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1、第三节 绿色植物的光合作用一、光合作用的发现及光和色素一、光合作用的发现及光和色素光光二二氧氧化化碳碳水水氧氧气气有机物有机物二氧化碳二氧化碳+水水 氧气氧气+有机物有机物COCO2 2O O2 2光照光照H H2O O叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体当你点燃一块煤，你看到的是当你点燃一块煤，你看到的是亿万年前的阳光亿万年前的阳光20002000多年前，亚里士多年前，亚里士多德认为植物体由多德认为植物体由 “土壤汁土壤汁”构成，即构成，即植物生长发育所需物植物生长发育所需物质完全来自土壤。质完全来自土壤。一、光合作用的发现一、光合作用的发现五年后五年后+74.4kg0.057kg1642年，范年，范赫
2、尔蒙特赫尔蒙特(J.B. van Helmont)的实验的实验结论：植物增重来自结论：植物增重来自水分水分即植物增加的重量仅仅来自水分即植物增加的重量仅仅来自水分开始时开始时柳树的质量柳树的质量2.3kg干土的质量干土的质量90.8kg只浇雨水只浇雨水年后年后改变量改变量76.7kg90.743kg普利斯特利结论：植物可以更新空气。普利斯特利结论：植物可以更新空气。17711771年年普利斯特利普利斯特利实验实验?17791779年年英根豪斯英根豪斯实验实验结论：只有绿色植物在光照下才能更新空气。结论：只有绿色植物在光照下才能更新空气。重复进行重复进行500500多次多次O2CO22、绿色植物
3、可以更新空气。、绿色植物可以更新空气。1 1、这两组实验的现象是什么、这两组实验的现象是什么？2 2、这个实验说明什么问题？、这个实验说明什么问题？讨论：讨论：1 1、单独密封在玻璃罩的蜡烛很快熄灭、老鼠、单独密封在玻璃罩的蜡烛很快熄灭、老鼠很快死去，与绿色植物一起的蜡烛在光照下很快死去，与绿色植物一起的蜡烛在光照下暂时不会熄灭、老鼠会存活很长时间。暂时不会熄灭、老鼠会存活很长时间。18641864年年萨克斯萨克斯实验实验绿色植物释放绿色植物释放2的同时还产生了哪些物质？的同时还产生了哪些物质？18641864年年萨克斯萨克斯实验实验结论：植物光合作用的产物还有结论：植物光合作用的产物还有淀粉
4、淀粉。 3、绿叶在光合作用中产生了淀粉、绿叶在光合作用中产生了淀粉 1、让叶片中的营养物质（、让叶片中的营养物质（淀粉）淀粉）消耗掉消耗掉 1 1、为什么对天竺葵先进行暗处理？、为什么对天竺葵先进行暗处理？ 2 2、为什么让叶片的一半曝光，、为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？另一半遮光呢？ 3 3这个实验说明了什么问题？这个实验说明了什么问题？2 2、部分遮光、部分曝光，是为了进行对照部分遮光、部分曝光，是为了进行对照 1865年光合作用的反应式年光合作用的反应式CO2+H2O(CH2O)n+O2光光18801880年，德国科学家恩吉尔曼利用载有水绵和年，德国科学家恩吉尔曼利用载有水绵和好
5、氧细菌的临时装片寻找光合作用的场所好氧细菌的临时装片寻找光合作用的场所1880年恩格尔曼实验结论：氧是由叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的场所。水绵好氧细菌黑暗处理极细光束照射暴露在光下1 1、为什么选用水绵做为实验材料？、为什么选用水绵做为实验材料？2 2、为什么选用黑暗并且没有空气的环境？、为什么选用黑暗并且没有空气的环境？ 3 3为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在光下？曝露在光下？ 1 1、是因为水绵不仅有细而长的带状叶绿体，而且螺、是因为水绵不仅有细而长的带状叶绿体，而且螺旋分布于细胞中，便于进行观察分析研究。旋分布于细胞
6、中，便于进行观察分析研究。2 2、先选用黑暗并且没有空气的环境，是为了排除、先选用黑暗并且没有空气的环境，是为了排除实验中光线和氧的影响，确保实验的准确性。实验中光线和氧的影响，确保实验的准确性。、能准确判断水绵细胞中释放氧的部位；而后用完、能准确判断水绵细胞中释放氧的部位；而后用完全曝光的水绵与之做对照，从而证明了实验结果完全全曝光的水绵与之做对照，从而证明了实验结果完全是光照引起的，并且氧是由释放出来的是光照引起的，并且氧是由释放出来的叶绿体叶绿体恩格尔曼实验的巧妙之处恩格尔曼实验的巧妙之处光合作用释放的光合作用释放的O O2 2到底是来自到底是来自H H2 2O O，还是还是COCO2
7、2呢，呢，还是两者兼而有之？还是两者兼而有之？ 鲁宾和卡门实验鲁宾和卡门实验同学们考虑一下，标记哪一种元素？同学们考虑一下，标记哪一种元素？研究方法：研究方法：同位素标记法（同位素标记法（P102）研究问题研究问题：光合作用产生的：光合作用产生的来自来自还是还是？2020世纪世纪3030年代，鲁宾和卡门（美）的同位年代，鲁宾和卡门（美）的同位素标记实验，如下图所示：素标记实验，如下图所示：这一实验证实了：这一实验证实了：光合作用产生的氧气全部来自水，而不光合作用产生的氧气全部来自水，而不是来自是来自COCO2 2思考：验证思考：验证COCO2 2是光合作用原料如何设计？是光合作用原料如何设计？
8、 分布：主要存在绿色植物的叶肉细胞里以及幼嫩茎秆的皮层细胞里。功能：绿色植物进行光合作用的细胞器。阅读书阅读书97-98页：绿叶中色素提取与分离页：绿叶中色素提取与分离原料原料：新鲜绿叶（如菠菜绿叶）原理原理：绿叶中色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取色素。光合色素不止一种，且能溶解在层析液中，由于溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快；反之则慢。步骤步骤：1.色素提取：称取5g绿叶，剪碎；研钵中少许二氧化硅和碳酸钙，再加如10毫升无水乙醇，进行迅速、充分的研磨（二氧化硅有助于研磨充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏）；在漏斗中用单层尼龙布过滤，取滤液。2.制备滤纸条3
9、.画滤液线4.分离绿叶中的色素（画线一端放入层析液中，注意不要浸没滤液线）5.观察记录溶解度最大含量最多实验结果记忆：胡黄记忆：胡黄 a b （橙黄蓝绿）（橙黄蓝绿）捕获光能的色素叶绿素 类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素蓝绿色黄绿色橙黄色黄 色占3/4主要吸收蓝紫光和红光主要吸收蓝紫光占1/4位置：叶绿体基粒的囊状结构的薄膜。位置：叶绿体基粒的囊状结构的薄膜。功能：功能：吸收、吸收、传递、转化光能传递、转化光能色素可以吸收光能色素可以吸收光能叶绿素中的吸收光谱叶绿素中的吸收光谱0400500600700 nm 50100叶绿素叶绿素b叶绿素叶绿素a叶绿素主要叶绿素主要吸收红橙光吸收红橙
10、光和蓝紫光和蓝紫光为什么春夏两季植物的叶子翠绿醉人，为什么春夏两季植物的叶子翠绿醉人，而深秋树叶则金黄斑斓呢？而深秋树叶则金黄斑斓呢？ 叶绿体中的色素分为两大类：叶绿素和类胡萝卜素。由叶绿体中的色素分为两大类：叶绿素和类胡萝卜素。由于叶绿素含量约占总量的四分之三，而类胡萝卜素仅占四于叶绿素含量约占总量的四分之三，而类胡萝卜素仅占四分之一，所以通常植物的叶子总是翠绿醉人的。这是由于分之一，所以通常植物的叶子总是翠绿醉人的。这是由于叶绿素掩盖了类胡萝卜素颜色的缘故。叶绿素掩盖了类胡萝卜素颜色的缘故。 但是，叶绿素很容易被破坏。秋天叶绿素会因为但是，叶绿素很容易被破坏。秋天叶绿素会因为“忍受忍受”不了气温下降等因素的影响而分解消失；胡萝卜素和叶不了气温下降等因素的影响而分解消失；胡萝卜素和叶黄素则比较稳定，终于在没有叶绿素干扰时黄素则比较稳定，终于在没有叶绿素干扰时“重见天日重见天日”。1930年，范尼特年，范尼特 (van Niet)CO2+C6H12O6+ 6H2O+CO2+12H2OC6H12O6+ 6H2O+ 6O212H2S12S紫硫细菌紫硫细菌
