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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,光,二氧化碳,水,氧气,有机物,二氧化碳+水 氧气+有机物,CO2,O2,光照,H2O,叶绿体,叶绿体,当你点燃一块煤，你看到的是亿万年前的阳光,2000多年前，亚里士多德认为植物体由“土壤汁”构成，即植物生长发育所需物质完全来自土壤。,一、光合作用的发现,五年后,+74.4kg,0.057kg,1642年，范赫尔蒙特(J.B.van Helmont)的实验,结论：植物增重来自水分即植物增加的重量仅仅来自水分,只浇雨水,普利斯特利结论：植物可以更新空气。,1771年普利斯特利实验,?,1779年英根豪斯实验,结论：只有绿色植物在光照下才
2、能更新空气。,重复进行500多次,O2,CO2,2、绿色植物可以更新空气。,1、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暂时不会熄灭、老鼠会存活很长时间。,1864年萨克斯实验,绿色植物释放2的同时还产生了哪些物质？,1864年萨克斯实验,结论：植物光合作用的产物还有淀粉。,3、绿叶在光合作用中产生了淀粉,1、让叶片中的营养物质（淀粉）消耗掉,1、为什么对天竺葵先进行暗处理？,2、为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？,3这个实验说明了什么问题？,2、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,CO2+H2O(CH2O)n+O2,光,188
3、0年，德国科学家恩吉尔曼利用载有水绵和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、为什么选用水绵做为实验材料？,2、为什么选用黑暗并且没有空气的环境？,3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？,1、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。,2、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。,、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
4、完全是光照引起的，并且氧是由释放出来的,叶绿体,恩格尔曼实验的巧妙之处,光合作用释放的O2到底是来自H2O，还是CO2呢，还是两者兼而有之？,鲁宾和卡门实验,同学们考虑一下，标记哪一种元素？,研究方法：同位素标记法（P102）,研究问题：光合作用产生的来自还是？,20世纪30年代，鲁宾和卡门（美）的同位素标记实验，如下图所示：,这一实验证实了：光合作用产生的氧气全部来自水，而不是来自CO2,思考：验证CO2是光合作用原料如何设计？,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97-98页：绿叶中色素提取与分离,原料：新鲜绿叶（如菠菜绿
5、叶）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：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.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,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？,溶解度最大,含量最多,实验结果,记忆：胡黄 a
6、b（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。,功能：吸收、传递、转化光能,色素可以吸收光能,叶绿素中的吸收光谱,0,400,500,600,700 nm,50,100,叶绿素b,叶绿素a,叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光,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？,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。,但是，叶绿素很容易被破坏。秋天叶绿素会因为“忍受”不了气温下降等因素的影响而分解消失；胡萝卜素和叶黄素则比较稳定，终于在没有叶绿素干扰时“重见天日”。,1930年，范尼特(van Niet),CO2+,C6H12O6+6H2O+,CO2+,12H2O,C6H12O6+6H2O+6O2,12H2S,12S,紫硫细菌,
