能量之源光与光合作用 课件
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同的长筒状细胞连接而成。 水绵很明显的特点是：叶
绿体呈带状，螺旋排列在 细胞里。
恩格尔曼实验
水绵结构
无空气的黑暗环境 无空气的光下
这两组实验想说明什么问题？ 氧气是叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的场所。
恩吉尔曼的实验在设计上的巧妙之处
①从选材分析： 选用水绵作为实验材料。水绵
不仅具备细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋 状地分布在细胞中，便于观察和分析研究；好氧 菌确定释放氧气多的部位
光
色素的功能 叶绿素
叶绿素a 叶绿素b
红光和 蓝紫光
类胡萝卜素
胡萝卜素 叶黄素
蓝紫光
这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？
二、叶绿体的结构
色素
捕获光能的结构
分布： 主要分布在绿色植物的叶肉 细胞
形态： 一般呈扁平的椭球形或球形
结构： 外膜 透明，有利于光线的透过 内膜
由两个以上的类囊体堆 基粒 叠而成，类囊体薄膜上
白色最好，其次是红光或蓝紫光， 最次是绿光
• 待滤液干后，重复1-2次， 目的：积累更多色素，使素分离效 果更明显。
滤液细线
4.分离色素：取适量层析液倒入烧杯中，将滤 纸条轻插入层析液中（滤液细线不能触及层析液，
以防止色素溶解于层析液中而无法分离），
用培养皿盖住（防止层析液挥发）。
培养皿
插滤纸条 5.观察与记录
层析液
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？
• 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?
为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不 同呢？
这是否与叶片中的色素有关？植物叶片中到 底含有哪些色素？
方法步骤： 1.提取绿叶中的色素 2.制备滤纸条 3.画滤液细线 4.分离绿叶中的色素 5.观察与记录
方法步骤：
1.提取绿叶中的色素
过滤叶脉及 二氧化硅等 防止乙醇挥发， 叶绿素氧化分 解
2.制备滤纸条
将干燥的定性滤纸剪成稍小于试管长与直径的滤纸条， 将一端减去两角，并在距这一端1厘米处用铅笔画一 条细线。
铅笔线
画铅笔细线
剪角的目的：防止两侧色素扩散快，色素带不整齐
3.画滤液细线
用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均 匀划出一条细线，要求：细、齐、直。
思考
下列转变需经哪些生理过程才能实现？
光能 ① 光合作用
糖类等有机物中稳定的化学能
② 呼吸作用、ATP合成
ATP中活跃的化学能 ③ ATP水解
直接用于各种生命活动
追根溯源，对于绝大多数生物来
说，活细胞所需能量的最终源头是太 阳能。将光能转换成细胞能够利用的 化学能的是光合作用。进行光合作用 的细胞，首先要能够捕获光能。
②从对实验环境的把握看：将临时装片放在黑暗
并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影 响，从而确保实验能够正常地进行。
③从自变量的操纵看看：
选用极细的光束照射， 叶绿体上可分为光多和光少的部位，相当于一组对比试验
④为了进一步验证实验结果：
进行黑暗(局部光照)和曝光的对比实验，进一步验 证了在光照的条件下叶绿体可以释放氧气
酶
含色素和酶 基 含多种光合作用所必需
质 的酶
功能： 光合作用的场所。
1864年德国萨克斯实验
目的：消耗掉叶
证明绿叶在光下制造了淀粉
片内的营养物质
黑暗处理 一昼夜
让一片叶片一半 曝光一半遮光
除去叶绿素
酒精
目的：使叶片 含有的叶绿素 溶解到酒精中
水
滴 加 碘 液 后
叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗？
水绵是常见的淡水藻类 每条水绵由许多个结构相
.
正常幼 苗能进 行光合 作用制 造有机
养料
正常苗
白化苗
白化苗 不能进 行光合 作用， 无法制 造有机
养料
说明色素与光合作用有关
一、绿叶中色素的提取和分离
实验原理：
1.提取：绿叶中的色素都能溶解于有机溶剂无水乙醇 中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
2.分离：纸层析法
绿叶中的色素不止一种，它们都能溶解在层析液中。 然而，它们在层析液中的溶解度不同。溶解度高的随 层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。这样滤液中不 同的色素就随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
（1）称取绿叶五克，剪碎，放在研钵中 （2）加入少许SiO2 、CaCO3，
再加入10毫升无水乙醇，
进行快速、充分的研磨
SiO2——使研磨充分 CaCO3 ——中和酸性物质，
防止色素被破坏 无水酒精——溶解色素
（3）过滤：将研磨液迅 速倒入玻璃漏斗（基部放
置单单层层尼尼龙龙布布 ），获
取绿色滤液，及时用棉塞 将试管口封严。
1880年，美国科学家恩格尔曼的实验（一）
黑
暗
处
暴
用
露
极
在
细
光
光
下
束
照
射
这一实验说明了什么？
恩格尔曼的实验（二）
这一实验又说明了什么？
小结：
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。
与生活的联系
根据不同色素对不同波长的光的吸收不同 的特点，想一想温室或大棚种植蔬菜时， 应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充 光源？
胡萝卜素（橙黄色）
绿 叶
类胡萝卜素
中
（含量约1/4）
叶黄素（黄色）
的
色 素
叶绿素
叶绿素a（蓝绿色）
（含量约3/4）
叶绿素b（黄绿色）
四种色素对光的吸收有什么差别？
叶绿素溶液
绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光
叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
类叶 胡绿 萝素 卜： 素吸 ：收 吸蓝 收紫 蓝光 紫和 光红
绿体呈带状，螺旋排列在 细胞里。
恩格尔曼实验
水绵结构
无空气的黑暗环境 无空气的光下
这两组实验想说明什么问题？ 氧气是叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的场所。
恩吉尔曼的实验在设计上的巧妙之处
①从选材分析： 选用水绵作为实验材料。水绵
不仅具备细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋 状地分布在细胞中，便于观察和分析研究；好氧 菌确定释放氧气多的部位
光
色素的功能 叶绿素
叶绿素a 叶绿素b
红光和 蓝紫光
类胡萝卜素
胡萝卜素 叶黄素
蓝紫光
这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？
二、叶绿体的结构
色素
捕获光能的结构
分布： 主要分布在绿色植物的叶肉 细胞
形态： 一般呈扁平的椭球形或球形
结构： 外膜 透明，有利于光线的透过 内膜
由两个以上的类囊体堆 基粒 叠而成，类囊体薄膜上
白色最好，其次是红光或蓝紫光， 最次是绿光
• 待滤液干后，重复1-2次， 目的：积累更多色素，使素分离效 果更明显。
滤液细线
4.分离色素：取适量层析液倒入烧杯中，将滤 纸条轻插入层析液中（滤液细线不能触及层析液，
以防止色素溶解于层析液中而无法分离），
用培养皿盖住（防止层析液挥发）。
培养皿
插滤纸条 5.观察与记录
层析液
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？
• 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?
为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不 同呢？
这是否与叶片中的色素有关？植物叶片中到 底含有哪些色素？
方法步骤： 1.提取绿叶中的色素 2.制备滤纸条 3.画滤液细线 4.分离绿叶中的色素 5.观察与记录
方法步骤：
1.提取绿叶中的色素
过滤叶脉及 二氧化硅等 防止乙醇挥发， 叶绿素氧化分 解
2.制备滤纸条
将干燥的定性滤纸剪成稍小于试管长与直径的滤纸条， 将一端减去两角，并在距这一端1厘米处用铅笔画一 条细线。
铅笔线
画铅笔细线
剪角的目的：防止两侧色素扩散快，色素带不整齐
3.画滤液细线
用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均 匀划出一条细线，要求：细、齐、直。
思考
下列转变需经哪些生理过程才能实现？
光能 ① 光合作用
糖类等有机物中稳定的化学能
② 呼吸作用、ATP合成
ATP中活跃的化学能 ③ ATP水解
直接用于各种生命活动
追根溯源，对于绝大多数生物来
说，活细胞所需能量的最终源头是太 阳能。将光能转换成细胞能够利用的 化学能的是光合作用。进行光合作用 的细胞，首先要能够捕获光能。
②从对实验环境的把握看：将临时装片放在黑暗
并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影 响，从而确保实验能够正常地进行。
③从自变量的操纵看看：
选用极细的光束照射， 叶绿体上可分为光多和光少的部位，相当于一组对比试验
④为了进一步验证实验结果：
进行黑暗(局部光照)和曝光的对比实验，进一步验 证了在光照的条件下叶绿体可以释放氧气
酶
含色素和酶 基 含多种光合作用所必需
质 的酶
功能： 光合作用的场所。
1864年德国萨克斯实验
目的：消耗掉叶
证明绿叶在光下制造了淀粉
片内的营养物质
黑暗处理 一昼夜
让一片叶片一半 曝光一半遮光
除去叶绿素
酒精
目的：使叶片 含有的叶绿素 溶解到酒精中
水
滴 加 碘 液 后
叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗？
水绵是常见的淡水藻类 每条水绵由许多个结构相
.
正常幼 苗能进 行光合 作用制 造有机
养料
正常苗
白化苗
白化苗 不能进 行光合 作用， 无法制 造有机
养料
说明色素与光合作用有关
一、绿叶中色素的提取和分离
实验原理：
1.提取：绿叶中的色素都能溶解于有机溶剂无水乙醇 中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
2.分离：纸层析法
绿叶中的色素不止一种，它们都能溶解在层析液中。 然而，它们在层析液中的溶解度不同。溶解度高的随 层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。这样滤液中不 同的色素就随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
（1）称取绿叶五克，剪碎，放在研钵中 （2）加入少许SiO2 、CaCO3，
再加入10毫升无水乙醇，
进行快速、充分的研磨
SiO2——使研磨充分 CaCO3 ——中和酸性物质，
防止色素被破坏 无水酒精——溶解色素
（3）过滤：将研磨液迅 速倒入玻璃漏斗（基部放
置单单层层尼尼龙龙布布 ），获
取绿色滤液，及时用棉塞 将试管口封严。
1880年，美国科学家恩格尔曼的实验（一）
黑
暗
处
暴
用
露
极
在
细
光
光
下
束
照
射
这一实验说明了什么？
恩格尔曼的实验（二）
这一实验又说明了什么？
小结：
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。
与生活的联系
根据不同色素对不同波长的光的吸收不同 的特点，想一想温室或大棚种植蔬菜时， 应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充 光源？
胡萝卜素（橙黄色）
绿 叶
类胡萝卜素
中
（含量约1/4）
叶黄素（黄色）
的
色 素
叶绿素
叶绿素a（蓝绿色）
（含量约3/4）
叶绿素b（黄绿色）
四种色素对光的吸收有什么差别？
叶绿素溶液
绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光
叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
类叶 胡绿 萝素 卜： 素吸 ：收 吸蓝 收紫 蓝光 紫和 光红