第五章-光合作用

葉肉細(xì)胞綠葉

葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖

葉肉細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖綠葉色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)原理提取原理：葉綠體中的色素能溶解在有機(jī)溶劑中，所以用無(wú)水乙醇可提取葉綠體中色素。分離原理：色素在層析液中溶解度不同：溶解度高的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散得快，溶解度低的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散得慢，因而可用層析液將不同的色素分離。（一）提取色素：1.研磨取料:5g鮮葉加藥SiO2：使研磨充分CaCO3：防止色素破壞無(wú)水酒精：溶解色素原理：色素能溶解在丙酮或酒精等有機(jī)溶劑中，所以可用無(wú)水酒精提取色素。研磨：迅速、充分剪碎2.過(guò)濾：獲取綠色濾液（用棉塞將試管口塞嚴(yán)）

色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，從而分離色素。擴(kuò)散速度與色素在層析中的溶解度的關(guān)系：溶解度大，擴(kuò)散速度快溶解度小，擴(kuò)散速度慢（二）分離色素原理：1.準(zhǔn)備濾紙條鉛筆線濾液細(xì)線2.畫(huà)濾液細(xì)線★要求：細(xì)而齊重復(fù)2—3次3.分離色素：插濾紙條層析液培養(yǎng)皿★層析液不能沒(méi)及濾液線胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b（三）綠葉中色素的種類類胡蘿卜素葉綠素胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）葉綠素a(藍(lán)綠色)葉綠素b（黃綠色）（1/4）（3/4）2、色素的吸收光譜葉綠素溶液葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光類胡蘿卜素溶液二、色素的作用：

吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素葉綠體色素紅光和藍(lán)紫光藍(lán)紫光

實(shí)驗(yàn)表明：葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。葉綠素：吸收藍(lán)紫光和紅光類胡蘿卜素：吸收藍(lán)紫光葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜有些蔬菜大棚用紅色或藍(lán)色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜有的溫室內(nèi)懸掛發(fā)紅色或藍(lán)色的燈管。1、可以提高光合作用強(qiáng)度；不同顏色的光會(huì)影響植物的光合作用。2、不能；因?yàn)槿~綠素基本上不吸收綠光。葉綠素a和合葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉紅素主要吸收藍(lán)紫光。注：因?yàn)槿~綠素對(duì)綠光吸收最少，綠光被反射回來(lái)，所以葉片才呈現(xiàn)綠色。結(jié)論：?jiǎn)栴}：這些捕獲光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位？三、光合作用的完整單位——葉綠體葉綠體含光合色素為什么說(shuō)葉綠體是進(jìn)行光合作用完整單位？位于基粒上含光合酶位于基粒上（少量）位于基質(zhì)中（大量）光反應(yīng)暗反應(yīng)光合作用小結(jié)：捕獲光能的結(jié)構(gòu)色素酶

分布：主要分布在綠色植物的葉肉細(xì)胞

形態(tài)：一般呈扁平的橢球形或球形

功能：光合作用的場(chǎng)所。

結(jié)構(gòu)：外膜內(nèi)膜基粒由兩個(gè)以上的類囊體堆疊而成，類囊體薄膜上含色素和酶基質(zhì)含多種光合作用所必需的酶透明，有利于光線的透過(guò)一、光合作用的探究歷程光合作用的原理和應(yīng)用問(wèn)題：植物生長(zhǎng)所需的物質(zhì)來(lái)自何處？認(rèn)為：構(gòu)成植物

體的原料是土壤植物增加的重量=土壤減少的重量五年后1648年,比利時(shí)海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)柳樹(shù)增重80kg土壤只減少0.06kg結(jié)論：植物增重主要來(lái)自水分局限：忽略空氣對(duì)植物的影響一段時(shí)間后1771年,英國(guó)普利斯特利實(shí)驗(yàn)普利斯特利實(shí)驗(yàn)結(jié)論：植物可以更新空氣1779年，荷蘭英格豪斯的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)重復(fù)了500多次結(jié)論：只有在光照下只有綠葉才可以更新空氣B組A組

1785年，發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，科學(xué)家在明確綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳

1845年，德國(guó)的科學(xué)家梅耶指出：植物光合作用時(shí)，把光能轉(zhuǎn)換成化成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)。依據(jù)：能量轉(zhuǎn)換和守恒定律1864年,德國(guó)薩克斯的實(shí)驗(yàn)暗處理光照酒精脫色碘蒸汽處理結(jié)論：綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉遮光部分：不變顏色暴光部分：深藍(lán)色1880年，美國(guó)恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)黑暗、隔絕空氣黑暗，用極細(xì)光束照射完全暴露在光下水綿和好氧細(xì)菌的裝片結(jié)論：氧是由葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是光合作用的場(chǎng)所，光合作用需要光照。光束光束光束實(shí)驗(yàn)的巧妙之處1、選用水綿：具有細(xì)而長(zhǎng)的葉綠體并且其螺旋狀分布在細(xì)胞中。2、先放在黑暗無(wú)空氣的環(huán)境中：排除環(huán)境中光和氧氣的影響。3、極細(xì)的光束照射、好氧細(xì)菌檢測(cè)：迅速準(zhǔn)確地判斷出釋放氧氣的部位。4、黑暗和極細(xì)光照射形成對(duì)比：明確指出結(jié)果完全是由光照引起的。5、設(shè)置驗(yàn)證試驗(yàn)：完全暴露在光下，再一次驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。1939年，美國(guó)魯賓和卡門H2OC18O2H218OCO2

O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O218O2

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結(jié)論：光合作用釋放的氧全部來(lái)自水。

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(guò)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(guò)程。這種方法叫做同位素標(biāo)記法。同位素標(biāo)記法20世紀(jì)４0年代,美國(guó)科學(xué)家卡爾文(

CH2O)14CO214

碳的同位素

C標(biāo)記CO214CO214探明了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)?？栁挠?961年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。問(wèn)題討論光合作用的原料，產(chǎn)物，場(chǎng)所和條件是什么？你能用一個(gè)反應(yīng)式表示出來(lái)嗎?光能CO2+H2O葉綠體（CH2O）+O21．研磨綠葉時(shí)要加入碳酸鈣，其目的是()A．使各種色素溶解在丙酮中B．使研磨充分C．防止色素分子被破壞D．加速研磨鞏固練習(xí)2．對(duì)“葉綠體中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中，下列描述正確的是()A．將5g新鮮完整的菠菜葉，放入研缽中，加入丙酮、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨B．用毛細(xì)吸管吸取少量濾液；沿鉛筆線處小心均勻地劃出一條濾液細(xì)線，并連續(xù)迅速地重復(fù)劃2～3次C．把劃好細(xì)線的濾紙條插入層析液中，并不斷搖晃，以求加快色素在濾紙條上的擴(kuò)散D．色素分子是有機(jī)物，不溶于水，所以研磨過(guò)程中加入丙酮是為了溶解色素CD3．分別在I、II、III三個(gè)研缽中加2克剪碎的新鮮菠菜綠葉，并按下表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過(guò)濾得到三種不同顏色的溶液，即：深綠色、黃綠色、幾乎無(wú)色。則I、II、III三個(gè)研缽中的溶液顏色分別是（）A．幾乎無(wú)色、黃綠色、深綠色B．深綠色、幾乎無(wú)色、黃綠色C．黃綠色、深綠色、幾乎無(wú)色D．黃綠色、幾乎無(wú)色、深綠色D4．下圖所示“葉綠體中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的裝置正確的是()

5．紙層析法分離葉綠體色素時(shí),濾紙上最下端的色素名稱和顏色分別是()A．橙黃色的胡蘿卜素B．黃色的葉黃素C．藍(lán)綠素的葉綠素aD．黃綠色的葉綠素b6．在圓形濾紙的中央，滴上葉綠體的色素濾液進(jìn)行色素分離，會(huì)看到近似同心的四圈色素環(huán)，排在最外圈的色素是()A．橙黃色的胡蘿卜素B．黃色的葉黃素C．藍(lán)綠素的葉綠素aD．黃綠色的葉綠素bBDA7．陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡能顯示出七種顏色的連續(xù)光譜。如果將一瓶葉綠素提取液放在光源和三棱鏡之間，連續(xù)光譜中就會(huì)出現(xiàn)一些黑色條帶，這些條帶應(yīng)位于A．綠光區(qū)B．紅橙光區(qū)和綠光區(qū)()C．藍(lán)紫光區(qū)和綠光區(qū)D．紅橙光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)D8．用下述容積相同的玻璃罩分別罩住大小、生長(zhǎng)狀況相同的天竺葵，光照相同時(shí)間后，罩內(nèi)O2最多的是()A．綠色罩B．黑色罩C．無(wú)色罩D．藍(lán)紫色罩C8．分別在A、B、C三個(gè)研缽中加2克剪碎的新鮮菠菜綠葉，并按下表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過(guò)濾得到三種不同顏色的溶液，即：深綠色、黃綠色（或褐色