光合作用新授

光合作用（一）捕獲光能的色素

我們知道，玉米中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)白化苗,白化苗由于不能進(jìn)行光合作用，待種子中貯存的養(yǎng)分耗盡就會(huì)死亡,可見光合作用與細(xì)胞中的色素有關(guān)。

綠葉中有哪些色素呢？1、實(shí)驗(yàn)原理：（1）葉綠體中的色素可以溶解在無水乙醇中，可以用無水乙醇來提取色素。

實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離（2）色素都能溶于層析液中，但溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的快，反之則慢。故可用紙層析法分離色素2、實(shí)驗(yàn)材料

菠菜葉片若干，石英砂，碳酸鈣，無水乙醇，層析液，濾紙條，天平、棉花，剪刀，鉛筆，直尺3、方法與步驟稱取5g左右的鮮葉，剪碎，放入研缽中。加少許的石英砂和碳酸鈣與10ml無水乙醇。在研缽中快速研磨。將研磨液進(jìn)行過濾（1）提取色素為了研磨得充分防止色素分子被破壞漏斗基部放單層尼龍布（2）制備濾紙條

將干燥的定性濾紙剪成略小于試管長與直徑的濾紙條，將濾紙條的一端剪去兩角，并在距這一端1cm處用鉛筆畫一條細(xì)的橫線？可以使色素在濾紙條上擴(kuò)散均勻，便于觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果（3）畫濾液細(xì)線用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆細(xì)線均勻地畫出一條細(xì)線。待濾液干后再重復(fù)畫2—3次。濾液細(xì)線一定要細(xì)、齊、直。？使色素?cái)U(kuò)散均勻？增大色素濃度，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯（4）分離色素注意：層析液不能沒及濾液細(xì)線因?yàn)樯啬苋芙庠趯游鲆褐?，不利于色素的分離。4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：（1）濾紙條上有幾條不同顏色的色帶？其排序怎樣？寬窄如何？這說明了什么？

寬度表示色素含量：排序代表色素在層析液中的溶解度：在濾紙條上相鄰色素帶間距離最近的是：距離最遠(yuǎn)的是：葉綠素a含量最多胡蘿卜素葉綠素a和葉綠素b胡蘿卜素和葉黃素捕獲光能的色素類胡蘿卜素葉綠素胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）葉綠素a（藍(lán)綠色）葉綠素b（黃綠色）(占1/4)(占3/4)綠葉中的色素有4種，可以歸納為兩類：色素的功能葉綠素溶液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)紫光類胡蘿卜素溶液吸收可見光，用于光合作用1、春夏葉片為什么是綠色？

400500600700nm10050吸收光能百分比

葉綠素類胡蘿卜素可見光區(qū)葉綠素：吸收藍(lán)紫光和紅光類胡蘿卜素：吸收藍(lán)紫光2、這些捕獲光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位？思考：（二）葉綠體的結(jié)構(gòu)形態(tài)：扁平的橢球形或球形結(jié)構(gòu)：兩層膜結(jié)構(gòu)基?！稍S多類囊體堆疊而成，色素分布在類囊體薄膜上。葉綠體基質(zhì)——有許多酶外膜內(nèi)膜基粒葉綠體基質(zhì)類囊體外膜內(nèi)膜基?；|(zhì)葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖光合作用的場所——葉綠體結(jié)論：葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所。4.1880年德國恩吉爾曼現(xiàn)象：分析：在沒有空氣的黑暗環(huán)境中好氧細(xì)菌只集中在被光線照射的葉綠體附近。光線照射部位進(jìn)行光合作用產(chǎn)生了氧氣。水綿具有細(xì)而長的葉綠體，便于觀察選用黑暗、無空氣的環(huán)境：排除環(huán)境中光線和氧氣的影響選用極細(xì)的光束，并用好氧細(xì)菌檢測：準(zhǔn)確判斷釋放氧氣的部位討論：此實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上有什么巧妙之處？自身對照1、為什么水綿是合適的實(shí)驗(yàn)材料？

2、他是如何控制實(shí)驗(yàn)條件的？3、他是如何對照的？

18世紀(jì)中期人們認(rèn)為土壤中的水分是植物建造自身的原料，沒有考慮到植物能否從空氣中得到什么。光合作用的探究歷程一段時(shí)間后一段時(shí)間后1.1771年英國普利斯特利實(shí)驗(yàn)普利斯特利實(shí)驗(yàn)結(jié)論：植物可以更新空氣。2.1779年荷蘭英格豪斯結(jié)論1：只有在光下植物才能更新空氣。普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在陽光照射下才能成功1845年，德國科學(xué)家梅耶指出：植物在進(jìn)行光合作用時(shí)，把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來。光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能，貯存于什么物質(zhì)中呢？光合作用吸收CO2

，釋放O2

，還可能消耗了H2O

，那么最終的產(chǎn)物應(yīng)該是什么呢？3.1864年,德國植物學(xué)家薩克斯實(shí)驗(yàn)綠色葉片黑暗處理曝光遮光碘蒸汽不變藍(lán)48小時(shí)2小時(shí)變藍(lán)結(jié)論：1.光合作用的產(chǎn)物是淀粉2.光合作用需要光光合作用釋放的O2到底是來自H2O

，還是CO2呢？同位素標(biāo)記法研究5.1939年美國魯賓卡門證實(shí):光合作用釋放的氧氣來于水C18O2O2CO218O2H2OH218O光照下的球藻懸液20世紀(jì)４0年代美國卡爾文(M.Calvin)CO2碳的同位素C14CO214(CH2O)+O214CO2+H2O14光能葉綠體同位素標(biāo)記法研究年代科學(xué)家結(jié)論1771普利斯特利植物可以更新空氣1779英格豪斯只有在光照下只有綠葉才可以更新空氣1845R.梅耶植物在光合作用時(shí)把光能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能儲(chǔ)存起來1864薩克斯綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉1880恩格爾曼氧由葉綠體釋放出來，葉綠體是光合作用的場所1939魯賓卡門光合作用釋放的氧來自水20世紀(jì)40代卡爾文光合產(chǎn)物中有機(jī)物的碳來自CO2光合作用探索歷程H2O

①水的光解O2[H]ADP+Pi酶②ATPco2C5光反應(yīng)2c3①固定供氫酶酶供能②還原(CH2O)[糖類]多種酶參加催化暗反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化:光能ATP活躍化學(xué)能穩(wěn)定化學(xué)能光合作用的過程光能基粒光反應(yīng)H2O葉綠體中的色素光能O2[H]ADP+PiATP酶暗反應(yīng)[H]CO22C3C5（CH2O）ADP+PiATP酶酶光合作用的反應(yīng)式：CO2+H2O（CH2O）+O2光能葉綠體6CO2+12H2O光能葉綠體C6H12O6+6O2+6H2O請分析光下的植物突然停止光照后，其體內(nèi)的C5化合物和C3化合物的含量如何變化？請分析光下的植物突然停止CO2的供應(yīng)后，其體內(nèi)的C5化合物和C3化合物的含量如何變化？化能合成作用人、動(dòng)物和植物最大的區(qū)別是什么？自養(yǎng)生物vs.異養(yǎng)生物化能合成作用2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量

2HNO2+O22HNO3+能量

能量6CO2+6H2O(CH20)+6O2硝化細(xì)菌的化能合成作用化能合成作用細(xì)菌利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來制造有機(jī)物，這種合成作用叫化能合成作用。除了硝化細(xì)菌外，自然界還有鐵細(xì)菌、硫細(xì)菌屬于進(jìn)行化能合成作用的自養(yǎng)生物。

1、光合作用發(fā)生的部位是

。

競賽練習(xí)２、光合作用分為

和

兩個(gè)階段。３、光合作用釋放氧氣來自于

物質(zhì)。４、光合作用中的ＡＴＰ形成于

反應(yīng)階段。

５、光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供

和

物質(zhì)。８、光反應(yīng)階段能量變化是

。

9、暗反應(yīng)階段能量變化是

10、若白天突中斷了二氧化碳的供應(yīng)，則首先積累