公开课能量之源光与光合作用(课堂PPT)
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本节内容：
1 、捕获光能的色素和结构 2、光合作用的原理和应用
1
1 、捕获光能的色素
我们知道，玉米中有时会出现白化苗。 白化苗由于不能进行光合作用，待种子中 贮存的养分耗尽就会死亡。
可见光合作用与 细胞中的色素有关。
2
【实 验】叶绿体中色素的提取和分离
一、实验原理 二、实验程序 三、方法与步骤 四、实验结果 五、实验关键
（4）、进行黑暗（局部光照）与曝光的对照实验， 从而明确实验结果完全是由光照引起的。
18
• 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。
19
人们得出这一认识经历了漫长的探索历程， 科学家们用了200多年的时间，经过无数 次的实验才对光合作用有了一个比较清楚 的认识。现在我们就沿着科学家们探寻的 足迹，去体验他们认识问题的思维过程和 科学探索的乐趣。
2.在研磨时要加少许二氧化硅，目的是为了研 磨充分，有利于色素的提取；加少许碳酸钙 的目的是为了防止研磨过程中，叶绿体中的 色素受到破坏。
3.分离色素时，一定不要让滤纸条上的滤液细 线接触到层析液，这是因为色素易溶解在层 析液中，导致色素带不清晰，影响实验效果。
11
2、色素的吸收光谱
对比分析
类胡叶萝绿卜素素溶溶液液
下面这个实验，主要目 的是探究绿叶中含有几 种色素和学习对色素进 行提取和分离的方法， 并设法将这些色素分离 开。
六、注意事项
3
一、实验原理
1.叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无 水乙醇中，所以用无水乙醇可提取叶绿 体中色素。 2.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的扩 散得快，溶解度低的色素分子随层析液 在滤纸条上的扩散得慢，因而可用层析 液将不同的色素分离。
4
二、实验程序
乙醇
5
三、方法与步骤 提取色素
五、实验关键
1.选材时应注意选 择鲜嫩、色浓绿、 无浆汁的叶片。 如菠菜叶、棉花 叶、洋槐叶等。
6
分离绿叶中 的色素
2.画滤液细线
时应以细、 齐、直为标
滤纸条
准，重复画
线时必须等 上次画线干
滤液细线
燥后再进行，
重复2-3次。
3.层析时不要
层析液
让滤液细线
15
捕捉光能的色素存在于细胞中的什么部位？
绿叶
叶片中的叶肉细胞
叶绿体亚显微 结构模式图
叶肉细胞 亚显微结构模式图
16
水绵
17
讨论：恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？
（1）、用水绵作实验材料，有细而长的带状叶绿体， 螺旋状分布在细胞中，便于观察和分析研究。
（2）、将临时装片置于黑暗且没有空气的环境中， 排除了环境中光线和O2的影响，从而确保实验能顺 利进行。 （3）、用极细的光束照射，并且用好氧菌进行检 测，能准确的判断水绵细胞中放O2 部位。
一 半 曝 光
暗，一处理
半 遮 光
在暗处放置 几小时后
光照 酒精脱色
碘蒸汽处理
用碘蒸气处理这片叶，发现曝光的一半呈
深蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。
29
光合作用释放的O2中的O来自
CO2还是H2O？
30
美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）
C02
1802
C18O2
02
第
一
组
H2180
第 二 H20 组
(含量约占总量的 1/4)
绿 叶 中
的
色
叶绿素
素
(含量约占总量的3/4)
9
光合色素的种类
光合色素的作用 ①绝大多数色素分子具有 吸收、传递光能的作用 ②少数叶绿素a具有转化 光能的作用
10
六、注意事项
1.因丙酮和层析液都是易挥发且有一定毒性的 有机溶剂，所以研磨要快，收集的滤液要用 棉塞塞住，层析时要加盖，尽量减少有机溶 剂的挥发。
• 注：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反 射回来，所以叶片才呈现绿色。 问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中 的什么部位？
14
3.叶绿体的结构和功能
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。
培养小球藻
光合作用产生的O2中的O全部来 自于H2O。
31
光合作用氧气来源的探究（１８３９年）
返回 32
光合作用产生的有机物又是怎样合成的？
卡尔文（美国）
同位素标记法
用14C标记14CO2，供小球藻进 行光合作用，探明了CO2中的C 的去向，称为卡尔文循环。
20
植物为什么会生长？
古希腊亚里士多德认为根吸收土壤中的养分
土壤减少的重量=植物增加的重量
21
17世纪海尔蒙特栽培柳树的 实验
五年后 结论：水分是海植尔物蒙建特造的自实身验的设原料。
计有什么不足的地方？ 22
1771年普利斯特利实验
一段时间后
23
结论： 植物可以更新空气
普利斯特利
有人重复了普利斯特利 的实验，得到相反的结 果，所以有人认为植物
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
12
色素的吸收光谱图
吸收光能百分比
100
叶绿素
50
类胡萝卜素
400 500
600
700nm
可见光区
类叶 胡绿 萝素 卜： 素吸 ：收 吸蓝 收紫 蓝光 紫和 光红
光
13
结论：
• 叶绿素a和合叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光， 胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
也能使空气变污浊？
24
1779年，荷兰的英格豪斯
500多次实验才发现
普利斯特利的实验只有在阳光 照射下才能成功；植物体只有绿 叶才能更新空气。
到1785年，发现了空气的组成， 人们才明确绿叶在光下放出的是 O2，吸收的是CO2。
光
化
能 德国 学 梅耶 能
储存在什 么物质中？
ห้องสมุดไป่ตู้25
1864年，萨克斯(德)的实验
触及层析液。 7
四、实验结果
橙黄色
黄色
蓝绿色 四条，说明有
黄绿色
四种色素，宽 窄代表色素含
量
讨论：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？
8
2020/8/8
8
色素带从上到下依次是:
两类: 叶绿素和类胡萝卜素
橙黄色
黄色
蓝绿色 黄绿色
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素 a 叶绿素 b
类胡萝卜素
一半遮光
（置于暗处几小时）
思考：目的是什么？
一半曝光
“半叶法”
为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽
26
酒精
目的：除去绿色 避免绿色影响实验现象
酒精脱绿
27
1864年，（德）萨克斯的实验
用碘处理这片叶，发现曝光的一半呈 深蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。
绿叶在光下制造淀粉。
28
1864年萨克斯的实验 “半叶法”
1 、捕获光能的色素和结构 2、光合作用的原理和应用
1
1 、捕获光能的色素
我们知道，玉米中有时会出现白化苗。 白化苗由于不能进行光合作用，待种子中 贮存的养分耗尽就会死亡。
可见光合作用与 细胞中的色素有关。
2
【实 验】叶绿体中色素的提取和分离
一、实验原理 二、实验程序 三、方法与步骤 四、实验结果 五、实验关键
（4）、进行黑暗（局部光照）与曝光的对照实验， 从而明确实验结果完全是由光照引起的。
18
• 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。
19
人们得出这一认识经历了漫长的探索历程， 科学家们用了200多年的时间，经过无数 次的实验才对光合作用有了一个比较清楚 的认识。现在我们就沿着科学家们探寻的 足迹，去体验他们认识问题的思维过程和 科学探索的乐趣。
2.在研磨时要加少许二氧化硅，目的是为了研 磨充分，有利于色素的提取；加少许碳酸钙 的目的是为了防止研磨过程中，叶绿体中的 色素受到破坏。
3.分离色素时，一定不要让滤纸条上的滤液细 线接触到层析液，这是因为色素易溶解在层 析液中，导致色素带不清晰，影响实验效果。
11
2、色素的吸收光谱
对比分析
类胡叶萝绿卜素素溶溶液液
下面这个实验，主要目 的是探究绿叶中含有几 种色素和学习对色素进 行提取和分离的方法， 并设法将这些色素分离 开。
六、注意事项
3
一、实验原理
1.叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无 水乙醇中，所以用无水乙醇可提取叶绿 体中色素。 2.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的扩 散得快，溶解度低的色素分子随层析液 在滤纸条上的扩散得慢，因而可用层析 液将不同的色素分离。
4
二、实验程序
乙醇
5
三、方法与步骤 提取色素
五、实验关键
1.选材时应注意选 择鲜嫩、色浓绿、 无浆汁的叶片。 如菠菜叶、棉花 叶、洋槐叶等。
6
分离绿叶中 的色素
2.画滤液细线
时应以细、 齐、直为标
滤纸条
准，重复画
线时必须等 上次画线干
滤液细线
燥后再进行，
重复2-3次。
3.层析时不要
层析液
让滤液细线
15
捕捉光能的色素存在于细胞中的什么部位？
绿叶
叶片中的叶肉细胞
叶绿体亚显微 结构模式图
叶肉细胞 亚显微结构模式图
16
水绵
17
讨论：恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？
（1）、用水绵作实验材料，有细而长的带状叶绿体， 螺旋状分布在细胞中，便于观察和分析研究。
（2）、将临时装片置于黑暗且没有空气的环境中， 排除了环境中光线和O2的影响，从而确保实验能顺 利进行。 （3）、用极细的光束照射，并且用好氧菌进行检 测，能准确的判断水绵细胞中放O2 部位。
一 半 曝 光
暗，一处理
半 遮 光
在暗处放置 几小时后
光照 酒精脱色
碘蒸汽处理
用碘蒸气处理这片叶，发现曝光的一半呈
深蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。
29
光合作用释放的O2中的O来自
CO2还是H2O？
30
美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）
C02
1802
C18O2
02
第
一
组
H2180
第 二 H20 组
(含量约占总量的 1/4)
绿 叶 中
的
色
叶绿素
素
(含量约占总量的3/4)
9
光合色素的种类
光合色素的作用 ①绝大多数色素分子具有 吸收、传递光能的作用 ②少数叶绿素a具有转化 光能的作用
10
六、注意事项
1.因丙酮和层析液都是易挥发且有一定毒性的 有机溶剂，所以研磨要快，收集的滤液要用 棉塞塞住，层析时要加盖，尽量减少有机溶 剂的挥发。
• 注：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反 射回来，所以叶片才呈现绿色。 问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中 的什么部位？
14
3.叶绿体的结构和功能
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。
培养小球藻
光合作用产生的O2中的O全部来 自于H2O。
31
光合作用氧气来源的探究（１８３９年）
返回 32
光合作用产生的有机物又是怎样合成的？
卡尔文（美国）
同位素标记法
用14C标记14CO2，供小球藻进 行光合作用，探明了CO2中的C 的去向，称为卡尔文循环。
20
植物为什么会生长？
古希腊亚里士多德认为根吸收土壤中的养分
土壤减少的重量=植物增加的重量
21
17世纪海尔蒙特栽培柳树的 实验
五年后 结论：水分是海植尔物蒙建特造的自实身验的设原料。
计有什么不足的地方？ 22
1771年普利斯特利实验
一段时间后
23
结论： 植物可以更新空气
普利斯特利
有人重复了普利斯特利 的实验，得到相反的结 果，所以有人认为植物
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
12
色素的吸收光谱图
吸收光能百分比
100
叶绿素
50
类胡萝卜素
400 500
600
700nm
可见光区
类叶 胡绿 萝素 卜： 素吸 ：收 吸蓝 收紫 蓝光 紫和 光红
光
13
结论：
• 叶绿素a和合叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光， 胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
也能使空气变污浊？
24
1779年，荷兰的英格豪斯
500多次实验才发现
普利斯特利的实验只有在阳光 照射下才能成功；植物体只有绿 叶才能更新空气。
到1785年，发现了空气的组成， 人们才明确绿叶在光下放出的是 O2，吸收的是CO2。
光
化
能 德国 学 梅耶 能
储存在什 么物质中？
ห้องสมุดไป่ตู้25
1864年，萨克斯(德)的实验
触及层析液。 7
四、实验结果
橙黄色
黄色
蓝绿色 四条，说明有
黄绿色
四种色素，宽 窄代表色素含
量
讨论：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？
8
2020/8/8
8
色素带从上到下依次是:
两类: 叶绿素和类胡萝卜素
橙黄色
黄色
蓝绿色 黄绿色
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素 a 叶绿素 b
类胡萝卜素
一半遮光
（置于暗处几小时）
思考：目的是什么？
一半曝光
“半叶法”
为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽
26
酒精
目的：除去绿色 避免绿色影响实验现象
酒精脱绿
27
1864年，（德）萨克斯的实验
用碘处理这片叶，发现曝光的一半呈 深蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。
绿叶在光下制造淀粉。
28
1864年萨克斯的实验 “半叶法”