5.4 光合作用与能量转化(第一课时)
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3. 叶绿体是进行光合作用的场所
恩格尔曼实验的结果
积 极 思 维
分析：这一巧妙的实验说明了什么？
叶绿体中的色素主要吸收红光与蓝紫 光，几乎不吸收绿光
绿色植物通过叶绿体，利用光能，将
CO2和H2O转化成储存着能量的有机物， 并且释放出O2的过程。
反应物、条件、 场所、生成物
CO2＋H2O
光能 叶绿体
(3).过滤：获取绿色滤液
单层尼龙布： 不易吸附色素
（二）制备滤纸条
铅笔线 画铅笔细线
注意：滤纸条一端剪去 两个角，防止色素带扩 散不整齐。因为滤纸条 边缘扩散快，中间扩散 慢
（三）画滤液细线：细、直、齐 用毛细吸管，吸取少量滤液，沿着铅笔线 均匀地画，待滤液干燥后再画2—3次。
增加色素的含量
色素的分离
色素在层析液中 溶解度不同 ，溶解度高的色素分
子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素
分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析
液将不同的色素分离。
纸层析法
一、绿叶中色素的提取和分离
（一）提取色素：
(1).取材:5g鲜嫩绿叶
(2).研磨
SiO2 ——有助于研磨充分
药品 CaCO3—-防止色素被破坏 无水乙醇 ——溶解色素
铅笔线
滤液细线
画铅笔细线 画滤液细线
（四）分离色素
培养皿
插滤纸条
加盖的目的：防止层析液挥发
层析液
★层析液不能 没及滤液细线
防止色素溶解于层析 液中而无法分离
胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
★色素的种类
胡萝卜素（橙黄色）
类胡萝卜素
1 /4
叶黄素（黄色）
叶绿素
3 /4
叶绿素a (蓝绿色) 叶绿素b（黄绿色）
比较项目
光反应
暗反应
反应条件 光 色素 酶 [H] ATP 多种酶
反应场所 基粒囊状结构薄膜
叶绿体基质
区
① 水的光解
①CO2的固定
没有空气、 黑暗环境
极细光束 照射
完全曝光
极细光束照射
好光氧线照菌射只部集位中进在行叶光绿合 体作被用产光生束了照氧射气到。的地方
好氧菌集中在叶绿体 所有受光部位
完全曝光
光束
讨论:
1. 实验结论：氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体 是绿色植物进行光合作用的场所。
2. 巧妙之处：实验材料选择水绵和好氧细菌，水绵 的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好氧细菌可 确定释放氧气多的部位，没有空气的黑暗环境排除 了氧气和光的干扰；用极细的光束照射，叶绿体上 可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实 验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证了实验 结果。
秋季, 气温降低, 叶绿素分解，叶片中的叶黄素、胡 萝卜素比较稳定。
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， 而是集中在一个个更小的结构里，后来 人们称之为叶绿体。
暗反应
▪ 条件：酶、C5、ATP、[H]
▪ 场所：叶绿体基质
供氢
[H]
▪ 过程：
co2+ C5 酶 c2 3
酶还
ATP 供能
物 质
c2 3 酶
(CH2O)
[H] ATP C5
ADP+Pi
酶原
ATP 酶 ADP+Pi +能量
2C3
固
CO2
多种酶 参加催化
定
C5
(CH2O)
[糖类]
能量 ATP中活跃的化学能 糖类中稳定的化学能
第5章 细胞的能量供应和利用
第4节 光合作用与能量转化
一、捕获光能的色素和结构
为什么大多植 物的叶片是绿 色的，而有些 植物的叶片不 是绿色的?
缺少叶绿素
为什么有些 植物的叶片 在不同时期 颜色不同呢？
• 植物叶片中到底含有哪些色素？
绿叶中色素的提取和分离
实验原理
色素的提取
叶绿体中的色素能溶解在 ：有机溶剂无水乙醇 中，用无水乙醇可提取叶绿体中色素。
（CH2O）＋O2
依据反应过程是否需要光能
光反应 暗反应
光合作用的过程——光反应
H2O 光能
水在光下分解
叶绿体中 的色素
酶
O2 条件： 光、酶、色素 场所： 类囊体的薄膜上
[H] 过程：
物质变化 光 H2O
ATP
酶
ADP+Pi
[H] + O2 ATP
ADP+Pi 能量转化
光能
ATP中活跃化学能 [H]中活跃的化学能
光谱：
叶
绿
叶
体
绿
色
素 a
素
吸
收
光
谱
叶 绿 素 b
类 胡 萝 卜 素
波长/nm
400
500
600
700
实验表明：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主 要吸收蓝紫光。
1．注意事项及原因分析
过程
注意事项
操作目的
(1) 选新鲜绿色的叶片
(2) 研磨时加无水乙醇 提 取 (3) 加少量SiO2和CaCO3 色 (4) 迅速、充分研磨 素
？ 叶绿体的结构适于进行光合作用
外膜
内膜
基质
基粒
(含有酶)
结构决定功能
类囊体 (有色素和酶)
类囊体堆叠成基粒扩展了受光面积，类囊体薄膜上
含有吸收、传递、转化光能的色素以及酶；基质中有和
光合有关的酶
恩格尔曼实验1880年 (美） 水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察
使用：水绵 好氧细菌
恩格尔曼实验
滤纸条无色素带
①忘记画滤液细线； ②滤液细线接触到层析液，色素全部溶解到 层析液中
学案P86【典例2】
思维扩展：
1、叶片为什么往往是绿色的呢？ 叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，再加上叶 绿素含量多，所以叶片才呈现绿色。
2、温室或大棚种植蔬菜应选择什么颜色的塑料薄膜？
可以选择有色薄膜，比如红色或蓝色的薄膜，只允 许红光或蓝光通过。还可以选择无色透明塑料薄膜 可以通过所有波长的可见光（波长为400-700），光 合效率最强。 3、秋季植物叶变黄是什么原因？
盛放滤液的试管管口 wenku.baidu.com5) 加棉塞
使滤液中色素含量高 溶解色素 研磨充分和保护色素 防止乙醇挥发，充分溶解 色素
防止乙醇挥发和色素氧化
过程
注意事项
操作目的
(1) 滤纸预先干燥处理 使层析液在滤纸上快速扩散
滤液细线要直、细、
分 (2) 匀
使分离出的色素带平整不重叠
离
滤液细线干燥后再
色 (3)
使分离出的色素带清晰分明
画一两次
素
滤液细线不触及层
(4)
防止色素直接溶解到层析液中
析液
2.绿叶中色素提取和分离实验中异常现象分析（学案P86表格）
异常现象
原因分析
收集到的滤液颜色 ①未加SiO2，研磨不充分；
过浅
②菠菜叶放置天数过多；
③一次加入过多无水乙醇
④未加CaCO3或加入过少，叶绿素被破坏
滤纸条色素带重叠 ①滤液细线不直；②滤液细线过粗
恩格尔曼实验的结果
积 极 思 维
分析：这一巧妙的实验说明了什么？
叶绿体中的色素主要吸收红光与蓝紫 光，几乎不吸收绿光
绿色植物通过叶绿体，利用光能，将
CO2和H2O转化成储存着能量的有机物， 并且释放出O2的过程。
反应物、条件、 场所、生成物
CO2＋H2O
光能 叶绿体
(3).过滤：获取绿色滤液
单层尼龙布： 不易吸附色素
（二）制备滤纸条
铅笔线 画铅笔细线
注意：滤纸条一端剪去 两个角，防止色素带扩 散不整齐。因为滤纸条 边缘扩散快，中间扩散 慢
（三）画滤液细线：细、直、齐 用毛细吸管，吸取少量滤液，沿着铅笔线 均匀地画，待滤液干燥后再画2—3次。
增加色素的含量
色素的分离
色素在层析液中 溶解度不同 ，溶解度高的色素分
子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素
分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析
液将不同的色素分离。
纸层析法
一、绿叶中色素的提取和分离
（一）提取色素：
(1).取材:5g鲜嫩绿叶
(2).研磨
SiO2 ——有助于研磨充分
药品 CaCO3—-防止色素被破坏 无水乙醇 ——溶解色素
铅笔线
滤液细线
画铅笔细线 画滤液细线
（四）分离色素
培养皿
插滤纸条
加盖的目的：防止层析液挥发
层析液
★层析液不能 没及滤液细线
防止色素溶解于层析 液中而无法分离
胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
★色素的种类
胡萝卜素（橙黄色）
类胡萝卜素
1 /4
叶黄素（黄色）
叶绿素
3 /4
叶绿素a (蓝绿色) 叶绿素b（黄绿色）
比较项目
光反应
暗反应
反应条件 光 色素 酶 [H] ATP 多种酶
反应场所 基粒囊状结构薄膜
叶绿体基质
区
① 水的光解
①CO2的固定
没有空气、 黑暗环境
极细光束 照射
完全曝光
极细光束照射
好光氧线照菌射只部集位中进在行叶光绿合 体作被用产光生束了照氧射气到。的地方
好氧菌集中在叶绿体 所有受光部位
完全曝光
光束
讨论:
1. 实验结论：氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体 是绿色植物进行光合作用的场所。
2. 巧妙之处：实验材料选择水绵和好氧细菌，水绵 的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好氧细菌可 确定释放氧气多的部位，没有空气的黑暗环境排除 了氧气和光的干扰；用极细的光束照射，叶绿体上 可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实 验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证了实验 结果。
秋季, 气温降低, 叶绿素分解，叶片中的叶黄素、胡 萝卜素比较稳定。
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， 而是集中在一个个更小的结构里，后来 人们称之为叶绿体。
暗反应
▪ 条件：酶、C5、ATP、[H]
▪ 场所：叶绿体基质
供氢
[H]
▪ 过程：
co2+ C5 酶 c2 3
酶还
ATP 供能
物 质
c2 3 酶
(CH2O)
[H] ATP C5
ADP+Pi
酶原
ATP 酶 ADP+Pi +能量
2C3
固
CO2
多种酶 参加催化
定
C5
(CH2O)
[糖类]
能量 ATP中活跃的化学能 糖类中稳定的化学能
第5章 细胞的能量供应和利用
第4节 光合作用与能量转化
一、捕获光能的色素和结构
为什么大多植 物的叶片是绿 色的，而有些 植物的叶片不 是绿色的?
缺少叶绿素
为什么有些 植物的叶片 在不同时期 颜色不同呢？
• 植物叶片中到底含有哪些色素？
绿叶中色素的提取和分离
实验原理
色素的提取
叶绿体中的色素能溶解在 ：有机溶剂无水乙醇 中，用无水乙醇可提取叶绿体中色素。
（CH2O）＋O2
依据反应过程是否需要光能
光反应 暗反应
光合作用的过程——光反应
H2O 光能
水在光下分解
叶绿体中 的色素
酶
O2 条件： 光、酶、色素 场所： 类囊体的薄膜上
[H] 过程：
物质变化 光 H2O
ATP
酶
ADP+Pi
[H] + O2 ATP
ADP+Pi 能量转化
光能
ATP中活跃化学能 [H]中活跃的化学能
光谱：
叶
绿
叶
体
绿
色
素 a
素
吸
收
光
谱
叶 绿 素 b
类 胡 萝 卜 素
波长/nm
400
500
600
700
实验表明：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主 要吸收蓝紫光。
1．注意事项及原因分析
过程
注意事项
操作目的
(1) 选新鲜绿色的叶片
(2) 研磨时加无水乙醇 提 取 (3) 加少量SiO2和CaCO3 色 (4) 迅速、充分研磨 素
？ 叶绿体的结构适于进行光合作用
外膜
内膜
基质
基粒
(含有酶)
结构决定功能
类囊体 (有色素和酶)
类囊体堆叠成基粒扩展了受光面积，类囊体薄膜上
含有吸收、传递、转化光能的色素以及酶；基质中有和
光合有关的酶
恩格尔曼实验1880年 (美） 水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察
使用：水绵 好氧细菌
恩格尔曼实验
滤纸条无色素带
①忘记画滤液细线； ②滤液细线接触到层析液，色素全部溶解到 层析液中
学案P86【典例2】
思维扩展：
1、叶片为什么往往是绿色的呢？ 叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，再加上叶 绿素含量多，所以叶片才呈现绿色。
2、温室或大棚种植蔬菜应选择什么颜色的塑料薄膜？
可以选择有色薄膜，比如红色或蓝色的薄膜，只允 许红光或蓝光通过。还可以选择无色透明塑料薄膜 可以通过所有波长的可见光（波长为400-700），光 合效率最强。 3、秋季植物叶变黄是什么原因？
盛放滤液的试管管口 wenku.baidu.com5) 加棉塞
使滤液中色素含量高 溶解色素 研磨充分和保护色素 防止乙醇挥发，充分溶解 色素
防止乙醇挥发和色素氧化
过程
注意事项
操作目的
(1) 滤纸预先干燥处理 使层析液在滤纸上快速扩散
滤液细线要直、细、
分 (2) 匀
使分离出的色素带平整不重叠
离
滤液细线干燥后再
色 (3)
使分离出的色素带清晰分明
画一两次
素
滤液细线不触及层
(4)
防止色素直接溶解到层析液中
析液
2.绿叶中色素提取和分离实验中异常现象分析（学案P86表格）
异常现象
原因分析
收集到的滤液颜色 ①未加SiO2，研磨不充分；
过浅
②菠菜叶放置天数过多；
③一次加入过多无水乙醇
④未加CaCO3或加入过少，叶绿素被破坏
滤纸条色素带重叠 ①滤液细线不直；②滤液细线过粗