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1、(四)绿叶中色素的提取和分离,实验材料 实验试剂 实验原理 实验步骤,波菜叶片（选色、去除主叶脉）,色素 分离,画滤液细线(细而齐、重复一两次),色素提取,称绿叶5克剪碎 加SiO2 、碳酸钙、10mL无水乙醇研磨 单层尼龙布过滤取滤液（封试管口）,无水乙醇、层析液、SiO2(研磨充分) 碳酸钙(防止叶绿素被破坏),光合色素溶于有机溶剂(无水乙醇) 色素随层析液的扩散速度与其溶解度成正相关,制滤纸条（剪去两角、画铅笔线）,层析 见左图 (层析液不能没及滤液细线),实验现象,滤纸条上出现四条色素带， 由上到下依次是：,胡萝卜素：橙黄色,叶黄素：黄色,叶绿素a：蓝绿色,叶绿素b：黄绿色,各种试剂的
2、作用， 研磨充分， 封试管口， 滤液细线细而齐，不触及层析液,注意事项,第节 能量之源光与光合作用,一、捕获光能的色素和结构,(一)捕获光能的色素,叶绿素 类胡萝卜素,叶绿素a 叶绿素b,蓝绿色 黄绿色 橙黄色 黄色,、色素种类,胡萝卜素 叶黄素,吸收和利用光能,、色素功能,吸收光谱,主要吸收蓝 紫光和红光,主要吸收蓝 紫光,叶绿体的类 囊体薄膜上,(二)叶绿体的结构与功能,1形态：,2结构：,一般呈扁平的椭球形或球形,3功能：,外膜 内膜 基粒 基质,由囊状结构的类囊体堆叠而成,叶绿体是进行光合作用的场所，内部膜表面上分布着许多吸收光能的色素分子和许多进行光合作用所必需的酶。,需光反应发生在
3、类囊体薄膜上,（一）光合作用的重要意义和研究简史,直到18世纪中期，人们一直以为植物体内的全部营养物质，都是从土壤中获得的，并不认为植物体能够从空气中得到什么。,古希腊亚里士多德：土壤是构成植物体的原材料。,二、光合作用的原理和应用,1637年中国明代学者宋应星： 人所食物皆为气所化，故复于气。,不足：未能通过实验去检验自己的理论。,结果：,年后,“纯净的雨水”,结论：,推论：,、比利时：海尔蒙特,构成植物体的主要原材料不是土壤。,构成植物体的主要原材料可能是水。,土壤重量减少约0.1千克， 植株重量增加约74.4千克。,90.8千克,2.3千克,76.7千克,90.7千克,、17711777
4、，英国 约瑟夫普里斯特利,现象：,蜡烛熄灭。,现象：,蜡烛持续燃烧。,现象：,小鼠死亡。,现象：,小鼠存活。,结论：,植物能够净化因燃烧或呼吸而变混浊的空气。,疑问：不同的人重复实验，有的成功，有的失败，原因何在？,、1779 荷兰 英格豪斯,绿色叶片在阳光下，才能更新空气的成分。,绿色植物在光下更新空气。,结论：,、1845 德国 梅耶,根据能量转换和守恒定律指出：光合作用把光能转变为化学能。,1785年，发现空气成分。才明确光合作用吸收二氧化碳，释放氧气。,现象：,结论：,、1864年 德国科学家 萨克斯,未遮光部分变成蓝色。,淀粉是光合作用的产物之一。,光照,酒精脱色,碘蒸气薰蒸,萨克斯
5、实验的发展,分析：,结论：,A 装置内有 CO2,CO2是光合作用的原料之一。,B 装置中没有CO2,好氧细菌集中的部位可能有氧气产生。即在光照条件下，叶绿体释放了氧气,好氧细菌只集中在被光线照射的叶绿体附近。,现象：,分析推测：,水绵与好氧型细菌混合培养，在没有空气的黑暗环境中，用极细的光束照射水绵。,、1880年 德国科学家 恩吉尔曼,如果上述推测正确，则用光线均匀照射水绵细胞，好氧型细菌将分布在带状叶绿体四周。,好氧细菌集中在叶绿体周围。,水绵与好氧型细菌混合培养，在没有空气的环境中，完全暴露在光下。,现象：,结论：,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。,结论:,光合作用释放的氧全部来自
6、水。,18O2,O2,、1938，美国 鲁宾和卡门,8、光合作用研究历程总结,(二)、光合作用反应式,(三)、光合作用的定义,光合作用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能量的有机物,并且释放氧气的过程。,CO2+H2O,(CH2O)O2,6CO2+6H2O,6(CH2O) 6O2,6CO2+12H2O,6(CH2O) 6O2 6H2O,(四)、光合作用的过程,1、光反应阶段 (类囊体膜) 2、暗反应阶段 (叶绿体基质),H2O*,光能,ADPPi能量,CCO,2C+H+Q,H 还原剂氢,线粒体 叶绿体,+O2*,ATP,2C,CHO C,基粒,酶,基粒,酶,基质,酶,基
7、质,NADH 辅酶,NADPH 辅酶,水的光解, CO2的固定,3、光反应与暗反应的比较,光、色素、酶,多种酶、H、ATP,光能转变为活跃的化学能,叶绿体类囊体的膜上,叶绿体基质,ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能,ATP的合成, C3的还原和C5的再生,H2O O2+H,ADP+Pi+能量 ATP,CO2+C5 2C3,2C3+H+ATP (CH2O)+C5+ADP+Pi,、光合作用的图解,光反应阶段 暗反应阶段,二者关系：,光反应为暗反应提供H和ATP，暗反应的进行有利于光反应的顺利进行。,5、光合作用的影响因素,光合强度的衡量指标,水生植物单位时间释放气(O2 )泡数
8、陆生植物单位时间吸收CO2的体积,光照强度、温度、 CO2浓度、矿质元素、水,（1）探究光照强度对光合作用的影响, 实验探究,制叶圆片30片。减压逸出叶圆片内的空气。,取三支烧杯编号A、B、C， 分别放入10片上述叶圆片，并向三支烧杯分别加入等量富含CO2的清水，置于强、中、弱三种光照条件下照射，观察单位时间内叶圆片上浮的数量（或全部叶片上浮所需的时间）,结论：,在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强。,结果：,相同时间内，强中弱光下的叶圆片上浮数量依次减少。,光照强度,二氧化碳吸收,二氧化碳释放,a,b,c,净光合量,呼吸作用,总光合量,、光照强度与光合作用效率的关系曲线
9、,光补偿点,光饱和点,光照强度影响光反应，与光合强度成正相关，有饱合点和补偿点。,生产应用的具体措施,影响暗反应，在一定范围内与光合强度成正相关，有饱合点。浓度过高，则由于抑制呼吸作用而抑制光合作用的速率。,（2）CO2浓度对光合作用的影响,增加植物周围CO2浓度的措施,规律：,原理：,（）温度对光合作用的影响,通过对酶活性的影响影响光合作用的速度。同时影响光反应和暗反应，有最适温度。,生产应用中的具体措施,大田通风、施有机肥； 密闭大棚大气施肥,6、各种因素影响光合作用的原理及具体措施,温室中,白天适当高温,晚上适当降温，增加有机物的积累。,预防干旱,合理灌溉,套种多熟:延长光合作用时间 合
10、理密植:增加光合作用面积 光质:温室使用无色透明玻璃,影响酶活性,影响光反应,水是光合作用的原料,影响暗反应,水是化学反应的介质,水影响气孔的开闭，影响CO2进入植物体。,三、化能合成作用,定义：,例：,利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的过程。,土壤中的硝化细菌能利用将NH3氧化成HNO3 释放的能量把CO2和H2O合成糖类。,2自养生物和异养生物,利用光能，把二氧化碳和水合成有机物。,只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。,人、动物、真菌及大多数细菌。,绿色植物、蓝藻、光合细菌,利用无机物氧化释放化学能把二氧化碳和水合成有机物。,硝化细菌、铁细菌、硫细菌,N
11、H3,HNO2,HNO3,H2O,CO2,CH2O,酶1,酶2,四、光合作用与有氧呼吸的比较,有光、无光都能进行,无机物 有机物,有机物 无机物,光能化学能（储能）,化学能ATP、热能（放能）,合成有机物，储存能量,分解有机物、释放能量，供细胞利用,叶绿体,活细胞（主要在线粒体）,只在光下进行,6CO2+12H2O,6(CH2O) 6O2 6H2O,1、叶绿体色素提取液放在自然光源和三棱镜之间，通过棱镜的连续光谱中缺少 （ ） .红光和蓝紫光 .红光和绿光 .黄光和蓝紫光 .黄光和绿光 2、高等绿色植物叶绿体中含量最多的色素是（ ） .叶绿素a .叶绿素b .胡萝卜素 .叶黄素 3、绿色植物在
12、暗室中不能 （ ） A.生长 B.呼吸 C.合成叶绿素 D.吸收矿质元素,A,A,C,4、光合作用的暗反应不会生成 （ ） 、葡萄糖 、氨基酸 、 、脂肪 5、光合作用过程中，ATP的形成和三碳化合物的还原场所分别是 （ ） .都在叶绿体内囊状结构上 .都在叶绿体基质中 .前者在叶绿体内囊状结构上，后者在叶绿体基质中 .前者在叶绿体基质中，后者在叶绿体内囊状结构上,C,C,例1如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述中不正确的是 ( ),Aa点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体 Bb点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相同,BC,C已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25和3
13、0，如图表示该植物处于25环境中，则将温度提高到30 时，a点上移，b点左移，d点下移 D当植物缺镁时，b点将向右移,（理综） 科学家研究CO2 浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如右图。请据图判断下列叙述不正确的是 ( ),A光照强度为a时，造成曲线II和III光合作用强度差异的原因是CO2 浓度不同 B光照强度为 b 时，造成曲线 I和 II光合作用强度差异的原因是温度的不同 C光照强度为ab，曲线 I、II光合作用强度随光照强度升高而升高 D光照强度为ac，曲线 I、光合作用强度随光照强度升高而升高,例 将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室 CO2
14、浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以 CO2 吸收速率表示），测定结果如下图。下列相关叙述，正确的是（ ）,A如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点左移 B如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点右移 C如果光照强度适当增强，a 点右移，b 点右移 D如果光照强度适当增强，a 点左移，b 点右移,D,例在右面曲线图中，有MN、O、P、Q五个点，对它们的含义的叙述正确的是 （ ） M点时，植物既进行光合作用，也进行呼吸作用，且光合作用强度弱于呼吸作用强度,N点时，植物体只进行呼吸作用；O点时，植物体的光合作用强度等于呼吸作用强度,C,A B C D,Q点时，光照强度不再是影响光合速率的主要因素 P点前，影响光合速率的主要因素是光照强度,例、右图为一定条件下测得的典型阳生植物和阴生植物在不同的光照强度下C02吸收(释放)量的曲线，有关说法正确的是,A代表典型的阴生植物，代表典型的阳生植物 Ba1和a2表示植物在黑暗中细胞呼吸放出CO2的量 Cb1和b2是维持植物正常生长所需的最低光照强度 D和代表的植物在c点时光合作用的速率相等,
