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1、第四节 能量之源光与光合作用一 捕获光能的色素和结构二 光合作用的原理和应用提问：如何提取叶绿体中的色素？一、捕获光能的色素和结构原理： 1、色素溶于 而不溶于水中，因此用等有机溶剂提取色素 2、各种色素在层析液中 不同，随层析液 在滤纸上扩散速度也不同，溶解度 的扩散 得快，反之则 。 有机溶剂无水乙醇溶解度 高 慢方法步骤：提取绿叶中的色素二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇的作用？ 制备滤纸条滤纸条一端减去两角，原因？ 画滤液细线重复画几次的目的？ 分离色素不能让滤液细线触及层析液，原因？ 观察与记录有几条不同颜色的色带？排序怎样？宽窄 如何？这说明了什么？实验结果：1、滤纸上的色 素由上到下的
2、顺序是什么？ 2、每种色素的 颜色是？ 3、宽窄不同说 明了什么？胡黄ab向前走； 橙黄蓝黄颜色留； 叶绿素ab手拉手； 胡黄兄弟有距离； 叶绿素a最宽厚； 胡萝素最纤细。叶绿体色素分离带色素带上从上到下依次 是胡萝卜素、叶黄素、叶 绿素a、叶绿素b;颜色顺序是橙黄色、黄 色、蓝绿色、黄绿色；距离最近的是叶绿素ab ；最远的是叶黄素和胡罗 卜素；最宽的是叶绿素；最窄 的是胡萝卜素。 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 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，放入研
3、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 入丙酮是为了溶解色素 CD3分别别在I、II、III三个研钵钵中加2克剪碎的新鲜鲜菠菜 绿绿叶，并按下表所示添加试剂试剂 ，经经研磨、过滤过滤 得到三 种不同颜颜色的溶液，即：深绿绿色、黄绿绿色、几乎无色 。则则I、II、III三个研钵钵中的溶液颜颜色分别别是 （ ）A几乎无色、黄绿绿色、深绿绿色 B深绿绿色、几乎无色、黄绿绿色
4、 C黄绿绿色、深绿绿色、几乎无色 D黄绿绿色、几乎无色、深绿绿色D4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,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b6在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色素滤液进行 色素分离，会看到近似同心的四圈色素环，排在最外 圈的色素是 ( )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bBDA胡萝卜素（胡萝卜素（橙黄色橙黄色）叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a(a(蓝绿色蓝绿色) )叶绿素叶绿素b b（黄绿色黄
5、绿色）叶黄素（叶黄素（黄色黄色）3/41/41、绿叶中的色素有4种，可以归纳为两类：一、捕获光能的色素叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光叶片为什么往往是绿色的呢？0波长吸收光能的百分比50100叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素 叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光， 胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。 注：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反 射回来，所以叶片才呈现绿色。 结论：1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红橙光区和蓝紫光区D2用下述容
6、积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况 相同的天竺葵，光照相同时间后，罩内O2最多的是 ( )A绿色罩 B黑色罩 C无色罩 D蓝紫色罩 C 3、(1999高考题)在植物实验室的暗 室内，为了尽可能地降低植物光合 作用的强度，最好安装（ ）。 A、红光灯 B、绿光灯 C、白炽灯 D、蓝光灯B这些捕获光能的色素存在于 细胞中的什么部位呢？叶绿体的结构这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色 素，就分布在类囊体的薄膜上。叶绿体是绿色植物特有的结构，是进行光合作 用的细胞器.形态：高等植物叶绿体呈椭圆球形数量：每个叶肉细胞中含20个100个不等。结构双层膜：控制物质进出基质：光合作用所需的酶基粒：每个基
7、粒由几十个片层结构重叠而成。分 布着各种色素和酶。1880年，恩格尔曼的实验隔绝空气黑暗，用极细光束照射完全暴露在光下水绵和好氧 细菌的装片结论：氧是由 叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的 场所。光合作用需要光照。 叶绿体是进行光合作用的场 所，它内部巨大膜表面上，不仅 分布着许多吸收光能的色素分子 ，还有许多进行光合作用所必需 的酶。光合作用在叶绿体 中是怎样进行的呢？光合作用的探究历程1771年（英）普里斯特利的实验 植物可以更新空气；1779年，荷兰科学家英格豪斯的实验；1785年，明确绿叶在光下放出的是氧气，吸 收的是二氧化碳；1845年，梅耶指出，植物在进行光合作用时 ，把光能转
8、变成化学能储存起来；1864年，萨克斯(德)的实验（置于暗处几小时）思考：目的是什么？一半遮光一半曝光1864年，（德）萨克斯的实验 绿色叶片中光合作用中产生了淀粉；20世纪30年代，鲁宾和卡门（美）的同 位素标记实验：结论：光合作用产生的氧气全部来自水， 而不是来自CO2。年代科学家结论结论1771普利斯特利1779英格豪斯17851845R.梅耶1864萨萨克斯1880恩格尔曼1939鲁宾鲁宾 卡门门20世纪纪40代卡尔文光合作用探索历程总结：植物可以更新空气只有在光照下，绿叶才能更新空气绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是 二氧化碳 植物在光合作用时把光能转变成了 化学能储存起来光合作用
9、的产物还有淀粉氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所光合作用释放的氧气全部来自水光合产物中有机物中的碳来自CO2 光合作用的概念：是指绿色植物通过 叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化 成储存着能量的有机物，并且释放出氧气 的过程。什么是光 合作用呢？二光合作用的原理和应用 （一）光合作用的过程COCO2 2+ +HH2 2OO* * (CH(CH2 2O)O)+ +OO2 2* * 总反应式总反应式: : 包括两个阶段包括两个阶段: :1. 1.光反应光反应2. 2.暗反应暗反应叶绿体叶绿体光光暗反应色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶 酶 CH2OCO2
10、吸收光解能固定还原酶光反应暗反应光合作用的过程过程：光反应阶段和暗反应阶段的比较光反应阶段暗反应阶段 进行部 位 条件物质 变化能量变 化联系叶绿体基粒囊状结构中叶绿体基质中光、色素和酶ATP、 NADPH 、多种酶光能转换成电能 再变成活跃的化学能 （ATP、NADPH中）活跃的化学能变成稳 定的化学能 光反应为暗反应提供NADPH和ATP暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料水的光解2H2O4H+O2合成ATP ADP+Pi ATP光酶 光能CO2的固定CO2+C5 2C3三碳的还原2C3 C6H12O6酶酶 ATP H光填空：填空：1.1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于叶绿
11、体中的色素所吸收的光能，用于 和和 ； 形成的形成的 和和 提供给暗反应。提供给暗反应。2.2.光合作用的实质是：把光合作用的实质是：把 和和 转变为有机物，转变为有机物， 把把 转变成转变成 ，贮藏在有机物中。，贮藏在有机物中。3.3.在光合作用中，在光合作用中， 葡萄糖是在葡萄糖是在 中形成的，氧气中形成的，氧气 是在是在 中形成的，中形成的，ATPATP是在是在 中形成的，中形成的，COCO2 2是在是在 固定的。固定的。水的光解形成ATPHATPCO2H2O光能化学能暗反应光反应光反应暗反应练习巩固1、光合作用中光反应阶段为暗反应 阶段提供了（ ）AO2和C3化合物 B叶绿体色素 CH
12、20和O2 DH和ATPD2、在光合作用的暗反应过程中，没有 被消耗掉的是（ ） A、H B、五碳化合物 C、ATP D、二氧化碳B3、 光合作用的过程可分为光反应和暗反 应两个阶段，下列说法正确的是（ ） A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应 B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行 光反应 C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应D4、下列关于光反应和暗反应的叙述中，正确的一项是（ ）A、光反应和暗反应都能生成ATPB、光反应属于能量代谢，暗反应属于物质代谢C、光反应需要光，暗反应在有光条件下也能进行D、光反应的产物O2、H、ATP是暗反应所必需的C5
13、、生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合作用速度并未随之增强，主要因素可能是（ ）A、光照强度不够，影响光反应进行B、温度影响酶的活性C、呼吸作用受到抑制D、暗反应影响了光反应A光合作用的重要意义 为包括人类在内的几乎所有生物的生存 提供了物质来源和能量来源 维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对 稳定 促进生物进化 从物质转变和能量转变的过程来看， 光合作用是生物界最基本的物质代谢和能 量代谢影响光合作用的因素光照强度真正光合速率=净光合速率+呼吸速率温度光合作用呼吸作用t吸收或释放量CO2CO2浓度b:CO2的补偿点c:CO2的饱和点ab: COab: CO2 2太低，太低，农作物消耗光合产物；农作物消耗光合产物；bc: bc: 随随COCO2 2的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；cd: COcd
