2022-2023學(xué)年北師大版（2019）必修一 4.4光合作用 課件（51張）

主題：光合作用葉綠體類囊體色素蛋白復(fù)合體基粒光合作用的場所第一課時綠葉中色素的提取與分離化學(xué)小知識：光合色素不溶于水（疏水），極易溶于有機(jī)溶劑。葉綠素b結(jié)構(gòu)式實驗綠葉中色素的提取與分離實驗原理：（二）色素分離原理：（一）色素提取原理：因光合色素不溶于水，極易溶于有機(jī)溶劑，故可用無水乙醇來提取色素。光合色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的層析液在濾紙上擴(kuò)散得快；反之則慢。因此，可用層析液來分離色素。實驗綠葉中色素的提取與分離實驗材料：烘干的菠菜葉（綠/黃）實驗器具：天平、量筒、無水乙醇、研磨過濾器、試管、試管架、試管塞、滴管、層析液、培養(yǎng)皿（大小號各1個）、濾紙、酒精燈芯、畫線器。實驗綠葉中色素的提取與分離實驗步驟：1、制備圓形濾紙片

取一干燥的圓形定性濾紙，圓心處打一小孔，備用。2、提取綠葉中的色素

取0.25g烘干的菠菜葉片于研磨過濾器中，再加入5ml無水乙醇，迅速充分研磨，然后用滴管將液體吸出，裝入試管中得到色素溶液，用棉塞塞好備用。實驗綠葉中色素的提取與分離3、畫色素細(xì)線

用滴管吸取少量色素溶液于培養(yǎng)皿中，用畫線器在培養(yǎng)皿蘸取色素溶液，印在制備好的濾紙片圓心處（細(xì)的綠色圓圈），晾干后再重復(fù)2-3次。5、色素的分離

將適量層析液倒入小號培養(yǎng)皿中，迅速將畫線的濾紙片蓋在培養(yǎng)皿上，打結(jié)的一面朝上，燈芯放入層析液中，加蓋大號培養(yǎng)皿，層析6分鐘。4、穿線

取酒精燈燈芯約5cm，一端打結(jié)，沿準(zhǔn)備好的濾紙片圓心孔穿入，打結(jié)一端與畫色素細(xì)線面相同。6、觀察與記錄濾紙片上的色素帶實驗綠葉中色素的提取與分離【結(jié)果與結(jié)論】橙黃色藍(lán)綠色黃色黃綠色胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b1、濾紙上出現(xiàn)了幾個色素同心圓？實驗綠葉中色素的提取與分離【結(jié)果與結(jié)論】橙黃色藍(lán)綠色黃色黃綠色胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b2、在層析液中溶解度最高和最低的色素分別是什么？綠葉中色素橙黃色藍(lán)綠色黃色黃綠色胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b類胡蘿卜素葉綠素實驗綠葉中色素的提取與分離總結(jié)：綠葉中色素橙黃色藍(lán)綠色黃色黃綠色胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b實驗黃葉中色素的提取與分離討論：黃色與綠色葉片中色素有何不同呢？第二課時光合作用過程（一）實驗步驟：1、打開光源，調(diào)整三棱鏡角度，直到色散光帶清晰；色素綠葉中色素吸收______光；不吸收____光。討論：實驗一：色素吸收光譜實驗實驗器具：光源、三棱鏡、色素提取液、無水乙醇、比色皿紫外分光光度計2、將分別裝有色素和乙醇的比色皿，同時放在光源和三棱鏡之間，觀察比較并記錄色帶情況。乙醇分光光度計結(jié)構(gòu)操作臺：內(nèi)倉：利用分光光度計測試色素對不同波長的光的吸收情況實驗一：色素吸收光譜實驗光譜波長范圍選定數(shù)值吸光度abs紅光620~760nm綠光520~560nm藍(lán)紫光390~450nm………利用分光光度計測試色素對不同波長的光的吸收情況實驗一：色素吸收光譜實驗利用分光光度計測試色素對不同波長的光的吸收情況實驗一：色素吸收光譜實驗綠葉中色素主要吸收______光;幾乎不吸收(反射)______光。藍(lán)紫光綠光紅光結(jié)果和結(jié)論：利用分光光度計測試色素對不同波長的光的吸收情況綠葉中色素主要吸收______光;幾乎不吸收(反射)______光。藍(lán)紫光綠光紅光結(jié)果和結(jié)論：吸收光能光合色素的功能：__________實驗二：熒光實驗光源觀察觀察反射光下透射光下實驗器具：手電筒、色素提取液實驗步驟：將裝有色素提取液的試管分別置于透射光和反射光下觀察并記錄顏色。反射光下____色；透射光下____色。討論：葉綠素a實驗二：熒光實驗天線色素反應(yīng)中心色素分子間共振轉(zhuǎn)移傳遞光能時產(chǎn)熱實驗二：熒光實驗傳遞光能反應(yīng)中心天線色素葉綠素a色素分子間共振轉(zhuǎn)移傳遞光能時產(chǎn)熱光合色素的功能：__________轉(zhuǎn)化光能光合色素的功能：__________反應(yīng)中心色素天線色素電流熒光、熱光合色素的功能：____________________。總結(jié)：吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能實驗二：熒光實驗實驗一：色素吸收光譜實驗提出：光在光合作用中的作用是將水光解放出的O2。資料：1931年，微生物學(xué)家尼爾比較了不同生物的光合作用：綠色植物

CO2

+2H2O→(CH2O)+O2+H2O紫硫細(xì)菌

CO2

+2H2S→(CH2O)+2S+H2O氫細(xì)菌

CO2

+2H2→(CH2O)+H2O歸納：CO2+2H2A→________________(CH2O)+2A+H2O同時提出：綠色植物光合作用中的最初光化學(xué)反應(yīng)是把水分解成氧化劑[OH]與還原劑[H]。還原劑[H]可以把CO2還原成有機(jī)物質(zhì)；氧化劑[OH]則會通過放出O2而重新形成H2O。資料：1939年，英國科學(xué)家希爾發(fā)現(xiàn)離體葉綠體在光下能還原某些氧化劑，如2,6-二氯酚靛酚，使其由藍(lán)色變?yōu)闊o色。二氯酚靛酚＋還原劑→藍(lán)色變無色葉綠體制備與檢驗實驗原理：實驗方法：取葉綠體懸浮液一滴滴于載玻片上，加蓋蓋玻片后顯微鏡下觀察。一、葉綠體制備二、葉綠體檢驗方法差速離心法實驗步驟：（1）選取新鮮的能菠菜葉，洗凈擦干后去除葉梗脈；（2）稱取10g至30ml

0.35mol/LNaCl溶液中，進(jìn)行研磨過濾；（3）取濾液在1000r/min下離心5min，棄沉淀；（4）上清液在3000r/min下離心20min，棄上清，沉淀即為葉綠體（混有部分細(xì)胞核）；（5）將沉淀用1.5ml0.35mol/LNaCl溶液懸浮。實驗三：希爾反應(yīng)實驗器具：光源、暗箱、0.1%2,6-二氯酚靛酚（氧化劑）實驗步驟：

取2支試管，分別加入5ml葉綠體懸浮液和2ml0.1%的2,6-二氯酚靛酚，混勻。一試管置于陽光下，另一試管置于黑暗箱中，20分鐘后對比觀察兩試管的不同。實驗三：希爾反應(yīng)討論：光照黑暗資料：二氯酚靛酚＋還原劑→藍(lán)色變無色2、二氯酚靛酚的還原反應(yīng)中，還原劑是誰呢？1、實驗現(xiàn)象說明了什么？實驗三：希爾反應(yīng)資料：1954年，美國科學(xué)家阿爾農(nóng)用離體的葉綠體做實驗時，發(fā)現(xiàn)這個還原劑是NADPH/[H]。光合作用過程中產(chǎn)生了____，小結(jié)：并且來自于___。[H]H2OC18O2H2OO2

資料：1941年魯賓和卡門的同位素標(biāo)記實驗光照射下的單細(xì)胞藻類懸液18O2H218OCO2實驗結(jié)論：光合作用過程中產(chǎn)生的氧氣全部來自于____。H2O光合作用過程中水分解產(chǎn)生了___，并且釋放了___。小結(jié)：[H]

O2資料：1954年，美國阿爾農(nóng)等用離體的葉綠體做實驗。在給葉綠體照光時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向反應(yīng)體系中供給ADP、Pi和H受體/NADP+時，體系中就會有ATP和[H]產(chǎn)生。類囊體光合作用的過程（一）ADP+PiNADP+光反應(yīng)階段水的光解ATP合成小結(jié)：第三課時光合作用過程（二）從1946年開始，美國的卡爾文等利用同位素標(biāo)記法研究了小球藻等植物進(jìn)行光合作用時CO2轉(zhuǎn)化為糖類的路線。資料一小球藻實驗小球藻實驗裝置實驗1：卡爾文等向光合作用反應(yīng)體系中充入一定量的14CO2，光照30秒后檢測到了多種帶14C標(biāo)記的化合物產(chǎn)物。將光照時間逐漸縮短至幾分之一秒時發(fā)現(xiàn)，90％的放射性出現(xiàn)在一種三碳化合物(C3)中。光照5秒鐘時發(fā)現(xiàn)，放射性同時出現(xiàn)在五碳化合物（C5）和六碳糖（C6）。CO2→C3→C6糖C5由此得出C的轉(zhuǎn)移路徑是_____________實驗2：卡爾文等在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，在光照和CO2供應(yīng)的條件下，C3和C5的濃度很快達(dá)到飽和并保持穩(wěn)定。（1）停止CO2供應(yīng)時，C3的濃度急速降低，

C5的濃度急速升高。（2）停止光照時，C3的濃度急速升高，

C5的濃度急速降低。由此得出CO2的轉(zhuǎn)化過程__________________。CO2的轉(zhuǎn)化過程光合作用的過程糖C5C3C6CO2光實驗1：在黑暗條件下，只要供給了ATP和[H]/NADPH，葉綠體就能將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰Ｓ纱说贸鯟O2轉(zhuǎn)化為糖的必要條件是_________。1954年，美國阿爾農(nóng)等用離體的葉綠體做實驗。資料二離體葉綠體實驗(一)ATP和[H]CO2的轉(zhuǎn)化過程光合作用的過程ATP糖[H]C5C3C6CO2CO2的固定C3還原光資料三離體葉綠體實驗(二)

CO2固定和C3的還原是在___________進(jìn)行的。用溫和方法分離得到的葉綠體結(jié)構(gòu)完整，這樣的葉綠體能夠完成整個光合作用，包括CO2的固定和糖類的生成。用劇烈方法分離得到的葉綠體，含有很少或者根本沒有葉綠體基質(zhì)。這樣的葉綠體能在光下產(chǎn)生O2、ATP、[H]，但是不能固定CO2，也無法合成糖類。由此得出：葉綠體基質(zhì)光合作用的過程ADP+PiCO2的轉(zhuǎn)化過程C6C3C5CO2CO2的固定C3還原NADP+光合作用的過程（一）ADP+PiNADP+H2O的轉(zhuǎn)化過程水的光解ATP合成光合作用的過程ADP+PiNADP+CO2的轉(zhuǎn)化過程C6C3C5CO2H2O的轉(zhuǎn)化過