分子与细胞第5章第4节能量之源光与光和作用.ppt

1.这种方法有什么好处？对光合作用有影响吗？ 2.为什么用红色或蓝色？用绿色可以吗？ 提高光合作用强度；不同颜色的光会影响植物的光合作用。 不能；叶绿素基本上不吸收绿光 第4节 能量之源—光与光合作用 捕获光能的色素 实验——绿叶中色素的提取和分离 1.色素是有机物，不溶于水，易溶于丙酮等有机溶剂，用丙酮或无水乙醇等来提取色素。 新鲜的绿叶、丙酮或无水乙醇、石英砂（SiO2） CaCO3 定性滤纸等、层析液等 2.色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大随层析液在滤纸条上扩散的快. 原理： 材料： 方法步骤 2.制备滤纸条 3.画滤液细线 方法：毛细吸管沿铅笔线画线 要求：细、齐、浓 注意： 不能让滤液细线触及层析液，加盖 取材（新鲜菠菜叶5g，剪碎） 研磨（加入少量石英砂、碳酸钙；5ml丙酮溶液） 过滤 1.提取色素 4.纸层析法分离 叶绿素 类胡萝卜素 （含量约3/4） （含量约1/4） 叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色） 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 绿叶中的色素 实验结果 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光 结果分析 注：叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射，叶片呈绿色 实验关键 1.选鲜嫩、色绿、无浆汁的叶片 2.滤液细线细、齐、直，重复画线时须等上次画线干燥后再进行。 3.层析时不要让滤液细线触及层析液（色素易溶解在层析液） 4.丙酮和层析液易挥发有毒，研磨要快，滤液用棉塞塞住，层析加盖（减少有机溶剂的挥发） 5.二氧化硅研磨充分，碳酸钙防止色素受到破坏 色素作用：吸收、传递、转化光能 光合作用的探究历程 1、公元前三世纪，亚里士多德: 土壤是构成植物的原材料 2、1648年,比利时的范·海尔蒙特(V.Helmont) 他认为建造植物体的原料主要是水分,不是土壤. 3、1771年英国的普利斯特利(J·Priestley) 证实：植物可更新蜡烛燃烧或小鼠呼吸变污浊的空气。 4、1779年，荷兰英格豪斯500多次植物更新空气实验 发现:普利斯特利实验只有在阳光照射下才能成功; *将金鱼藻放入水中,阳光下有气泡，黑暗处没有气泡。 结论:植物体在光下才能“净化”空气 1785年发现空气组成后明确:绿叶在光下吸收CO2，释放出O2 5、1845年德国梅耶根据能量转化和守恒定律明确指出:植物进行光合作用时把光能转换为化学能储存起来。 1779年，荷兰英格豪斯 6. 1864年, 萨克斯实验 48小时 消耗原有的淀粉 光照2小时 有无对照？ 颜色对比不明显，如何改造？ 碘蒸汽 7、1880年，德国恩格尔曼 实验材料：水绵和好氧并能运动细菌 将载有水绵和好氧性细菌的临时装片，无空气黑暗环境中,极细光束照射 结论：氧气是由叶绿体释放出来，叶绿体是光合作用的场所. 讨论：恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？ （1）、细长带状叶绿体，便于观察和分析 （2）、临时装片置于黑暗没有空气的环境，光线和O2的影响 （3）、极细的光束照射，好氧菌检测，准确判断水绵放O2 部位 （4）、黑暗与曝光的对照，明确结果是由光照引起 20世纪30年代, 鲁宾和卡门实验: 结论：O2中的氧元素全部来自H2O 放射性同位素标记法 9、1948年 美国 卡尔文 同位素14C标记CO2追踪光合作用过程中碳元素的行踪 绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存能量的有机物，释放O2的过程。 光反应 暗反应 有光才能反应 有光、无光都能反应 光合作用过程： 光反应阶段 光、色素、酶 叶绿体类囊体薄膜 水的光解： 2H2O 4[H] + O2 光能 ATP的合成： ADP＋Pi ＋光能 ATP 酶 ADP＋Pi ＋光能 ATP 酶 光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中 条件： 物质变化： 能量变化： 场所： 暗反应阶段 场所： 条件： 物质变化： 能量变化： 叶绿体基质 [H] 、ATP、酶 CO2的固定： CO2＋C5 2C3 酶 C3的还原： ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能 条件： 场所： 物质变化： 条件： 场所： 能量变化： 物质变化： 条件： 场所： 场所： 条件： 物质变化： 能量变化： 光合作用原理的运用 2.环境因素对光合作用的影响 1）光照 2）温度 3）二氧化碳浓度 4）水分 5）矿质元素 6）光照日变化率 1.植物自身因素 （1）光照强度 （2）CO2浓度(主要影响暗反应) 应用：温室栽