1、第1页一、捕捉光能色素一、捕捉光能色素试验:叶绿体中色素提取和分离试验:叶绿体中色素提取和分离 1、色素提取原理:2、色素分离原理:3、二氧化硅作用:4、碳酸钙作用:5、无水乙醇作用:6、层析液作用:依据相同相溶原理依据相同相溶原理使研磨充分。使研磨充分。预防叶绿体中色素受到破坏。预防叶绿体中色素受到破坏。不一样色素在层析液中溶解度不一样,不一样色素在层析液中溶解度不一样,溶解度大在滤纸条上扩散地快溶解度大在滤纸条上扩散地快溶解并提取色素溶解并提取色素分离色素分离色素注意事项:注意事项:第2页胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b叶绿素叶绿素(占总量占总量3/43/4)类胡萝
2、卜素类胡萝卜素(占总量占总量1/41/4)叶绿体中色素叶绿体中色素叶绿素形成原因叶绿素形成原因温度温度Mg2+等等光照光照第3页叶绿体中色素吸收光谱叶绿体中色素吸收光谱第4页1 1、叶绿体色素纸层析结果显示叶绿素、叶绿体色素纸层析结果显示叶绿素b b位于层析滤纸最下端,原因是位于层析滤纸最下端,原因是 A A分子量最小分子量最小 B B分子量最大分子量最大C C在层祈液中溶解度最小在层祈液中溶解度最小 D D在在层析液中溶解度最大层析液中溶解度最大第5页2 2、把载有新鲜水绵和细菌暂时装片,置于显微镜载物、把载有新鲜水绵和细菌暂时装片,置于显微镜载物台上观察。光线从反光镜反射上来后,可看到细菌
3、从分台上观察。光线从反光镜反射上来后,可看到细菌从分散状态逐步向水绵方向运动,水绵附近细菌密度增加。散状态逐步向水绵方向运动,水绵附近细菌密度增加。假如在反光镜上方放置一个三棱镜,七种不一样颜色光假如在反光镜上方放置一个三棱镜,七种不一样颜色光束照射水绵不一样部位,这时看到细菌逐步聚集成显著束照射水绵不一样部位,这时看到细菌逐步聚集成显著两堆两堆(如图所表示如图所表示)。请回答:。请回答:(1)(1)依据上述试验能够判断这类细菌呼吸作用类型是依据上述试验能够判断这类细菌呼吸作用类型是 ,作出这一判断依据是,作出这一判断依据是 。(2)(2)放置三棱镜后,细菌聚集成两堆原因是放置三棱镜后,细菌聚
4、集成两堆原因是 。1)1)需氧型需氧型(有氧呼吸型有氧呼吸型)(2)(2分分),水绵光合作用放出水绵光合作用放出氧气氧气(3(3分分)(2)(2)色素主要吸收红光和色素主要吸收红光和蓝紫光,叶绿体被红光和蓝紫光,叶绿体被红光和蓝紫光照射部位光合作用蓝紫光照射部位光合作用较强,放出氧气多较强,放出氧气多(3(3分分)第6页3 3、下列图表示叶绿体中色素吸收光谱(颜、下列图表示叶绿体中色素吸收光谱(颜色深、浅分别表示吸收量多、少)甲、色深、浅分别表示吸收量多、少)甲、乙两图分别是乙两图分别是A A胡萝卜素、叶绿素吸收光谱胡萝卜素、叶绿素吸收光谱 B B叶叶绿素、胡萝卜素吸收光谱绿素、胡萝卜素吸收光
5、谱C C叶黄素、叶绿素吸收光谱叶黄素、叶绿素吸收光谱 D D叶叶黄素、胡萝卜素吸收光谱黄素、胡萝卜素吸收光谱第7页叶片中叶肉细胞叶片中叶肉细胞绿叶绿叶 叶肉细胞叶肉细胞亚显微结构模式图亚显微结构模式图 叶绿体亚显微叶绿体亚显微 结构模式图结构模式图捕捉光能色素存在于细胞中什么部捕捉光能色素存在于细胞中什么部位?位?第8页图图A A图图B B图图C C图图DD干燥土壤干燥土壤 90.8kg 90.8kg小柳树小柳树 2.3kg 2.3kg只用雨水浇灌只用雨水浇灌五年后柳树长大五年后柳树长大 土壤烘干后称重土壤烘干后称重试验前试验后改变土壤干重90.8kg90.7kg-0.1kg柳 树2.3kg7
6、6.7kg+74.4kg海尔蒙特试验海尔蒙特试验植物生长所需原料来自于水植物生长所需原料来自于水二、光合作用探究历程二、光合作用探究历程第9页一段时间后一段时间后一段时间后一段时间后1771年普利斯特利试验年普利斯特利试验第10页普利斯特利试验普利斯特利试验第11页普里斯特利试验普里斯特利试验绿色植物能够更新空气绿色植物能够更新空气结论:结论:第12页17791779年,荷兰英格豪斯年,荷兰英格豪斯结论结论1:只有在:只有在光下光下植物才能更新空气。植物才能更新空气。结论结论2 2:植物体绿叶在:植物体绿叶在光下才能更新空气。光下才能更新空气。普利斯特利试验只有在普利斯特利试验只有在阳光照射阳
7、光照射下才能成功下才能成功第13页1845年,德国科学家梅耶指出:年,德国科学家梅耶指出:植物在进行光合作用时,把植物在进行光合作用时,把光能光能转换成转换成化学能化学能储存起来。储存起来。光能转换成化学能,贮存于什么物质中呢?光能转换成化学能,贮存于什么物质中呢?光合作用吸收光合作用吸收CO2,释放释放O2,还可能消耗还可能消耗了了H2O,那么最终产物应该是什么呢?那么最终产物应该是什么呢?第14页18641864年年,德国植物学家萨克斯试验德国植物学家萨克斯试验二分之一曝光,二分之一二分之一曝光,二分之一遮光遮光在暗处放置几小叶片在暗处放置几小叶片暗处理暗处理光照光照脱色脱色结论:结论:1
8、.1.光合作用产物是淀粉光合作用产物是淀粉2.2.光合作用需要光光合作用需要光第15页1880,恩格尔曼试验,恩格尔曼试验隔绝空气隔绝空气黑暗,用极细光束照射黑暗,用极细光束照射黑暗,用极细光束照射黑暗,用极细光束照射完全暴露在光下完全暴露在光下完全暴露在光下完全暴露在光下水绵和好氧水绵和好氧细菌装片细菌装片结论:结论:氧是由氧是由叶绿体叶绿体释放出来,释放出来,叶绿体叶绿体是光合作是光合作用场所。用场所。第16页1、为何水绵是适当试验材料?、为何水绵是适当试验材料?2、他是怎样控制试验条件?、他是怎样控制试验条件?水绵含有细而长叶绿体,便于观察水绵含有细而长叶绿体,便于观察选取黑暗、无空气环
9、境:选取黑暗、无空气环境:选取极细光束,并用好氧细菌检测:选取极细光束,并用好氧细菌检测:讨论:此试验在设计上有什么巧妙之处?讨论:此试验在设计上有什么巧妙之处?分以下几个问题:分以下几个问题:排除环境中光线和氧气影响排除环境中光线和氧气影响准确判断释放氧气部位准确判断释放氧气部位第17页鲁宾和卡门做同位素标识试验鲁宾和卡门做同位素标识试验光合作用产生氧气全部来自于水,而不是来光合作用产生氧气全部来自于水,而不是来自自COCO2 2 2 2这一试验证实了:这一试验证实了:第18页光合作用产生有机光合作用产生有机物又是怎样合成呢?物又是怎样合成呢?2020世纪世纪4040年代,美国科年代,美国科
10、学家卡尔文利用放射性学家卡尔文利用放射性同位素同位素1414C C标识标识1414COCO2 2做做试验研究这一问题。最试验研究这一问题。最终探明终探明COCO2 2中碳在光合中碳在光合作用中转化成有机物中作用中转化成有机物中碳路径,这一路径碳路径,这一路径称为称为卡尔文循环卡尔文循环。19611961年诺贝年诺贝尔化学奖得主尔化学奖得主第19页年代年代科学家科学家结论结论17711771普利斯特利普利斯特利植物能够更新空气17791779英格豪斯英格豪斯只有在光照下只有绿叶才能够更新空气18451845R.R.梅耶梅耶植物在光合作用时植物在光合作用时把光能转变成把光能转变成了化学能了化学能储
11、存起来储存起来18641864萨克斯萨克斯绿色叶片光合作用绿色叶片光合作用产生淀粉产生淀粉18801880恩格尔曼恩格尔曼氧由叶绿体释放出来,叶绿体是光合作用场所19391939鲁宾鲁宾 卡门卡门光合作用释放氧来自水2020世纪世纪4040代代卡尔文卡尔文光合产物中有机物碳来自CO2光合作用探索历程光合作用探索历程第20页(1)试验设计关键:)试验设计关键:1、抓变量:自变量、抓变量:自变量2、抓对照、抓对照3、抓测量指标:因变量、抓测量指标:因变量(2)试验设计三步曲:)试验设计三步曲:1、分组编号、分组编号2、单一变量处理、单一变量处理3、同等条件培养观察测量比较、同等条件培养观察测量比较
12、试验设计要求:试验设计要求:第21页1 1、在光合作用发觉过程中,几位科学家做了几个著名、在光合作用发觉过程中,几位科学家做了几个著名试验,各个试验设计都有其逻辑上严密性和意义。下述试验,各个试验设计都有其逻辑上严密性和意义。下述对应不正确是:()对应不正确是:()A A普里斯特利把小鼠和绿色植物一起放在密闭玻璃罩普里斯特利把小鼠和绿色植物一起放在密闭玻璃罩内,小鼠不会死亡内,小鼠不会死亡证实了绿色植物在光照下吸收二证实了绿色植物在光照下吸收二氧化碳放出氧气从而更新了空气。氧化碳放出氧气从而更新了空气。B B萨克斯绿色叶片曝光、遮光试验萨克斯绿色叶片曝光、遮光试验证实了绿色植证实了绿色植物在光
13、合作用中产生了淀粉物在光合作用中产生了淀粉C C恩吉尔曼水绵和好氧细菌用极细光束照射试验,其恩吉尔曼水绵和好氧细菌用极细光束照射试验,其试验设计思绪是:好氧性细菌聚集多地方,试验设计思绪是:好氧性细菌聚集多地方,O O2 2浓度高,浓度高,水绵光合作用强。水绵光合作用强。D D鲁宾和卡门同位素标识鲁宾和卡门同位素标识H H2 2O O和和COCO2 2,供绿色植物利用,供绿色植物利用,分析各自放出氧分析各自放出氧证实光合作用释放氧全部来自水证实光合作用释放氧全部来自水第22页2 2、为为证证实实“二二氧氧化化碳碳是是光光合合作作用用合合成成有有机机物物必必需需原原料料”,某人设计了以下试验方案
14、:某人设计了以下试验方案:目标(略)目标(略)材料和用具(略)材料和用具(略)试验方法和步骤:试验方法和步骤:用用一一适适当当大大小小玻玻璃璃罩罩罩罩住住一一株株生生长长正正常常盆盆栽栽绿绿色色植植物物和一杯和一杯NaOHNaOH溶液,密封不漏气。溶液,密封不漏气。将将上上述述植植物物及及装装置置放放在在暗暗室室中中饥饥饿饿,消消耗耗掉掉叶叶片片内内贮贮藏有机物。暗室内装有红色安全灯。藏有机物。暗室内装有红色安全灯。饥饥饿饿一一定定时时间间后后,自自暗暗室室中中取取出出,照照光光若若干干小小时时,使使其充分进行光合作用。其充分进行光合作用。取取一一叶叶片片,放放入入盛盛有有酒酒精精烧烧杯杯中中
15、,水水浴浴加加热热,使使叶叶绿绿素溶于酒精中。素溶于酒精中。将将已已脱脱绿绿叶叶片片取取出出,平平铺铺在在一一个个培培养养皿皿内内,用用碘碘碘碘化钾溶液检测有没有葡萄糖特异颜色出现。化钾溶液检测有没有葡萄糖特异颜色出现。该试验方案有几项显著错误,请指犯错误并该试验方案有几项显著错误,请指犯错误并更正更正。第23页分析:分析:结论:结论:A A 装置内存在装置内存在 CO CO2 2 ,B B 装置中没有装置中没有COCO2 2存在。存在。COCO2 2是光合作用原料之一。是光合作用原料之一。光合作用需要光合作用需要COCO2 2试验更正装置试验更正装置第24页3、为了探索叶绿素合成是否与光照相
16、关系,取若干、为了探索叶绿素合成是否与光照相关系,取若干植物幼苗,请选取适当器材设计试验并推测结果及结植物幼苗,请选取适当器材设计试验并推测结果及结论。论。试验步骤:试验步骤:。试验结果及相关结论:试验结果及相关结论:。取生长情况基本相同健康幼苗若干,平均分为两组,分别标取生长情况基本相同健康幼苗若干,平均分为两组,分别标识为识为A、B(分组编号)(分组编号)A组幼苗放在有光照环境中,组幼苗放在有光照环境中,B组幼苗放在无光暗室中(单组幼苗放在无光暗室中(单一变量处理搞对照)一变量处理搞对照)放在其它条件相同且适宜环境中培养一段时间,观察幼苗颜放在其它条件相同且适宜环境中培养一段时间,观察幼苗
17、颜色(测量指标)色(测量指标)(1)A变绿变绿B不变,则光是叶绿素合成必备条件不变,则光是叶绿素合成必备条件(2)A不变不变B变绿,则叶绿素合成需要在无光条件下进行变绿,则叶绿素合成需要在无光条件下进行(3)AB都变绿,则叶绿素合成与光照无关都变绿,则叶绿素合成与光照无关第25页三、光合作用过程三、光合作用过程第26页项目项目 光反应阶段光反应阶段 暗反应阶段暗反应阶段场所场所条件条件物质改变能量改变基粒基粒(类囊体薄膜上类囊体薄膜上)叶绿体基质中叶绿体基质中需光需光,色素和酶色素和酶不需光和色素不需光和色素;需各种酶需各种酶2H2O光光4H+O2CO2固定:固定:CO2+C52C3光能转变为
18、活跃化学光能转变为活跃化学能,能,光光ADP+PiATP酶酶ATP中活泼化学能转化为糖类中活泼化学能转化为糖类等有机物中稳定化学能等有机物中稳定化学能光反应阶段与暗反应阶段比较光反应阶段与暗反应阶段比较C3还原:还原:2C3(CH2O)H,ATP酶酶第27页6CO2+12H2O光能叶绿体C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 22 2、元素来龙去脉、元素来龙去脉光合作用完整反应式光合作用完整反应式(计算式计算式)第28页3、不一样条件各种物质合成量动态改变、不一样条件各种物质合成量动态改变条件条件C3C5H和和ATP(CH2O)合合成量成量停顿光照CO2供给不变光照不变 停顿CO2供给第29页