5.4能量之源---光與光合作用

1、5.4能量之源光與光合作用光合色素的提取與分離1.原理：提?。?5%乙醇（或丙酮） 色素溶于有機(jī)溶劑，相似相溶原理 分離：層析液（或97號(hào)汽油） 不同色素在層析液中的溶解度不同。2.方法：提取-研磨法；分離-紙層析法3.藥品：二氧化硅：使研磨更充分碳酸鈣：防止色素被破壞乙醇：溶解色素葉黃素胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b光合色素作用：吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能你知道高等綠色植物發(fā)芽后,生長(zhǎng)（構(gòu)建自身）需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要來自于哪里嗎？一、光合作用的探究歷程閱讀學(xué)案給出的實(shí)驗(yàn)1-6，進(jìn)行小組討論，嘗試著得出探究結(jié)論。 2400多年前，古希臘的亞里士多德認(rèn)為：植物生長(zhǎng)在土壤里，其生長(zhǎng)發(fā)育所需物質(zhì)完全來自土壤。亞里

2、士多德(前384前322年)1.亞里士多德的猜想一、光合作用的探究歷程2.1648年，比利時(shí)科學(xué)家海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：植物生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要來自于 。2.5kg100kg82.5kg99.9kg種植五年后稱重水3.1771年普利斯特利著名的鐘罩實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：蠟燭熄滅?，F(xiàn)象：蠟燭持續(xù)燃燒?，F(xiàn)象：小鼠死亡?，F(xiàn)象：小鼠存活。結(jié)論：植物能夠 因燃燒或呼吸而變混濁的空氣。說明：此時(shí)人們還不知道空氣的組成凈化4.1779年，荷蘭科學(xué)家英格豪斯的實(shí)驗(yàn)：普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在光照下才能成功；植物體只有綠葉才能更新污濁的空氣。1785年，人們明確空氣組成，知道綠葉在光下放出的是氧氣，吸收的是二氧化碳。1845

3、年，德國(guó)科學(xué)家梅耶指出，植物在進(jìn)行光合作用時(shí)，把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存起來。一半曝光，一半遮光在暗處放置幾小的葉片5.1864 薩克斯（德國(guó)）實(shí)驗(yàn) 暗處理幾小時(shí)（饑餓處理）光照酒精脫色碘蒸汽處理目的：為了使綠葉中原有的有機(jī)物消耗殆盡結(jié)論：植物在光合作用中產(chǎn)生了 。淀粉6.光合作用研究的一個(gè)里程碑 十九世紀(jì)末提出光合作用方程式CO2 +H2O O2+（CH2O)光能葉綠體光合作用的實(shí)質(zhì)（概念）: 光合作用是指綠色植物通過 ，利用 ，把二氧化碳 和 轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的 ，并且釋放出 的過程。葉綠體光能水有機(jī)物氧氣思考：光合作用釋放的O2到底是來自H2O ，還是CO2呢？ 7.1939年 魯賓、卡門（

4、美國(guó)）實(shí)驗(yàn)同位素標(biāo)記法研究同位素標(biāo)記法必修一教材P102同位素可用于追蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律。用同位素標(biāo)記的化合物，化學(xué)性質(zhì)不會(huì)改變?？茖W(xué)家通過追蹤同位素標(biāo)記的化合物，可以弄清化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過程。這種方法叫同位素標(biāo)記法。O2思考：光合作用釋放的O2到底是來自H2O ，還是CO2呢？ 7.1939年 魯賓、卡門（美國(guó)）實(shí)驗(yàn)C18O218O2H2OH218O由此可以得出什么結(jié)論？AB同位素標(biāo)記法研究結(jié)論：光照下的小球藻懸液CO2H2O光合作用釋放的O2來自 年代科學(xué)家結(jié)論1648海爾蒙特植物生長(zhǎng)所需養(yǎng)料主要來自水而非土壤1771普利斯特利植物可以更新空氣1779英格豪斯只有在光照下只有綠葉才可以更

5、新空氣1845R.梅耶植物在光合作用時(shí)把光能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能儲(chǔ)存起來1864薩克斯綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉1939魯賓 卡門光合作用釋放的氧來自水。二、光合作用的過程1.植物能進(jìn)行光合作用是因?yàn)榫哂惺裁唇Y(jié)構(gòu)？思考：我們能不能進(jìn)行光合作用？2.葉綠體的結(jié)構(gòu)是什么呢？動(dòng)手：大家在學(xué)案上畫出葉綠體。呼吸作用有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。有氧呼吸總反應(yīng)式：CHO61266CO26H2O6O2酶+大量能量C6H12O62丙酮酸酶6CO24H能2ATP熱能2ATP熱酶6H2O20H12H2O6O2酶能34ATP熱線粒體基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)有氧呼吸的主要過

6、程線粒體內(nèi)膜二、光合作用的過程1.光合作用的場(chǎng)所是什么呢？思考：我們能不能進(jìn)行光合作用？2.葉綠體的結(jié)構(gòu)是什么呢？3.光合作用分為幾個(gè)階段呢 ？根據(jù)是否需要光能，光合作用可以概括地分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段。光合色素：吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能光合色素位于哪里？光合色素位于葉綠體的類囊體薄膜上20世紀(jì)40年代，美國(guó)科學(xué)家卡爾文利用放射性同位素14C標(biāo)記的14CO2做實(shí)驗(yàn)研究這一問題（10年追蹤）。最終探明CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中的碳的途徑，這一途徑稱為卡爾文循環(huán)。1961年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主必修一教材P103 三、課堂小結(jié)1.光合作用的探究歷程： 自19世紀(jì)以來的200多年間，人們對(duì)植物光合

7、作用的研究，使人們一步一步地認(rèn)識(shí)到植物光合作用的過程。2.光合作用的過程 比較光、暗反應(yīng)階段。光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量變化光反應(yīng)暗反應(yīng)聯(lián)系類囊體薄膜/基粒葉綠體基質(zhì)光、水、ADP 、Pi、色素、酶H、ATP、CO2、酶 、C5水的光解ATP的生成CO2的固定C3的還原光能ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能 有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能1、光反應(yīng)為暗反應(yīng)準(zhǔn)備了還原劑H和能量ATP；2、暗反應(yīng)為光反應(yīng)補(bǔ)充消耗掉的ADP和Pi。四、習(xí)題鞏固下圖表示光合作用過程，請(qǐng)據(jù)圖回答問題： (1)光合作用分為兩個(gè)階段E、F，是在_(填細(xì)胞器)中進(jìn)行的。(2)圖中A是_，其功能主要是吸收_光和_光。(3)在E階段中物質(zhì)的變化有：將水分解成B：_和H；ADP和Pi生成ATP。(4