第四节能量之源—光合作用刘桥中学袁晓燕绝大多数生物,活细胞所需能量的最终源头是来自于太阳的光能。进行光合作用的细胞靠什么来捕获光能?草虫青蛙蛇老鹰太阳能一、捕获光能的色素和结构(一)实验:绿叶中色素的提取和分离1、实验原理2、材料用具3、方法步骤(1)提取绿叶中的色素(2)制备滤纸条(3)画滤液细线(4)分离绿叶中的色素(5)观察与记录实验原理色素提取:色素的分离:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂,所以,可以用提取绿叶中的色素。无水乙醇无水乙醇绿叶中的色素不只一种,它们都能够溶解在中。但几种色素在层析液中的不同。。溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得,反之则。这样绿叶中不同的色素就随着层析液在滤纸上的扩散而。层析液溶解度快慢分离开(2)制备滤纸条疑问:为什么要剪掉滤纸条一端的两个角呢?胡萝卜素叶绿素a叶黄素叶绿素b类胡萝卜素叶绿素1/43/4种类色素颜色最宽色素带(★)最窄色素带(●)最上端色素带(★)最下端色素带(●)色素所占比例叶绿素类胡萝卜叶绿素a胡萝卜素叶绿素b叶黄素蓝绿色黄绿色橙黄色黄色★●★●1/43/4问题:绿叶为什么是绿色的?1、叶绿素含量较多2、色素对不同波长的光的吸收是有差别的光是一种电磁波。波长小于390nm的光叫做紫外光;波长大于760nm的光叫做红外光。紫外光和红外光都是人肉眼感知不到的。光合作用所利用的光都是可见光。可见光波长范围大约在390-760nm。色素对光的吸收红光部分(640-660nm)蓝紫光部分(430-450nm)绿光部分(492-577nm)1、叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光;2、胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光;3、叶绿素对绿光吸收很少。思考与讨论1、根据刚才我们对不同色素对不同波长的光吸收的特点,温室或大棚种植蔬菜时应该选择什么光源进行补充?红光、蓝紫光。2、甲、乙、丙三盆麦苗的生长情况何?丙。植物正常生长除了要蓝紫光外,还需要其他各种光。1、1817年法国科学家首次从植物中分离出叶绿素。2、1865年德国植物学家萨克斯叶绿素集中在叶绿体结构中捕获光能的色素存在于哪里?(二)叶绿体的结构外膜内膜基粒类囊体基粒基质(分布着色素)叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗?资料1恩格尔曼的实验资料2在类囊体薄膜上和基质中,含有多种进行光合作用所必需的酶。叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上,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。二、光合作用的探究历程:(一)光合作用的探究历程直到18世纪中期,人们一直认为土壤中的水分是植物建造自身的原料。植物的生长能否从空气中得到什么?1771年,英国科学家普利斯特利的实验:植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。(1)(2)(3)1779年荷兰英格豪斯(J.Ingen-house)同样实验,明确绿叶在光下可以更新空气成分。1785年,空气的组成发现后,明确绿叶在光下放出氧气,吸收二氧化碳。1864年德国科学家萨克斯(J.VonSashs)利用碘液检验淀粉的方法研究光合作用产物。黑暗中放置强光下照射1864年,德国科学家萨克斯(J.vonSachs)1.为什么对天竺葵先进行暗处理?2.为什么让叶片的一半曝光,另一半遮光呢?3.这个实验的说明什么问题?答:为了将叶片内原有的淀粉运走耗尽。答:为了进行对照。答:结果证明绿叶在光下制造了淀粉。C18O2H2OO2CO2H218O18O2某种绿色植物1939年鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamen)利用同位素标志法,研究光合作用释放的氧气的来源。H2OCO2第一组第二组答:光合作用中释放的氧全部来自水。这个实验说明什么问题?氧的同位素O18H2O18CO218(CH2O)+O218(CH2O)+O218CO2+H2O18CO2+H2O18光能叶绿体标记过程:叶绿体光能和酶二氧化碳和水场所条件原料产物有机物和氧叶绿体:CO2+H2O(CH2O)+O2光能叶绿体