[三年级其它课程]第四节 光合作用.ppt

第4节 能量之源光与光合作用,问题探讨,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。,讨 论,1.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？,2.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,能量的最终来源于光能。,光能转化为化学能被细胞所吸收的过程称为光合作用。,叶绿体中的色素对植物起着非常重要的作用。,实验,（一）、实验：叶绿素的提取与分离,1、原理：,绿叶中的色素不溶于水，易溶于有机溶剂。如无水乙醇、丙酮、石油醚等。,绿叶中的色素不止一种，它们都溶于层析液中，且溶解度不同，在滤纸上扩散速度不同（溶解度大，扩散速度快）,（提取色素：无水乙醇）,（分离色素：层析液）,一、捕获光能的色素,2、材料用具,新鲜的绿色叶片，干燥的定性滤纸、95%乙醇，层析液，二氧化硅，碳酸钙，研钵，小玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，试管，药匙，量筒，天平。,3、实验过程,（1）、提取色素：,取适量菠菜叶（叶片要新鲜、颜色要深绿，含有较多的色素），剪碎，放入研钵中。加少许的二氧化硅和碳酸钙 与10ml无水乙醇。迅速研磨成匀浆。,二氧化硅作用：碳酸钙作用：,使研磨充分,中和细胞中的酸，防止色素破坏,为了溶解和提取色素,无水乙醇作用：,（2）、过滤,在一小玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布（或脱脂棉），将研磨液迅速倒入漏斗中。收集滤液到一个试管中，及时用棉塞将试管中塞紧（防止挥发）。,（3）、制备滤纸条：,（4）、画滤液细线：,用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔画的横线均匀画出一条细而直的滤液细线。待滤液干后再画一次，共画滤液细线34次。,重复画几次是为了增加色素的含量，使分离的色素带清晰,画线要细、直、齐，使分离的色素带平整、不重叠。,（5）、层析-分离绿叶中的色素,注意：滤线细线不能触及层析液,层析液沿着干燥的滤纸由下而上扩散，当扩散到细线时，色素便溶解在层析液中，并随着层析液一起向上扩散，而不同的色素溶解不同，扩散速度也不同，所以将不同色素分离开。,分离色素方法：纸层析法,（6）、实验结果：,讨论：1.滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？,2023/4/29,11,(黄色),(蓝绿色),(黄绿色),(橙黄色),（6）、观察实验结果,色素种类 色素颜色 溶解度 扩散速度,胡萝卜素叶黄素,橙黄色黄色,最高较高,最快较快,叶绿素a,叶绿素b,较慢,蓝绿色,黄绿色,最低,较低,最慢,叶绿体中的色素提取液,二、四种色素对光的吸收,叶绿素主要吸收_类胡萝卜素主要吸收_,蓝紫光,蓝紫光、红光,叶绿素对绿光吸收最少,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,【主要吸收红光和蓝紫光】,【主要吸收蓝紫光】,.,功能:吸收、传递、转化光能,用于光合作用,春夏的树叶,秋冬的树叶,强光、高温、低温都会使叶绿素分解。但无光环境或缺Mg2+叶绿素也不能生成.,温度,可见，叶绿素的化学性质没有类胡萝卜素稳定，叶绿素的合成易受光照温度和矿质元素的影响，这些条件对类胡萝卜素的影响较小。,Mg2+等,光照,思考,1、春夏叶片为什么是绿色？而秋天树叶为什么会变黄？2、为什么这种色素秋冬减少而夏季不减少，与什么环境因素有关？,二、叶绿体的结构,1817年，两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素，当时并不清楚叶绿素在植物细胞中的分布情况。,1865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，后来人们称之为叶绿体。,2023/4/29,17,基粒,类囊体,1.下列标号各代表：_ _2.在上分布有光合作用所需的 和，在中也分布有光合作用所需的。,基质,酶,外膜,内膜,类囊体膜,基粒,色素,与光合作用有关的酶,基质,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,资料分析：叶绿体的功能,1,装片中好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中。,装片中好氧细菌分布在叶绿体所有受光部位的周围。,氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。,2,结论：,叶绿体的被光束照射到的部位是光合作用的场所,结论：,现象：,现象：,没有空气黑暗,极 细 光 束,完 全 光 照,结论:,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。,巩固练习,蓝绿色,黄绿色,橙黄色,黄色,较慢,较快,最慢,最快,蓝紫光和红光,蓝紫光,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的（）A.内膜上 B.基质中 C.类囊体的薄膜上 D.各部位上,C,3.用纸层析法能够将叶绿体的四种色素分开的原因是（）A.四种色素随层析液在滤纸上扩散速度不同B.四种色素随滤液在滤纸上扩散速度不同C.四种色素随滤液在滤纸条上渗透速度不同D.四种色素随层析液在滤纸条上渗透速度不同,A,4.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（）A.滤纸条上的集中色素不能扩散B.色素沿滤纸条的扩散速度太慢，色素分离不明显C.层析液妨碍色素的溶解D.色素被层析液溶解不能向上扩散,D,5.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是（）A.叶绿体的色素都分布在囊状结构的膜上B.叶绿体的色素分别在外膜和内膜上C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中D.光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上,A,6.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（）A.红光和蓝紫光区 B.黄光和蓝紫光区 C.绿光和红光区 D.黄光和绿光区,A,7.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，这些条件是（）A.光照，有空气，临时装片中无碳酸氢钠稀溶液B.光照，无空气，临时装片中有碳酸氢钠稀溶液C.黑暗，有空气，临时装片中无碳酸氢钠稀溶液D.黑暗，无空气，临时装片中有碳酸氢钠稀溶液,B,8.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（）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破坏B.用无水乙醇将叶绿体中的色素进行分离C.滤纸条上的最上面色素带呈黄绿色D.溶解度越高的色素随层析液在滤纸上扩散越快,D,阅读教材（101102），并回答下列问题：,1.英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是？,3.德国植物学家萨克斯的实验过程及结果证明了什么？,4.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？,三、光合作用的探究历程,2.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？,1.英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是？,植物可以更新空气，但没有发现光的作用。,2.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？,英格豪斯得出的结果：植物更新空气需要光，并且只有绿叶才有这个功能；梅耶：光能转变为化学能储存起来了。,光照（一半暴光，一半遮光）,3.德国植物学家萨克斯的实验过程及结果证明了什么？,证明了光合作用的产物有淀粉的生成。,结果：暴光部分呈深蓝色，遮光部分无颜色变化,实验过程：,绿叶,肌饿处理,碘蒸气处理,结论：,4.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？,实验过程,证明的问题,光合作用释放的氧气来自于水的分解,最后由美国科学家卡尔文利用14C做试验研究：用14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。,在1961年获得诺贝尔化学奖,思考与讨论：,1.光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？其化学反应式是？,原料 CO2和H2O；产物 糖类和O2；,场所叶绿体；条件光 酶；,光合作用的反应式是：,CO2+H2O,（CH2O）+O2,2.从人类对光合作用的探究历程来看，生物学的发展与物理学和化学有什么联系？与技术手段的进步有什么关系？试举例说明。,生物学的发展与物理学和化学的研究和进展关系很密切。例如：到1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确光合作用放出的气体是O2，吸收的是CO2；鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的气体O2是来自水，而不是来自CO2；卡尔文用同位素示踪技术探明了CO2中的碳在光和作用中的转化成有机物中碳的途径。,三、光合作用的探究历程,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,光合作用的实质,合成有机物，储存能量,