第2节_光合作用(合格).ppt

第2节 光合作用 ——地球上最重要的化学反应 植物生长所需的营养从何而来？ 植物增加的重量= 土壤减少的重量 植物生长在土壤中，土壤是构建植物体的唯一原料 提出疑问 提出假设 推出结论 一、光合作用的研究历史 （一）1642年（比）范·赫尔蒙特的柳树实验 植物增加的重量=土壤减少的重量? 柳树2.3kg 泥土干重90.8kg 泥土干重 90.7kg 树干、枝条和根76.7kg 植物增加的重量≠土壤减少的重量 提出疑问 提出假设 设计实验 五年后 实施实验 新的假设 解答疑问 得出结论 分析数据 植物增重74.4kg， 土壤减重0.1kg 植物增加的重量＞土壤减少的重量 新的疑问 植物增重的物质来自于什么？ 植物增重的物质来源于水 柳树2.3kg 泥土干重90.8kg 泥土干重90.7kg 树干、枝条和根76.7kg 五年后 （二）1771年（英）普里斯特利的钟罩实验 提出疑问 设计实验 装置A-1 装置B-1 如何使因蜡烛燃烧和动物呼吸变污浊的空气得到改善 植物能改善变污浊的空气 提出假设 实施实验 分析数据 得出结论 解答疑问 植物能改善变污浊的空气 新的疑问 实验有时成功，有时失败 装置B 装置A （三）1779年（荷）英格豪斯的钟罩实验 提出疑问 提出假设 设计实验 实施实验 分析数据 得出结论 解答疑问 普里斯特利实验有成功有失败 光照是植物能够改善空气的必要条件 光照是实验成功的必要条件 置于暗处几小时 （四）1864年（德）萨克斯的半叶法实验 提出疑问 提出假设 设计实验 实施实验 光合作用的产物是什么？ 光合作用的产物是淀粉 得出结论 解答疑问 淀粉是光合作用的产物 分析数据 （五）1939年鲁宾和卡门的同位素标记法实验 提出疑问 光合作用释放的O2来自H2O还是CO2 解答疑问 得出结论 分析数据 实施实验 光合作用释放的O2全部来自H2O 提出假设 设计实验 光合作用释放的O2来自H2O或CO2 用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2 （六）1940’s卡尔文的同位素标记法实验 提出疑问 提出假设 设计实验 实施实验 分析数据 得出结论 解答疑问 CO2转化成有机物的途径 CO2经过一系列中间步骤，最终转化为有机物 CO2经过一系列中间步骤，最终转化为有机物 给小球藻悬浮液通14CO2 叶绿体基质 外膜和内膜 （一）叶绿体 二、叶绿体及其色素 类囊体 2、结构 1、功能 进行光合作用的场所 基粒 （1）叶绿体色素 （2）酶 类囊体膜 类囊体膜和叶绿体基质 实验八 叶绿体中色素的提取和分离 一、实验材料 新鲜菠菜叶片 二、实验步骤 （一）叶绿体色素的提取 色素不溶于水，易溶于有机溶剂 取材 研磨 过滤 10ml无水乙醇分3次加入 少量石英砂、碳酸钙 5g除去主叶脉的叶片，剪碎 2、提取液 无水乙醇 4、加入少量碳酸钙 3、加入少量石英砂 帮助研磨 防止叶绿素被破坏 （分步加，减少挥发） 1、原理 制备滤纸条 （对称剪去两侧） 毛细管画滤液细线 （细、直、均匀，重复多次） 纸层析 （滤液细线不没及层析液） 1.5cm 19.5cm 1cm 滤液细线 层析液 （二）叶绿体色素的分离 色素随层析液在滤纸上扩散的速度不同，运用纸层析法使色素在扩散过程中分离开来 1、原理 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） 纸层析法 （1）细、直 3、滤液细线不能没及层析液 避免色素溶解在层析液中 避免色素在扩散时重叠，影响色素带观察 2、画滤液细线 保证色素含量 （2）重复多次 毛细管 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) 纸层析结果 （二）色素 叶绿素 2、种类 1、分布 类囊体膜 类囊体膜 类胡萝卜素 （2）将光能转化为电能 （1）选择吸收光谱 叶绿素a 主要吸收蓝紫光 主要吸收红橙光和蓝紫光 类胡萝卜素 叶绿素 3、功能 ATP合成酶 氧化的叶绿素a 高能e H2O e O2 H+ H+ H+ H+ ADP+Pi NADP+ NADPH (CH2O)n H2O 三碳化合物还原 五碳化合物再生 色素 光能 叶绿素a O2 光反应 暗反应 （类囊体） 卡尔文循环 高能e 水的光解 光能 （叶绿体基质） 三碳化合物 五碳化合物 CO2 CO2固定 ATP 三、光合作用的过程 H+ 能量 活跃的化学能 稳定的化学能 光反应 暗反应 场所 条件 物质变化 能量转换 联系 类囊体 叶绿体基质 光、色素、酶 酶 光能转变为活跃的化学能，储存在ATP和NADPH中 1、光反应为暗反应提供ATP和NADPH 1、水的光解 1、CO2的固定 3、NADPH形成 2、ATP形成 3、五碳化合物再生 2、三碳化合物还原 2、暗反应为光反应补充ADP、Pi和NADP