸汽處理碘蒸汽處理目的：消耗掉葉目的：消耗掉葉片中的營養(yǎng)物

9、質(zhì)片中的營養(yǎng)物質(zhì)結(jié)論：光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉結(jié)論：光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉酒精脫色酒精脫色問題問題1 1：薩克斯的實驗?zāi)康氖鞘裁?？：薩克斯的實驗?zāi)康氖鞘裁?？問題問題2 2：為什么對植物：為什么對植物進(jìn)行一晝夜的暗處理？進(jìn)行一晝夜的暗處理？問題問題3 3：為什么讓葉片的一：為什么讓葉片的一半曝光，另一半遮光呢？半曝光，另一半遮光呢？驗證光合作用的產(chǎn)物驗證光合作用的產(chǎn)物為了將葉片中原有的淀粉運走耗盡為了將葉片中原有的淀粉運走耗盡進(jìn)行對照進(jìn)行對照 返回返回光合作用氧氣來源的探究（年）小結(jié)小結(jié): :薩克斯的實驗說明光合作用薩克斯的實驗說明光合作用的產(chǎn)物有淀粉，光合作用的條件需的產(chǎn)物有淀粉

10、，光合作用的條件需要光；魯賓和卡門的實驗說明了光要光；魯賓和卡門的實驗說明了光合作用的產(chǎn)物合作用的產(chǎn)物O O2 2中的氧全部來自原中的氧全部來自原料中的料中的H H2 2O O；恩格爾曼的實驗說明了；恩格爾曼的實驗說明了光合作用的場所是葉綠體，光合作光合作用的場所是葉綠體，光合作用的產(chǎn)物有用的產(chǎn)物有O O2 2！ 自主探究：請設(shè)計實驗探究光自主探究：請設(shè)計實驗探究光合作用的過程中需要二氧化碳合作用的過程中需要二氧化碳 科學(xué)探究的一般過程科學(xué)探究的一般過程提出問題提出問題作出假設(shè)作出假設(shè)設(shè)計實驗設(shè)計實驗進(jìn)行實驗進(jìn)行實驗分析結(jié)果分析結(jié)果表達(dá)與交流表達(dá)與交流（光合作用需要二氧化碳嗎？）（光合作用需要

11、二氧化碳嗎？）（光合作用需要二氧化碳）（光合作用需要二氧化碳）（設(shè)計方案、預(yù)期結(jié)果（設(shè)計方案、預(yù)期結(jié)果）（按預(yù)定方案進(jìn)行實驗）（按預(yù)定方案進(jìn)行實驗）（分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論（分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論）（總結(jié)，寫實驗報告并適當(dāng)交流）（總結(jié)，寫實驗報告并適當(dāng)交流）分析：分析：結(jié)論：結(jié)論：A A 裝置內(nèi)存在裝置內(nèi)存在COCO2 2B B 裝置中不存在裝置中不存在COCO2 2COCO2 2是光合作用的原料之一。是光合作用的原料之一。探究光合作用需要探究光合作用需要COCO2 2實驗裝置實驗裝置年年 代代科學(xué)家科學(xué)家結(jié)結(jié) 論論17711771年年普利斯特利普利斯特利植物可以植物可以 . .17791779年年英格豪斯英格豪斯只有在只有在 只有只有 才才可以更新空氣可以更新空氣18451845年年梅耶梅耶光合作用把光合作用把 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化成成 . .18641864年年薩克斯薩克斯綠葉通過光合作用綠葉通過光合作用產(chǎn)生產(chǎn)生 . .19391939年年魯賓和卡門魯賓和卡門光合作用釋放的氧氣