一、捕获光能的色素和结构一、捕获光能的色素和结构（一）（一）【实【实 验】验】绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离实实验验结结果果萨克斯发现色素在叶绿体里萨克斯发现色素在叶绿体里（蓝绿色）（蓝绿色）（蓝绿色）（蓝绿色）（黄绿色）（黄绿色）（黄绿色）（黄绿色）（橙黄色）（橙黄色）（橙黄色）（橙黄色）（黄色）（黄色）（黄色）（黄色）类胡萝卜素类胡萝卜素类胡萝卜素类胡萝卜素（含量约（含量约（含量约（含量约1/41/41/41/4））））叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素（含量约（含量约（含量约（含量约3 3 3 3/4/4/4/4））））主要吸收主要吸收蓝紫光蓝紫光主要吸收主要吸收蓝紫光和红光蓝紫光和红光胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素a a a a叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素b b b b 图图5-11 5-11 叶绿体立体结构示意图叶绿体立体结构示意图基质 外膜外膜内膜内膜基质基质基粒（由类囊体叠成，四种色素分布在类囊体薄膜上）基粒（由类囊体叠成，四种色素分布在类囊体薄膜上）（二）叶绿体的结构（二）叶绿体的结构 恩格尔曼的水绵实验恩格尔曼的水绵实验 二、光合作用的原理和应用二、光合作用的原理和应用光合作用光合作用的概念：的概念： 绿色植物通过绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，，把把二氧化碳二氧化碳和和水水转化成储存着能量的转化成储存着能量的有机物有机物，并且释放出，并且释放出氧气氧气的过程。
的过程 （一）（一）光合作用的探究历程光合作用的探究历程1.1.1.1.直到直到直到直到18181818世纪中期，人们一直认为只有世纪中期，人们一直认为只有世纪中期，人们一直认为只有世纪中期，人们一直认为只有土壤中水分土壤中水分土壤中水分土壤中水分是植物建造是植物建造是植物建造是植物建造 自身的原料自身的原料自身的原料自身的原料2.17712.17712.17712.1771年，英国科学家普利斯特利通过实验证明：年，英国科学家普利斯特利通过实验证明：年，英国科学家普利斯特利通过实验证明：年，英国科学家普利斯特利通过实验证明：植物可以更新植物可以更新植物可以更新植物可以更新 空气空气空气空气3.17793.17793.17793.1779年，荷兰的英格豪斯做了年，荷兰的英格豪斯做了年，荷兰的英格豪斯做了年，荷兰的英格豪斯做了500500500500多次植物更新空气的实验，多次植物更新空气的实验，多次植物更新空气的实验，多次植物更新空气的实验， 结果证明了：结果证明了：结果证明了：结果证明了：只有在只有在只有在只有在阳光照射下阳光照射下阳光照射下阳光照射下植物才能更新空气；植物才能更新空气；植物才能更新空气；植物才能更新空气； 对于整个植物体来说，只有对于整个植物体来说，只有对于整个植物体来说，只有对于整个植物体来说，只有绿叶绿叶绿叶绿叶才能更新空气。
才能更新空气才能更新空气才能更新空气4.17854.17854.17854.1785年，人们发现了空气的组成，明确了绿叶在光下放出的气年，人们发现了空气的组成，明确了绿叶在光下放出的气年，人们发现了空气的组成，明确了绿叶在光下放出的气年，人们发现了空气的组成，明确了绿叶在光下放出的气 体是体是体是体是氧气氧气氧气氧气，吸收的是二氧化碳吸收的是二氧化碳吸收的是二氧化碳吸收的是二氧化碳 5.18455.18455.18455.1845年，德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律明确指出，年，德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律明确指出，年，德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律明确指出，年，德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律明确指出，植物在进行光合作用时，把光能转化成植物在进行光合作用时，把光能转化成植物在进行光合作用时，把光能转化成植物在进行光合作用时，把光能转化成化学能化学能化学能化学能储存起来储存起来储存起来储存起来一）（一）光合作用的探究历程光合作用的探究历程6.18646.18646.18646.1864年，德国植物科学家萨克斯通过实验证实了光合作用的年，德国植物科学家萨克斯通过实验证实了光合作用的年，德国植物科学家萨克斯通过实验证实了光合作用的年，德国植物科学家萨克斯通过实验证实了光合作用的 产物除了氧气还有产物除了氧气还有产物除了氧气还有产物除了氧气还有淀粉淀粉淀粉淀粉。
7.18807.18807.18807.1880年，美国的恩格尔曼通过实验证实：氧气是年，美国的恩格尔曼通过实验证实：氧气是年，美国的恩格尔曼通过实验证实：氧气是年，美国的恩格尔曼通过实验证实：氧气是叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体释放释放释放释放 的，光合作用的场所是的，光合作用的场所是的，光合作用的场所是的，光合作用的场所是叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体8.198.198.198.1941414141年，美国科学家鲁宾和卡门利用年，美国科学家鲁宾和卡门利用年，美国科学家鲁宾和卡门利用年，美国科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法同位素标记法同位素标记法同位素标记法进行了探进行了探进行了探进行了探究证明了光合作用释放的氧气来自于究证明了光合作用释放的氧气来自于究证明了光合作用释放的氧气来自于究证明了光合作用释放的氧气来自于水水水水9.209.209.209.20世纪世纪世纪世纪40404040年代，美国的卡尔文，利用年代，美国的卡尔文，利用年代，美国的卡尔文，利用年代，美国的卡尔文，利用同位素标记法同位素标记法同位素标记法同位素标记法，最终证，最终证，最终证，最终证 明了明了明了明了二氧化碳中碳二氧化碳中碳二氧化碳中碳二氧化碳中碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，在光合作用中转化成有机物中碳的途径，在光合作用中转化成有机物中碳的途径，在光合作用中转化成有机物中碳的途径， 这一途径称为卡尔文循环这一途径称为卡尔文循环这一途径称为卡尔文循环这一途径称为卡尔文循环 1 1 1 1、光合作用的反应式、光合作用的反应式、光合作用的反应式、光合作用的反应式（二）（二）光合作用的光合作用的过程过程CO2 + H2 * O光能光能光能光能叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体（（CH2O)+ * O22 2 2 2、光合作用、光合作用、光合作用、光合作用光反应阶段光反应阶段光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段暗反应阶段暗反应阶段 （（1 1）光反应阶段）光反应阶段条件：必须有光条件：必须有光场所：类囊体薄膜进行场所：类囊体薄膜进行A.A.叶绿体中光合色素吸收叶绿体中光合色素吸收B.B.水水水水分解，分解，O O O O2 2 2 2 ↑↑↑↑，，，，[H][H][H][H]用于暗反用于暗反应应C.C.形成形成ATPATPATPATP，用于暗反应，用于暗反应光能光能 （（2 2）暗反应阶段）暗反应阶段条件：有光无光都可以条件：有光无光都可以场所：叶绿体基质场所：叶绿体基质A. A. A. A. COCOCOCO2 2 2 2 + C+ C+ C+ C5 5 5 5 2C2C2C2C3 3 3 3(CO(CO2 2的固定的固定) )B.B.B.B. C C3 3 的还原，需要的还原，需要 ATPATP，，[H][H]，多种酶，多种酶 一些一些一些一些 C C C C3 3 3 3酶酶酶酶ATPATPATPATP，，，，[H][H][H][H]糖类糖类糖类糖类 一些一些一些一些 C C C C3 3 3 3酶酶酶酶ATPATPATPATP，，，，[H][H][H][H]C C C C5 5 5 5 （三）（三）光合作用光合作用原理的应用原理的应用（（1 1）控制光照强弱）控制光照强弱（（2 2）增加）增加 COCOCOCO2 2 2 2 浓度浓度（（（（3 3 3 3）控制温度）控制温度）控制温度）控制温度 （四）化能合成作用（四）化能合成作用某些细菌利用环境中无机物氧化放出的能量来制造某些细菌利用环境中无机物氧化放出的能量来制造有机物，有机物， 如：硝化细菌。
如：硝化细菌 分析：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶分析：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶片金黄呢？片金黄呢？ 由于叶绿素的含量大大超过由于叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素，而使类胡萝卜类胡萝卜素，而使类胡萝卜素的颜色被掩盖，只显示出素的颜色被掩盖，只显示出叶绿素的绿色叶绿素的绿色由于叶绿素比类胡萝卜素由于叶绿素比类胡萝卜素易受到低温的破坏，秋季易受到低温的破坏，秋季低温使叶绿素大量破坏，低温使叶绿素大量破坏，而使类胡萝卜素的颜色显而使类胡萝卜素的颜色显示出来示出来2024/9/1515 叶绿素叶绿素a/a/叶绿素叶绿素b b溶液溶液胡萝卜素胡萝卜素/ /叶黄素叶黄素溶液溶液 色素的吸收光谱图色素的吸收光谱图类胡萝卜素类胡萝卜素类胡萝卜素类胡萝卜素：吸收蓝紫光：吸收蓝紫光：吸收蓝紫光：吸收蓝紫光叶绿素：吸收蓝紫光和红光叶绿素：吸收蓝紫光和红光叶绿素：吸收蓝紫光和红光叶绿素：吸收蓝紫光和红光 。