光合作用发现历程及光合色素
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• 光合作用产生的有机物中的碳 ， 是否来自CO2呢？ 碳的同位素
14C
CO2
2
14CO
2
14CO
光能 叶绿体Fra Baidu bibliotek
(14CH2 O)
年代 1664 1771 1779 1845
科学家 海尔蒙特 普利斯特利 英格豪斯 R.梅耶
结论 水分是植物建造自身的原料 植物可以更新空气
只有在光照下只有绿叶才可以更 新空气
6、1880年，恩吉尔曼的水绵实验
7、1941年，美国鲁宾和卡门实验 （同位素标记法）
CO2
18O 2
C18O2
O2
第 一 组
光照射下 的小球藻 悬浮液
H218O
第 二 组
H2O
结论：光合作用产生的O2来自于H2O，而不是CO2 。
光合作用产生的有机物又是怎样合成的？
8、1945—1954，美国 卡尔文(M.Calvin) 放射性同位素标记实验
第二节 光合作用 第1课时 光合作用的发现历程 及光合色素
一、光合作用的发现历程
1.亚里士多德的经验推测
“植物的根是一 张嘴，植物生活 和生长所需的一 切物质，都是通 过根吸收了土壤 汁得到的。”
你同意他的观点吗？ 2400多年前 Aristotle 不足：未能通过实验去检验自己的理论。
2、17世纪 海尔蒙特栽培的柳树实验
2.3kg 纯净的雨水 5年后
柳树增重74.58kg 土壤减少0.056kg （干燥）
76.88kg
90.8kg (干燥)
90.744kg (干燥)
• 结论：水分是建造植物体的唯一原料。 • 柳树真的只需要水就能长大吗？你认为海尔蒙特 忽视了哪些重要因素？ 答：未考虑空气和光照对植物生长的影响。
3、1771年，普里斯特利 动植物之间气体交换实验 结论：植物 可以更新空 气
胡萝卜素 培养皿 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
层析液
插滤纸条
★层析液不能没及滤液线
★说明色素的种类和含量
胡萝卜素（橙黄色）
类胡萝卜素
1 /4
叶黄素（黄色） 叶绿素a (蓝绿色)
叶绿素
3 /4
叶绿素b（黄绿色）
3、光能的捕获
可 见 光
类胡萝卜素
可 见 光
叶绿素
可 见 光
3、色素的功能
叶绿体色素具有吸收光能、 传递光能、转化光能的作用
问题探讨: 1.用这种方法可以提高光合作用强度。因为 叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。 不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。
实验表明：叶绿素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。
色素的功能 叶绿素a 叶绿素
红橙光 蓝紫光
叶 绿 体 色 素
叶绿素b
胡萝卜素
类胡萝卜素
叶黄素
蓝紫光
用红色或蓝色的塑 料薄膜 挂红色或蓝色的灯 管 讨论： 1.用这种方法有什么好处？不同颜色的光照对 植物的光合作用会有什么影响？
植物在光合作用时把光能转变成 了化学能储存起来 绿色叶片光合作用产生淀粉 氧由叶绿体释放出来。叶绿体是 光合作用的场所。 光合作用释放的氧来自水。 光合产物中有机物的碳来自CO2
1864 1880 1939
20世纪 40年代
萨克斯 恩吉尔曼 鲁宾 卡门 卡尔文
二、光合色素与光能的捕获
1、色素的分布 叶绿体的类囊体薄膜
5、1864年，德国萨克斯的实验
脱色处理 （酒精隔水加热）
清水 酒精
暗处理 48小时
• 现象：未遮光部分变成蓝色。 • 结论：在光照条件下，绿色叶片在光合作用中 产生了淀粉。
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？
绿叶在光合作用中产生了淀粉
思考：
该实验还能得出其他结论吗？
有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结 果，所以有人认为植物也能使空气变污浊。
4、1779年，英根豪斯植物更新空气的实验
黑暗
光照
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。 • 结论：绿色植物只有在光照条件下，才能更新 空气。 • 如果今天是你做的实验，你能得出什么结论？
• 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？
• 那植物叶片中到底含有哪些色素？
2、提取和分离叶绿体中的光合色素
（1）提取色素： 原理：光合色素是有机物，能溶解 在丙酮或酒精等有机溶剂中。 材料:5g鲜叶 ① 研磨 SiO2——使研磨充分 药品 CaCO3 ——防止色素破坏
丙酮——溶解色素
② 过滤：获取绿色滤液
（2）分离色素
纸层析法
原理：色素在层析液中的溶解度不同， 色素随层析液在滤纸上扩散速度不同。
★扩散速度与色素在层析中的溶解度的关系： 溶解度大，扩散速度快 溶解度小，扩散速度慢
① 准备滤纸条
铅笔线
画铅笔细线
滤液细线
画滤液细线
★要求：细直齐 重复2—3次
② 分离色素：
14C
CO2
2
14CO
2
14CO
光能 叶绿体Fra Baidu bibliotek
(14CH2 O)
年代 1664 1771 1779 1845
科学家 海尔蒙特 普利斯特利 英格豪斯 R.梅耶
结论 水分是植物建造自身的原料 植物可以更新空气
只有在光照下只有绿叶才可以更 新空气
6、1880年，恩吉尔曼的水绵实验
7、1941年，美国鲁宾和卡门实验 （同位素标记法）
CO2
18O 2
C18O2
O2
第 一 组
光照射下 的小球藻 悬浮液
H218O
第 二 组
H2O
结论：光合作用产生的O2来自于H2O，而不是CO2 。
光合作用产生的有机物又是怎样合成的？
8、1945—1954，美国 卡尔文(M.Calvin) 放射性同位素标记实验
第二节 光合作用 第1课时 光合作用的发现历程 及光合色素
一、光合作用的发现历程
1.亚里士多德的经验推测
“植物的根是一 张嘴，植物生活 和生长所需的一 切物质，都是通 过根吸收了土壤 汁得到的。”
你同意他的观点吗？ 2400多年前 Aristotle 不足：未能通过实验去检验自己的理论。
2、17世纪 海尔蒙特栽培的柳树实验
2.3kg 纯净的雨水 5年后
柳树增重74.58kg 土壤减少0.056kg （干燥）
76.88kg
90.8kg (干燥)
90.744kg (干燥)
• 结论：水分是建造植物体的唯一原料。 • 柳树真的只需要水就能长大吗？你认为海尔蒙特 忽视了哪些重要因素？ 答：未考虑空气和光照对植物生长的影响。
3、1771年，普里斯特利 动植物之间气体交换实验 结论：植物 可以更新空 气
胡萝卜素 培养皿 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
层析液
插滤纸条
★层析液不能没及滤液线
★说明色素的种类和含量
胡萝卜素（橙黄色）
类胡萝卜素
1 /4
叶黄素（黄色） 叶绿素a (蓝绿色)
叶绿素
3 /4
叶绿素b（黄绿色）
3、光能的捕获
可 见 光
类胡萝卜素
可 见 光
叶绿素
可 见 光
3、色素的功能
叶绿体色素具有吸收光能、 传递光能、转化光能的作用
问题探讨: 1.用这种方法可以提高光合作用强度。因为 叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。 不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。
实验表明：叶绿素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。
色素的功能 叶绿素a 叶绿素
红橙光 蓝紫光
叶 绿 体 色 素
叶绿素b
胡萝卜素
类胡萝卜素
叶黄素
蓝紫光
用红色或蓝色的塑 料薄膜 挂红色或蓝色的灯 管 讨论： 1.用这种方法有什么好处？不同颜色的光照对 植物的光合作用会有什么影响？
植物在光合作用时把光能转变成 了化学能储存起来 绿色叶片光合作用产生淀粉 氧由叶绿体释放出来。叶绿体是 光合作用的场所。 光合作用释放的氧来自水。 光合产物中有机物的碳来自CO2
1864 1880 1939
20世纪 40年代
萨克斯 恩吉尔曼 鲁宾 卡门 卡尔文
二、光合色素与光能的捕获
1、色素的分布 叶绿体的类囊体薄膜
5、1864年，德国萨克斯的实验
脱色处理 （酒精隔水加热）
清水 酒精
暗处理 48小时
• 现象：未遮光部分变成蓝色。 • 结论：在光照条件下，绿色叶片在光合作用中 产生了淀粉。
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？
绿叶在光合作用中产生了淀粉
思考：
该实验还能得出其他结论吗？
有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结 果，所以有人认为植物也能使空气变污浊。
4、1779年，英根豪斯植物更新空气的实验
黑暗
光照
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。 • 结论：绿色植物只有在光照条件下，才能更新 空气。 • 如果今天是你做的实验，你能得出什么结论？
• 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？
• 那植物叶片中到底含有哪些色素？
2、提取和分离叶绿体中的光合色素
（1）提取色素： 原理：光合色素是有机物，能溶解 在丙酮或酒精等有机溶剂中。 材料:5g鲜叶 ① 研磨 SiO2——使研磨充分 药品 CaCO3 ——防止色素破坏
丙酮——溶解色素
② 过滤：获取绿色滤液
（2）分离色素
纸层析法
原理：色素在层析液中的溶解度不同， 色素随层析液在滤纸上扩散速度不同。
★扩散速度与色素在层析中的溶解度的关系： 溶解度大，扩散速度快 溶解度小，扩散速度慢
① 准备滤纸条
铅笔线
画铅笔细线
滤液细线
画滤液细线
★要求：细直齐 重复2—3次
② 分离色素：