光合作用优秀课件概要

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1、,光合作用,一、捕获光能的色素和结构,叶片中的叶肉细胞,绿叶,叶肉细胞 亚显微结构模式图,叶绿体亚显微 结构模式图,与光合作用有关的色素和酶分布在哪里呢？,外膜,基粒,基质,内膜,类囊体膜,在类囊体膜上分布有光合作用所需的 和 ，在基质中也分布有光合作用所需的 。,?,色素,酶,酶,1.提取色素：绿叶中的色素易溶于有机溶剂。,2.分离色素： 不同色素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。,实验原理：,实验:绿叶中色素的提取和分离,选材： 新鲜的浓绿叶 无水乙醇 层析液 二氧化硅 碳酸钙,（层析液：20份石油醚+2份丙酮+1份苯 或93#汽油）,（无水乙醇、丙酮等

2、）,二、实验过程,1、提取色素：,取5g鲜绿的菠菜叶，去叶脉剪碎，加少许二氧化硅和碳酸钙，再加10ml无水乙醇,迅速研磨成匀浆。,加二氧化硅作用：,研磨充分,防止色素破坏,加碳酸钙作用：,加无水乙醇作用,溶解、提取色素,过滤：将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（基部放置单层尼龙布）,获取绿色滤液，及时用棉塞将试管口封严并避光保存。,防止乙醇挥发，叶绿素氧化分解,提取绿叶中的色素,过滤叶脉及二氧化硅等,(1) 制备滤纸条,画铅笔细线,剪角的目的：,分离绿叶中的色素,干燥的滤纸,防止两侧色素扩散快，色素带不整齐,纸层析发,(2) 画滤液细线,要求：细、齐、直,铅笔线,分离绿叶中的色素,（防止色素带重叠）,画

3、两三次,（积累更多的色素）,(3)分离色素：,以防止色素溶解于层析液中而无法分离,分离绿叶中的色素,滤液细线不能触及层析液,防止层析液挥发,层析液沿着干燥的滤纸由下而上扩散，当扩散到细线时，色素便溶解在层析液中，并随着层析液一起向上扩散，而不同的色素溶解不同，扩散速度也不同，所以将不同色素分离开。从上到下“胡、黄、a、b”,1、实验结果分析,色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度,胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b,橙黄色 黄色 蓝绿色 黄绿色,最少 较少 最多 较多,最高 较高 较低 最低,最快 较快 较慢 最慢,色素带最窄的是？ 最宽的是？ 相邻色素带之间距离最大的是？最小的是？

4、,胡萝卜素,叶绿素a,胡萝卜素和叶黄素之间,叶绿素a叶绿素b之间,绿叶中的色素,叶绿体基粒的类囊体的薄膜,位置,分类,叶绿素,类胡萝卜素,叶绿素a,叶绿素b,叶黄素,胡萝卜素,功能,吸收、传递、转化光能,用于光合作用,含量占1/4,含量占3/4,（蓝绿色）,（黄绿色）,（橙黄色）,（黄色）,C55H72O5N4Mg,C55H70O6N4Mg,C40H56,C40H56O2,主要吸收红光和蓝紫光,主要吸收蓝紫光，保护叶绿素,叶绿体色素提取液“透绿返红”,磷光现象是去掉光源后，叶绿素溶液仍然辐射微弱的红光。由三线态回到基态产生的光,叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光,2、色素的吸收光谱,叶绿素：主

5、要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素：主要吸收蓝紫光,叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱,叶绿素主要吸收波长为640660nm的红光430450nm的蓝紫光 叶绿素a在红光区的吸收带偏向长波方面，吸收带较宽，吸收峰较高；而在蓝紫光区的吸收带偏向短光波方面，吸收带较窄，吸收峰较低。叶绿素a对蓝紫光的吸收为对红光吸收的1.3倍，而叶绿素b则为3倍，说明叶绿素b吸收短波蓝紫光的能力比叶绿素a强,1研磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是 ( ) A使各种色素溶解在丙酮中 B使研磨充分 C防止色素分子被破坏 D加速研磨,巩固练习,2对“叶绿体中色素的提取和分离”实验中，下列描述正确的是 ( ) A将5g新鲜完整的菠菜叶，

6、放入研钵中，加入丙酮、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨 B用毛细吸管吸取少量滤液；沿铅笔线处小心均匀地划出一条滤液细线，并连续迅速地重复划23次 C把划好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散 D色素分子是有机物，不溶于水，所以研磨过程中加入乙醇是为了溶解色素,C,D,3. 某同学得到色素提取液后，取一圆形滤纸，在滤纸中央先滴一滴色素提取液，再滴一滴层析液，色素随层析液扩散得到下图结果，则1、2、3、4四条色带依次表示 ( ),A胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b B叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b C叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素 D叶绿素b、叶绿素a

7、、胡萝卜素、叶黄素,A,4.下图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况。有关说法不正确的是 ( ) A.4种色素在层析液中溶解度最高的是丁 B.4种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中 C.4种色素在层析液中溶解度最高的是甲 D.发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙,C,5阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于 （ ） A绿光区 B红橙光区和绿光区 C蓝紫光区和绿光区 D红光区和蓝紫光区,D,6下图所示“叶绿体中色素的提取和分离”实验的装置 正确的是 ( ) 5纸层析法分离叶绿体色素时,

8、滤纸上最下端的色素名称和颜色分别是 ( ) A橙黄色的胡萝卜素 B黄色的叶黄素 C蓝绿素的叶绿素a D黄绿色的叶绿素b,B,D,7分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色），几乎无色。 注：“”表示加；“”表示不加。试回答： （1）A处理得到的溶液颜色是_ _，原因是_。 （2）B处理得到的溶液颜色是_ _，原因是_。 （3）C处理得到的溶液颜色_ _，原因是_。,黄绿色,部分叶绿素受到破坏,几乎无色,叶绿素不溶于水,深绿色,大量叶绿素溶于乙醇中,二氧化碳,水,太阳光能,有机物,（贮藏能量）,氧气,

9、叶绿体,是所有生物的能量源泉,（贮藏能量）,二、光合作用的发现,结论：水分是建造植物体的唯一原料,海尔蒙特实验,绿色植物可以更新因小鼠呼吸或蜡烛燃烧而变浊的空气,1、这两组实验的现象是什么？,氧气,单独密封在玻璃罩的蜡烛很快熄灭、老鼠很快死去，与绿色植物一起的蜡烛暂时不会熄灭、老鼠会存活很长时间。,普利斯特利实验问答,3、今天看来蜡烛燃烧和小白鼠呼吸需要的是什么气体？,2、这个实验说明什么问题？,1779英格豪斯重复实验,1779英格豪斯重复实验,1864 萨克斯（德国）实验,结论：绿色叶片在光合作用中产生淀粉。,萨克斯实验问答,答：为了将叶片内原有的淀粉运走、耗尽。,答：为了进行自身对照。

10、遮光是实验组；曝光是对照组,恩格尔曼实验,恩吉尔曼实验问答,答：为了排除实验前环境中光线和氧的影响，确保实验的准确性。,答：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。,答：先选极细光束，用好氧细菌检测，能准确判断水绵细胞中释放氧的部位；而后用完全曝光的水绵与之做对照。,均匀光照,恩格尔曼实验设计上有何巧妙之处?,(1) 选用水绵为实验材料。不仅具有细长的带状叶绿体，便于观察分析。,(2)将临时装片先放在黑暗且没有空气的环境中，排除了光线和氧气的干扰。,(3)选用了极细光束照射，并且选用好氧细菌检测，从而能够准确判断出释放氧的部位。,(4)进行黑暗(局部光照)和曝光对比实验，从

11、而明确实验结果完全是光照引起的。,黑暗中,光亮处,积极思维,恩吉尔曼第二个实验的结果,分析：这一巧妙的实验说明了什么？,好氧型细菌,水绵,用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝光区域,光合作用释放的O2到底是来自H2O，还是CO2呢，还是两者兼而有之？,同位素标记法：放射性同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用放射性同位素标记的化合物，化学性质不会改变。科学家通过追踪放射性同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。,鲁宾卡门实验,鲁宾卡门实验,实验组,对照组,向绿色植物提供H2O、 C18O2 ,释放的氧是O2,结论:光合作用释放的

12、氧全部来自水,向绿色植物提供H218O、CO2 , 释放的氧是18O2,鲁宾和卡门实验,分析：,结论：,A 装置内存在 CO2 ，B 装置中没有CO2存在。,CO2是光合作用的原料之一。,光合作用需要CO2实验装置,单击画面继续,本页结束,20世纪40年代，卡尔文(M.Calvin),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的转移途径。,卡尔文循环：14CO2 14C3 (14CH2O),光合作用的探究历程的实验设计比较,重 复 普利斯特利 的实验,柳树+土壤 + 雨水 生长,光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并且释放氧

13、的过程。,光合作用的概念,1.在光合作用实验中，如果所用的水中有20%的水分子含18O，二氧化碳中有68%的二氧化碳分子含18O，那么，植物进行光合作用释放的氧气中，含18O的比例为（ ） A 20% B 13.6% C 68% D 88%,2、将一棵重约0.2kg的柳树，栽培于肥沃的土壤中，两年后连根挖出，称其干重达11kg，增加的这个10余kg，主要来源于 A、土壤中的矿质元素 B、土壤中的水 C、大气中的O2 D、大气中的CO2,光合作用的概念,范围 场所 动力 原料 产物, 绿色植物, 叶绿体, 光能, 二氧化碳和水, 储存着能量的有机物和氧气,实质:,合成有机物,储存能量,光合作用产

14、生葡萄糖的反应式,三、光合作用的过程,光反应,暗反应,划分依据：反应过程是否需要光能,H2O,类囊体膜,酶,酶,光、,色素、,叶绿体内的类囊体膜上,水的光解：,（还原剂）,ATP的合成：,（1）光反应阶段,条件 ：,场所：,物质变化：,能量变化：,光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中,酶,H的形成：NADP+2e-+H+ NADPH,酶,CO2,（CH2O）,五碳化合物 C5,CO2的固定,三碳化合物 2C3,C3的还原,基质 多种酶,2、暗反应,多种酶、CO2、C5、H、ATP,场所 条件 物质变化 能量变化,叶绿体基质中,（1）CO2的固定 （2）C3的还原（或CO2的还原）,ATP中活跃

15、的化学能有机物中稳定的化学能,上图随着光照变化和CO2浓度的变化， 代表C3 C5,a,b,光反应为暗反应提供了H和ATP；暗反应为光反应提供ADP和Pi。,光合作用光反应与暗反应的区别,产物和原料的对应关系：,（CH2O）,C,H,O,CO2,CO2,H2O,O2,H2O,能量的转移途径：,碳的转移途径：,光能,ATP中活跃的化学能,(CH2O)中稳定的化学能,CO2,C3,（CH2O）,1、用2H标记的H2O，追踪光合作用中氢的转移，最可能的途径是 A、 H2O NADPH B、 H2O NADPH C5 C3 (CH2 O) C、 H2O NADPH C3 (CH2 O) D、 H2O NADPH C5 (CH2 O),色素分子,光能,C5,2C3,