Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高一生物必修(bxi)一光合作用,第一页,共46页。,色素(s s)基粒类囊体的薄膜上,酶基粒类囊体的薄膜上和基质中,叶绿体的结构(jigu):,第二页,共46页。,光合作用(gungh-zuyng)离不开光合色素,光合色素(s s)就是叶绿素么?,那这些植物改如何(rh)进行光合作用呢?,第三页,共46页。,叶绿体色素的提取(tq)和分离,第四页,共46页。,一、实验(shyn)目的,掌握叶绿体色素提取(无水乙醇)、分离(层析液)的方法(fngf)。,了解叶绿体色素的成分和含量。,第五页,共46页。,二、实验(shyn)原理,1.叶绿体色素提取、分离及理化性质(xngzh),植物叶绿体色素是吸收太阳光能进行光合作用的重要物质,它一般由多种有机色素组成。从植物叶片中提取和分离色素是认识叶绿体色素的前提。利用叶绿体素能溶于有机溶剂的特性,可用无水乙醇提取。,色素分离方法很多,纸层析法是最简单的一种。色素都能溶解在层析液中,在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,因此色素就随层析液在滤纸上的扩散而分离开。,提取(tq):叶绿体色素不易溶于水而溶于有机溶剂特性,酒精等有机溶剂提取(tq)。,色素分离:纸层析法分离。,第六页,共46页。,三、实验(shyn)材料,新鲜的菠菜,无水乙醇、,石英沙、,碳酸钙、,定性(dng xng)滤纸、,层析液等,第七页,共46页。,方法(fngf)步骤:1.提取绿叶中的色素 2.制备滤纸条3.画滤液细线 4.分离绿叶中的色素5.观察和记录,第八页,共46页。,1.提取(tq)叶绿体中的色素,研磨法提取(tq)光合色素,材料(cilio)剪碎,研磨法,加入有机溶剂,研磨、匀浆,过滤,提取液,称取,5g,左右的鲜叶,剪碎,放入研钵中。加少许的石英砂,(充分研磨),和碳酸钙,(,中和细胞中的酸,防止色素被破坏,),与,10ml,无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。,第九页,共46页。,2 纸层析分离叶绿体中的色素,1、取准备好的滤纸条,将其一端剪去两侧,长和宽略小于试管,在剪角一侧距边缘1cm处画一条铅笔细线。,2、用毛细管取叶绿素浓缩液点于窄条上端,注意一次所点溶液不可太多,吹干后再点1-2次。(细、直、齐),3、在烧杯或试管中加入层析液。然后将滤纸条插入烧杯内,使窄端浸入溶剂中(色素点要略高于液面,滤纸条边缘不可碰到试管壁)。直立于阴暗处层析。,4、观察(gunch)色素带层析分布。,第十页,共46页。,实验(shyn)结果,第十一页,共46页。,实验(shyn)结果总结,色素种类,色素,颜色,含量,溶解度,扩散,速度,色素位置,(自上而下),胡萝卜素,橙黄色,最少,最大,最快,最高,叶黄素,黄色,较少,较大,较快,中上,叶绿素,a,蓝绿色,最多,较小,较慢,中下,叶绿素,b,黄绿色,较多,最小,最慢,最下,第十二页,共46页。,叶绿体中的色素(s s),类胡萝卜素(h lu bo s),叶 绿 素,叶绿素,a,叶绿素,b,胡萝卜素(h lu bo s),叶黄素,叶绿体中色素的种类,颜色,(,含量约占总量的,3/4,),(含量约占总量的,1/4,),(橙黄色),(黄色),(蓝绿色),(黄绿色),第十三页,共46页。,2、用毛细管取叶绿素浓缩液点于窄条上端,注意一次所点溶液不可太多,吹干后再点1-2次。,第二十九页,共46页。,三、实验(shyn)材料,光照(gungzho)时间长,光合作用时间长,有利于植物的生长发育。,ADP+Pi+光能(gungnng)ATP,1779年,在荷兰科学家英格豪斯反复进行普利斯特里的试验后,发现只有在阳光照射下才能(cinng)成功。,三、实验(shyn)材料,生产上应适时灌溉,保证植物生长所需要(xyo)的水分。,除去(ch q)叶绿素,研磨(ynm)时要加入CaCO3,因为它能调节液体的,防止叶绿素被破坏.,1642年,海尔蒙特(J.,NH3+O2 HNO2+能量(nngling),1864年,萨克斯(Julius von Sachs),不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。,提取绿叶中的色素 2.,除去(ch q)叶绿素,注意事项,称取的新鲜绿叶,尽量去除叶脉,满足5克叶绿体中有充分的叶绿素.,研磨(ynm)时要加入CaCO3,因为它能调节液体的,防止叶绿素被破坏.,研磨(ynm)时要注意加入石英砂,因为这样可充分研磨(ynm)破坏叶表皮,色素能被充分提取.,画滤液细线时要“细、直、齐”,干燥后要重复几次。,层析时滤纸条下段应接触层析液,但不能触及滤液细线。,第十四页,共46页。,实验表明:叶绿素a和b在蓝紫光和红光部分都有很高的吸收峰,叶绿体中的胡萝卜素(h lu bo s)和叶黄素的呢个主要吸收蓝紫光。,第十五页,共46页。,问题(wnt)探讨,讨论:,1.用这种方法(fngf)有什么好处?不同颜色的光照对植物的光合作用会有什么影响?,2.为什么不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源?,用红色(hngs)或蓝色的塑料薄膜,挂红色(hngs)或蓝色的灯管,第十六页,共46页。,问题探讨:,1.用这种方法可以提高光合作用强度。因为(yn wi)叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。,2.因为(yn wi)叶绿素对绿光吸收最少,所以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。,第十七页,共46页。,色素(s s)基粒类囊体的薄膜上,酶基粒类囊体的薄膜上和基质中,叶绿体的结构(jigu):,第十八页,共46页。,积极(jj)思维,恩吉尔曼实验(shyn),1、恩吉尔曼认为,丝状绿藻(l zo)的光合作用会产生氧气,而且产生氧气的多少和光合作用的效率成正比,2、他把一些好养的并能运动的细菌放入盛有一条丝状绿藻(l zo)的溶液中,再将棱镜产生的连续的不同波长的光投射到这条绿藻(l zo)上。,第十九页,共46页。,积极(jj)思维,恩吉尔曼实验(shyn)的结果,分析:这一巧妙(qiomio)的实验说明了什么?,第二十页,共46页。,光照(gungzho)下,一段时间后,1771年英国(yn u)普利斯特利实验,1、小鼠生活、蜡烛燃烧需要(xyo)什么气体?,思考题:,2,、,这个实验说明什么问题?,(证明植物可以更新,空气,),第二十一页,共46页。,1779年,在荷兰科学家英格豪斯反复进行普利斯特里的试验后,发现只有在阳光照射下才能(cinng)成功。,1785年,人们确定了绿叶在阳光(ynggung)下放出的是氧气,吸收的是二氧化碳。,第二十二页,共46页。,1864,年,萨克斯,(Julius von Sachs),1、为什么对天竺葵先进行暗处理?,2、为什么让叶片(ypin)的一半曝光,另一半遮光呢?,第二十三页,共46页。,黑暗处理,一昼夜,1864年德国萨克斯实验(shyn),让一张叶片(ypin)一半,曝光一半遮光,除去(ch q)叶绿素,酒精,水,(证明绿叶在,光,下制造,淀粉,),滴加碘酒后,或者用碘蒸气处理这片叶,发现曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半则没有颜色变化。,第二十四页,共46页。,1880,年,恩吉尔曼,(C.Engelmann),水绵与好氧细菌(xjn)的实验说明了,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,光合作用在需要(xyo)光,光合作用可以产生氧气。,第二十五页,共46页。,光合作用释放的O2到底是来自(li z)H2O,还是CO2呢,还是两者兼而有之?,?,光合,作用,?,光,H,2,O,(CH,2,O),O,2,CO,2,第二十六页,共46页。,1941,年,鲁宾,(S.Ruben),和卡门,M.Kamen),2、同位素标记进行光合作用的实验,是为了弄清楚在光合作用中产生的氧到底是来自水还是二氧化碳?还是两者兼而有之(jin r yu zh)?同学们考虑一下,应标记哪一种元素?如何设计这个实验呢?,1、同位素标记(bioj)法,第二十七页,共46页。,2、第二组向同种(tn zhn)绿色植物提供H218O和CO2,1、第一组向绿色植物(ls zhw)提供C18O2和 H2O。,C,18,O,2,+H,2,O,CO,2,+H,2,18,O,光照,光照,O,2,18,O,2,光合作用释放(shfng)的O2全部来自于H2O,用氧的同位素,18,O,分别标记,H,2,O,和,CO,2,使它分别成为,H,2,18,O,和,C,18,O,2,。进行两组光合作用的实验:,第二十八页,共46页。,20世纪(shj)40年代,卡尔文(),用14C标记的CO2供小球藻实验,追踪检测其放射性。探明CO2中的C的转移(zhuny)途径。,卡尔文循环(xnhun):CO2 C3 (CH2O),第二十九页,共46页。,二、光合作用的原理和应用:,光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳(r yng hu tn)和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程。,第三十页,共46页。,光合,作用(zuyng),H,2,0,C0,2,0,2,糖类(tn li)(CH20)等有机物,是能源(nngyun)物质,光,叶,绿,体,第三十一页,共46页。,CO,2,+,H,2,O,*,(CH,2,O)+,O,2,*,光能,叶绿体,光合作用的原料(yunlio)、产物、场所和条件明确后,请用一个化学反应式表示出来。,第三十二页,共46页。,划分依据(yj):反应过程是否需要光能,光合作用分为(fn wi)光反应和暗反应两个阶段,所谓“暗反应”是指有光没光都能进行(jnxng)的反应。,第三十三页,共46页。,色素(s s)分子,可见光,C,5,2C,3,ADP+Pi,ATP,H,2,O,O,2,H,多种酶,酶,(CH,2,O),CO,2,吸收(xshu),光解,能,固定(gdng),还原,酶,光反应,暗反应,2.,光合作用的过程:,第三十四页,共46页。,光反应,H,2,O 2 H+1/2O,2,+,Pi,+,光能,ATP,酶,ADP,水的光解:,ATP形成(xngchng):,暗反应,CO,2,的还原,:,2C,3,+H (CH,2,O)+C,5,酶,ATP,CO,2,的固定,:,CO,2,+C,5,2C,3,酶,第三十五页,共46页。,原料(yunlio)和产物的对应关系:,(,CH,2,O,),C,H,O,CO,2,CO,2,H,2,O,O,2,H,2,O,能量(nngling)的转移途径:,碳的转移(zhuny)途径:,光能,ATP,中活跃的化学能,(CH,2,O),中,稳定,的化学能,CO,2,C,3,(,CH,2,O,),第三十六页,共46页。,光、色素(s s)、酶等,ATP,、,H,、,多种酶等,类囊体的薄膜上,基质(j zh)中,水光解成H和O2,ADP+Pi+光能(gungnng)ATP,CO,2,的固定,CO,2,的还原,光能活跃化学能,活跃化学能稳定化学能,光反应,暗反应,条件,场所,物质变化,能量变化,联 系,3),光反应和暗反应的比较,物质联系,:光反应阶段产生的,H,,在暗反应阶段用于还原,C,3,;,能量联系,:光反应阶段生成的,ATP,,在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来,帮助,C,3,形成糖类,,ATP,中的化学能则转化为储存在糖类中的化学能。,光反应为暗反映提供,ATP,和,H,,暗反应为光反应补充,ADP,和,Pi,第三十七页,共46页。,3、影响光合作用(gungh-zuyng)的因素及在生产实践中的应用,(1)光对光合