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1、第第4 4节节 能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用问题探讨问题探讨 有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的灯管，并且在白天也开灯。灯管，并且在白天也开灯。讨讨 论论1.1.这种方法的好处是？不同颜色的光这种方法的好处是？不同颜色的光 照对植物的光合作用会有影响吗？照对植物的光合作用会有影响吗？2.2.能否用绿光灯管来补充光源？为什么？能否用绿光灯管来补充光源？为什么？可以提高光合作用强度；不同颜可以提高光合作用强度；不同颜色的光会影响植物的光合作用。色的光会影响植物的光合作用。不能；因为叶绿素基本上不吸收绿光不能；因为叶绿素基本上不吸收绿光问题探讨问题探讨
2、为什么植物的叶片大多是绿色的，但有为什么植物的叶片大多是绿色的，但有时叶片也会发黄？时叶片也会发黄？因为绿叶中所含的色素主要是叶绿素，因为绿叶中所含的色素主要是叶绿素，但也有其它的一些色素。但也有其它的一些色素。问题探讨问题探讨 绿叶中的色素有哪些、其颜色各怎样？为绿叶中的色素有哪些、其颜色各怎样？为什么叶绿素呈绿色？什么叶绿素呈绿色？实验：绿叶中色素的提取和分离实验：绿叶中色素的提取和分离 原理：叶绿体中的色素可以溶解在原理：叶绿体中的色素可以溶解在无水乙醇中，可以用来提取色素。色素无水乙醇中，可以用来提取色素。色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上的在层析液中的溶解度不同，在滤纸上的扩散速度
3、有差别，可以用来分离色素。扩散速度有差别，可以用来分离色素。方法与步骤：称方法与步骤：称取取5g5g左右的鲜叶，剪左右的鲜叶，剪碎，放入研钵中。加碎，放入研钵中。加少许的石英砂（少许的石英砂（充分充分研磨研磨）和碳酸钙）和碳酸钙 (中中和细胞中的酸，防止和细胞中的酸，防止色素被破坏色素被破坏)与与10ml10ml无水乙醇。在研钵中无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液快速研磨。将研磨液进行过滤。进行过滤。2.2.制备滤纸条：制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成滤纸条，将干燥的定性滤纸剪成滤纸条，将滤纸条的一端剪去两个角，并在距这端将滤纸条的一端剪去两个角，并在距这端1cm1cm处处用铅笔画一条细的横
4、线。用铅笔画一条细的横线。3.3.画滤液细线：画滤液细线：用毛细吸管吸取少量滤液，沿用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线。等滤液干后再画铅笔线均匀地画出一条细线。等滤液干后再画一两次。一两次。4.4.分离绿叶中的色素：将适量的层析液倒入烧分离绿叶中的色素：将适量的层析液倒入烧杯中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻杯中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口。轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口。注注意：不能让滤液细线接触层析液意：不能让滤液细线接触层析液实验结果：实验结果：叶绿素溶液叶绿素溶液吸收可见光，用于光合作用吸收可见光，用于光合作用2.2
5、.色素的功能：色素的功能：色素的吸收光谱图色素的吸收光谱图 400 500 600 700nm 400 500 600 700nm 1001005050吸收光能百分比叶绿素类胡萝卜素可 见 光 区叶绿素：吸收蓝紫光和红光叶绿素：吸收蓝紫光和红光类胡萝卜素：吸收蓝紫光类胡萝卜素：吸收蓝紫光叶绿素叶绿素 类胡类胡萝卜素萝卜素叶绿素叶绿素a a叶绿素叶绿素b b胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿色橙黄色橙黄色黄黄 色色占占3/4吸收蓝紫光吸收蓝紫光和红光和红光吸收蓝紫光吸收蓝紫光与光合作用有关的这些色素都存在于叶绿体与光合作用有关的这些色素都存在于叶绿体中类囊体的薄膜上中类囊体的薄膜
6、上18171817年，两位法国科学家首次从植年，两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素，当时并不清楚叶绿物中分离出叶绿素，当时并不清楚叶绿素在植物细胞中的分布情况。素在植物细胞中的分布情况。18651865年，德国植物学家萨克斯研究年，德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用中的功能时，发现叶绿素在光合作用中的功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中，而是集中在一个更小的结构里，胞中，而是集中在一个更小的结构里，后来人们称之为后来人们称之为叶绿体叶绿体。叶叶绿绿体体结结构构模模式式图图外膜外膜内膜内膜基粒基粒基基质质每个基粒都由一每个基粒都由一个个圆饼状的
7、囊个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。状结构堆叠而成。这些囊状结构称这些囊状结构称为为类囊体类囊体。吸收吸收光能的四种色素光能的四种色素就分布在类囊体就分布在类囊体的薄膜上。的薄膜上。而每个基粒都含有而每个基粒都含有两个以上的类囊体，两个以上的类囊体，多者可达多者可达100个以个以上。叶绿体内有如上。叶绿体内有如此多的基粒和类囊此多的基粒和类囊体，极大地扩大了体，极大地扩大了受光面积。受光面积。资料分析：叶绿体的功能资料分析：叶绿体的功能1装片中好氧细菌向叶绿体装片中好氧细菌向叶绿体被被光束照射到光束照射到的部位集中。的部位集中。装片中好氧细菌分布在装片中好氧细菌分布在叶绿体叶绿体所有受光部位的周围
8、所有受光部位的周围。氧是由叶绿体释放出来的，氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体叶绿体是光合作用的场所。是光合作用的场所。2结论：结论：叶绿体的被叶绿体的被光束照射到的光束照射到的部位部位是光合作用的场所是光合作用的场所结论：结论：现象：现象：没有没有空气空气黑暗黑暗 极极 细细 光光 束束 完完 全全 光光 照照讨论：讨论：恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？（1 1）、用水绵作实验材料，有）、用水绵作实验材料，有细而长的带状叶绿细而长的带状叶绿体体，螺旋状分布在细胞中，便于观察和分析研究。，螺旋状分布在细胞中，便于观察和分析研究。（2 2）、将临时装片置于黑暗
9、且没有空气的环境）、将临时装片置于黑暗且没有空气的环境中，排除了环境中中，排除了环境中光线和光线和O2的影响，从而确保的影响，从而确保实验能顺利进行。实验能顺利进行。（3 3）、用极细的光束照射，并且用好氧菌进）、用极细的光束照射，并且用好氧菌进行检测，能准确的判断水绵行检测，能准确的判断水绵细胞中放细胞中放O2 部位。部位。（4 4）、进行黑暗（局部光照）与曝光的）、进行黑暗（局部光照）与曝光的对照实对照实验验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。，从而明确实验结果完全是由光照引起的。结论结论:n叶绿体叶绿体是进行光合作用的场所，它内部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
10、多吸收的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的光能的色素分子色素分子，还有许多进行光合作，还有许多进行光合作用所必需的用所必需的酶酶。巩固练习巩固练习色素种类颜色扩散速度吸收光的颜色叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿色橙黄色橙黄色黄色黄色较慢较慢较快较快最慢最慢最快最快蓝紫光和蓝紫光和红光红光蓝紫光蓝紫光2.2.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，光能的吸收发生在叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，光能的吸收发生在叶绿体的（叶绿体的（）A.A.内膜上内膜上 B.B.基质中基质中 C.C.类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上 D.D.各部位上各部位上C巩固练习巩固练习3.3.用纸层析法能够
11、将叶绿体的四种色素分开的原因是（用纸层析法能够将叶绿体的四种色素分开的原因是（）A.A.四种色素随层析液在滤纸上扩散速度不同四种色素随层析液在滤纸上扩散速度不同B.B.四种色素随滤液在滤纸上扩散速度不同四种色素随滤液在滤纸上扩散速度不同C.C.四种色素随滤液在滤纸条上渗透速度不同四种色素随滤液在滤纸条上渗透速度不同D.D.四种色素随层析液在滤纸条上渗透速度不同四种色素随层析液在滤纸条上渗透速度不同A4.4.在叶绿体提取和分离试验中，特别要注意不能让层析液在叶绿体提取和分离试验中，特别要注意不能让层析液没及滤液细线，原因是（没及滤液细线，原因是（）A.A.滤纸条上的集中色素不能扩散滤纸条上的集中
12、色素不能扩散B.B.色素沿滤纸条的扩散速度太慢，色素分离不明显色素沿滤纸条的扩散速度太慢，色素分离不明显C.C.层析液妨碍色素的溶解层析液妨碍色素的溶解D.D.色素被层析液溶解不能向上扩散色素被层析液溶解不能向上扩散D巩固练习巩固练习5.5.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是（叙述正确的是（）A.A.叶绿体的色素都分布在囊状结构的膜上叶绿体的色素都分布在囊状结构的膜上B.B.叶绿体的色素分别在外膜和内膜上叶绿体的色素分别在外膜和内膜上C.C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中光合作用的酶只分布在叶绿体基质中D.D.光合
13、作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上A6.6.把绿叶的色素溶液放在自然光源和三棱镜之间，从镜的把绿叶的色素溶液放在自然光源和三棱镜之间，从镜的另一侧观察连续光谱中变暗的主要区域是（另一侧观察连续光谱中变暗的主要区域是（）A.A.红光和蓝紫光区红光和蓝紫光区 B.B.黄光和蓝紫光区黄光和蓝紫光区 C.C.绿光和红光区绿光和红光区 D.D.黄光和绿光区黄光和绿光区A7.7.为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这
14、些条件是（件是（）A.A.光照，有空气，临时装片中无碳酸氢钠稀溶液光照，有空气，临时装片中无碳酸氢钠稀溶液B.B.光照，无空气，临时装片中有碳酸氢钠稀溶液光照，无空气，临时装片中有碳酸氢钠稀溶液C.C.黑暗，有空气，临时装片中无碳酸氢钠稀溶液黑暗，有空气，临时装片中无碳酸氢钠稀溶液D.D.黑暗，无空气，临时装片中有碳酸氢钠稀溶液黑暗，无空气，临时装片中有碳酸氢钠稀溶液B8.8.下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验原理的叙述，下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验原理的叙述，正确的是（正确的是（）A.A.加入少许二氧化硅可防止在研磨时叶绿体中的色素受到加入少许二氧化硅可防止在研磨时叶绿体中的色素受
15、到破坏破坏B.B.用无水乙醇将叶绿体中的色素进行分离用无水乙醇将叶绿体中的色素进行分离C.C.滤纸条上的最上面色素带呈黄绿色滤纸条上的最上面色素带呈黄绿色D.D.溶解度越高的色素随层析液在滤纸上扩散越快溶解度越高的色素随层析液在滤纸上扩散越快D指绿色植物通过叶绿体，利用光能，指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。有机物，并且释放出氧气的过程。光合作用的概念光合作用的概念光合作用的实质光合作用的实质合成有机物，储存能量合成有机物，储存能量阅读教材（阅读教材（101102101102），并回答下列问题：），并回
16、答下列问题：1.1.英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是？英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是？3.3.德国植物学家萨克斯的实验过程及结果证明德国植物学家萨克斯的实验过程及结果证明了什么？了什么？4.4.鲁宾和卡门的同位素标记法的探究实验的鲁宾和卡门的同位素标记法的探究实验的过程及所证明的问题是什么？过程及所证明的问题是什么？2.2.荷兰科学家英格豪斯的实验结果是什么？荷兰科学家英格豪斯的实验结果是什么？德国科学家梅耶得出了什么结论？德国科学家梅耶得出了什么结论？结论：水分是结论：水分是植物建造自身植物建造自身的原料。的原料。17 17世纪（世纪（16481648年）比利时年）比利时海尔蒙特海尔蒙特栽培的柳树实验栽培的柳树实验结论：植物可以更新空气结论：植物可以更新空气有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？17791779年，荷兰的英格豪斯年，荷兰的英格豪斯 普利斯特利的实验只有在普利斯特利的实验只有在阳光照射阳光照射下才能成功；植物体下才能成功；植物体只有绿叶才能
