光合作用

2、过滤

在一小玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布， 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、制备滤纸条并画线
画线要细、直、齐，使色素带平整、
不重叠。
4、点样：
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3—4次。 重复画几次是使后来的色素带清晰
层析液
纸层析
种类：
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）
叶绿素a
叶绿素b 叶绿体色素 类胡萝卜素 胡萝卜素 叶绿素
3/4 1/4
叶黄素
3、光能的捕获：
1880年，恩吉尔曼的实验
水绵和好氧 细菌的装片 隔绝空气 黑暗，用极细光束照射 完全暴露在光下 结论： 氧是由 叶绿体 释放出来的， 叶绿体 是光合作用的场所。 光合作用需要 光照
5、层析
层析液不能触及滤线。
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。
6、观察实验结果
色素种类
胡萝卜素 叶黄素
色素颜色 色素含量 溶解度
橙黄色 黄色 最少 较少
扩散速度
H 2O (CH2O)
暗反应阶段（基质）
比较项目 反应条件
光反应
暗反应
[H] ATP 多种酶 叶绿体基质
光 色素 酶 反应场所 基粒囊状结构薄膜 ① 水的光解
①CO2的固定 区 CO2＋C5→2C3 H2O → [H]＋ O2 ②C3(CO2)的还原 物质变化 ② ATP的生成 别 [H] ADP＋Pi＋能量→ATP C3 (CH2O) ATP C5 能量变化 联 系
一、捕获光能的色素和结构
1、光合作用的场所： 叶绿体 位置： 绿色植物的叶肉细胞里以
及幼嫩茎秆的皮层细胞里
双层膜
基质
类囊体
基粒
一、捕获光能的色素和结构
1、光合作用的场所： 叶绿体 位置： 绿色植物的叶肉细胞里以
及幼嫩茎秆的皮层细胞里
2、光合色素：
位置： 叶绿体类囊体薄膜
叶绿体色素提取液 叶绿体色素 滤液细线
最快 较快
最高
较高
叶绿素a
蓝绿色
最多
较低 最低
较慢
叶绿素b
黄绿色
较多
最慢
分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜叶，并 按下表所示添加试剂，以研磨、过滤得到三种不同颜色 的溶液，即：深绿色、黄绿色、几乎无色。
处理 二氧化硅 碳酸钙 问： A + B + + C + +
95%乙醇 蒸馏水
+ -
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。
实验过程
1、提取色素：取适量菠菜叶，加95%乙醇，再
加少许二氧化硅和碳酸钙，迅速 研磨成匀浆。
二氧化硅作用：研磨充分 碳酸钙作用： 防止色素破坏
原料：CO2、H2O 产物：糖类，O2 条件：光 场所：叶绿体
社会生产和科学实验是 推动科学进步的动力。
三、光合作用的过程
光反应阶段（需光） 反应场所 —— 基粒的囊状结构薄膜上
1. 水的光解，生成氧气和[H]。
2. 合成 ATP。
暗反应阶段（不需光） 反应场所 —— 叶绿体基质中
1. CO2 的固定，和C5结合生成C3 。
固定
酶
CO2 C5
ADP+Pi
卡尔文循环 6CO2 + 6C5
(CH2O)
12C3
ATP、[H]
12C3
C6H12O6 + 6C5
光反应能促进暗反应吗？ 暗反应能促进光反应吗？ O2
H2O
光能
叶绿体 中的色素 酶
H ATP
供氢
2C3
固定 多种酶 的催化
CO2
供能 还原 酶
C5
ADP+Pi
光反应阶段（基粒）
+
+ -
（1）A处理得到的溶液颜色是 黄绿色 （3）C处理得到的溶液颜色是 深绿色
原因是 部分叶绿素受到破坏
叶绿色不溶于水
（2）B处理得到的溶液颜色是 几乎无色 原因是
原因是大量叶绿素溶于乙醇中
遮光 曝光
2、一半遮光， 一半曝光
3、放在酒精 中隔水加热
实验结论:
叶片在光下能产生淀粉
4、滴加碘液
实验分析 将两盆天竺葵在黑暗处饥饿处理后进行如下 实验，结果分别是什么？可以得到什么结论？
酒精 水
碘液
1
蒸馏水
变蓝
NaOH 溶液
酒精 水
碘液
2
不变蓝
结论： 光合作用需要CO2
6、1880德国，恩吉尔曼实验
有时实验失败
3、1779年，荷兰英格豪斯重复了普里斯特利 的实验
500多次
结论： 只有在阳光照射下才能成功，只有绿叶 才能更新污浊的空气。
直到1785年，人们发现了空气的组成。 终于明确了绿叶在光下吸收CO2 ，放出O2 4、1845年，德国梅耶根据能量转换 和守恒定律指出：
植物在进行光合作用时，把 光能转换成化学ห้องสมุดไป่ตู้储存起来
光能→活跃化学能 活跃化学能→ 稳定化学能
光反应为暗反应提供还原剂[H]和ATP， 暗反应也促进光反应的进行。
三、叶绿素的提取与分离
原理： ①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。 （提取原理）
②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） （分离原理）
极
叶 绿 体
细 光 束
结论：光合作用的场所在叶绿体。
7、1940美国：鲁宾和卡门
CO2
18O 2
C18O2
O2
（一）
（二）
H218O
小球藻
H2O
小球藻
实验证明：光合作用释放的O2全部来自参加反 应的水。 （糖类中的氢也来自水）。
8、1948 美国：梅尔文·卡尔文
CO2+ H2O
光能 （CH2O）+ O2 叶绿体 代表糖类
紫
青 蓝
绿
黄
橙
红
【实验结论】
光合色素主要吸收红光和蓝紫光
叶绿素的吸收光谱
叶绿素a和叶绿素b： 主要吸收红光和蓝紫光 胡萝卜素和叶黄素：主要吸收蓝紫光
（保护叶绿素免受强光伤害）
应用
什么颜色玻璃钟罩下，光合作用最强？ 什么颜色玻璃钟罩下，最差？
红色
黄色
绿色
无色
二、光合作用的探究历程
亚里斯多德：植物体营养物质都是从土壤中获得。
1、1648 比利时：范 · 海尔蒙特
五年后
柳苗重2.5kg 干土重100kg
柳苗重82.5kg 干土重99.9kg
实验结论:
植物生长所需要的养料主要来自 于水,而不是土壤。
2、1771年，英国普里斯特利的实验
结论：绿色植物可以更新空气。
有时实验成功
英国普里斯特利的实验
得到相反结论：绿色植物也能使空气变污浊。
2. C3 的还原，生成糖类。
光合作用过程的图解
O2
H 2O
光能 叶绿体 中的色素 酶
H
强的还原剂 供氢
2C3
固定 多种酶 的催化
ATP
供能 还原
酶
CO2 C5
ADP+Pi
光反应阶段（基粒）
(CH2O)
暗反应阶段（基质）
光能
活跃的化学能
有机物中 稳定的化学能
[H] ATP
供氢
供能 还原
2C3
多种酶 的催化
5、1864 德国：萨克斯
遮光 曝光
实验设计 探究绿色植物在光下能否产生淀粉。
【实验材料】 饥饿24h天竺葵、碘液、酒精、黑纸片、 大烧杯、小烧杯、酒精灯、培养皿等。
提示：1、淀粉遇到碘液会变成蓝色； 2、把叶片放在酒精中隔水加 热
【方法步骤】
可用来脱掉其绿色。
【方法步骤】
酒精 水
1、黑暗 24h