光合作用第一課時(shí)

第2節(jié)能量之源——光與光合作用資料分析地球表面上的綠色植物每年大約制造了4400億噸有機(jī)物地球上的綠色植物每年儲(chǔ)存的能量約7.11x1018KJ,

這個(gè)數(shù)字相當(dāng)于240000個(gè)三峽水電站每年所發(fā)的電力.

白化玉米白化玉米苗可以看出：光合作用與細(xì)胞中的色素有關(guān)問(wèn)題探討

為什么植物的葉片大多是綠色的，但有時(shí)葉片也會(huì)發(fā)黃？

因?yàn)榫G葉中所含的色素主要是葉綠素，但也有其它的一些色素。一、捕獲光能的色素實(shí)驗(yàn)原理：1.提?。喝~綠體中的色素能溶解于有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中2.分離：各種色素在層析液中的溶解度不同。溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快；反之則慢分離方法：紙層析法綠葉中色素的提取和分離方法與步驟提取色素稱(chēng)取5g鮮菠菜葉，去梗，剪碎，放入研缽加少許石英砂SiO2（充分研磨）加少許碳酸鈣（防止色素被破壞）加10ml無(wú)水乙醇（提取色素）快速研磨(迅速、充分）過(guò)濾研磨液葉片要新鮮，顏色要深綠，含有較多的色素。葉綠素不穩(wěn)定易被分解制備濾紙條方法與步驟濾紙條一端要剪去兩角，防止層析液在邊緣擴(kuò)散過(guò)快。并在距此端1cm處用鉛筆畫(huà)一條細(xì)的橫線(xiàn)。畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)方法與步驟毛細(xì)吸管吸取濾液，濾液細(xì)線(xiàn)要細(xì)、直、齊，使色素分子在同一條線(xiàn)上擴(kuò)散，防止色素帶重疊。并待濾液干后，再畫(huà)一兩次，以增加色素含量，使分離的色素帶更清晰。方法與步驟分離色素濾液細(xì)線(xiàn)不能觸及層析液，否則色素溶解到層析液，濾紙條上得不到色素帶。方法與步驟分離色素實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵1、葉片要新鮮，顏色要深綠，含有較多的色素。2、研磨要迅速、充分，葉綠素不穩(wěn)定易被分解。在研磨時(shí)要加入二氧化硅（有助于研磨充分）和碳酸鈣（中和有機(jī)酸，防止研磨中色素被破壞）。3、濾紙條一端要剪去兩角，防止層析液在邊緣擴(kuò)散過(guò)快。4、濾液細(xì)線(xiàn)要細(xì)、直、齊，使色素分子在同一條線(xiàn)上擴(kuò)散，防止色素帶重疊。并待濾液干后，再畫(huà)一兩次，以增加色素含量，使分離的色素帶更清晰。5、濾液細(xì)線(xiàn)不能觸及層析液，否則色素溶解到層析液，濾紙條上得不到色素帶。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：橙黃色黃色藍(lán)綠色黃綠色葉綠素溶液吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能2.色素的功能：色素的吸收光譜圖400500600700nm10050吸收光能百分比葉綠素類(lèi)胡蘿卜素可見(jiàn)光區(qū)葉綠素：吸收藍(lán)紫光和紅光類(lèi)胡蘿卜素：吸收藍(lán)紫光葉綠素

類(lèi)胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素藍(lán)綠色黃綠色橙黃色黃色占3/4主要吸收藍(lán)紫光和紅光主要吸收藍(lán)紫光與光合作用有關(guān)的這些色素都存在于葉綠體中類(lèi)囊體的薄膜上占1/4問(wèn)題探討

有些蔬菜大棚內(nèi)懸掛發(fā)紅色或藍(lán)色光的燈管，并且在白天也開(kāi)燈。

討論1.這種方法的好處是？不同顏色的光照對(duì)植物的光合作用會(huì)有影響嗎？2.能否用綠光燈管來(lái)補(bǔ)充光源？為什么？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。不能；因?yàn)槿~綠素基本上不吸收綠光三、葉綠體的結(jié)構(gòu)1880年恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)葉綠體的功能:葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，它內(nèi)部的巨大膜表面上，不僅分布著許多吸收光能的色素分子，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。習(xí)題科學(xué)家恩格爾曼在證明光合作用放氧部位是葉綠體后，緊接著又做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：他用透過(guò)三棱鏡的光照射水綿臨時(shí)裝片，驚奇地發(fā)現(xiàn)大量的好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)光區(qū)域．從這一實(shí)驗(yàn)?zāi)隳艿贸龅慕Y(jié)論是（）A．紅光和藍(lán)光對(duì)好氧細(xì)菌有吸引作用B．好氧細(xì)菌喜歡聚集在氧氣含量少的光區(qū)C．葉綠體主要吸收綠光用于光合作用，放出氧氣D．葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)光用于光合作用，放出氧氣D光合作用的探究歷程觀點(diǎn)：植物體由“土壤汁”構(gòu)成，即植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的物質(zhì)完全來(lái)自土壤。問(wèn)題：植物生長(zhǎng)所需的物質(zhì)來(lái)自何處？亞里士多德(Aristotle)五年后一、1627年比利時(shí)科學(xué)家海爾蒙特開(kāi)始柳樹(shù)的質(zhì)量2.27kg干土的質(zhì)量90kg+74.43kg－0.1kg結(jié)論：植物生長(zhǎng)所需要的養(yǎng)料主要來(lái)自水,而不是土壤。76.7kg89.9kg5年后實(shí)驗(yàn)前后的差值直到18世紀(jì)中期：人們一直認(rèn)為只有土壤中的水分是植物建造自身的原料。結(jié)論：植物可以更新污濁的空氣。二、1771年英國(guó)的科學(xué)家普利斯特利甲乙普利斯特利（J.Pristly）通過(guò)植物和動(dòng)物之間進(jìn)行氣體交換的實(shí)驗(yàn)，第一次成功地應(yīng)用化學(xué)方法研究植物的生長(zhǎng)。三、1779年荷蘭的科學(xué)家英格豪斯500多次植物更新空氣的實(shí)驗(yàn)，又有何新發(fā)現(xiàn)？植物體只有在光下才能更新污濁的空氣。甲乙

英格豪斯知道植物更新了空氣中的什么成分嗎？為什么？問(wèn)題討論：不知道，受到當(dāng)時(shí)化學(xué)發(fā)展水平的限制，人們尚不知道植物吸收和釋放的究竟是什么氣體。1785年，由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳。這一過(guò)程中，光能哪里去了？1845年，德國(guó)科學(xué)家梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，指出植物在進(jìn)行光合作用時(shí)，把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)。四、1864年德國(guó)的植物學(xué)家薩克斯采用碘液檢測(cè)淀粉的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)薩克斯，J.vonSachs(1832～1897)暗處理葉部分遮光光照滴加碘液酒精脫色問(wèn)題討論：這個(gè)實(shí)驗(yàn)得出什么結(jié)論？結(jié)論：植物在光下產(chǎn)生了淀粉1897年，人們首次把綠色植物的上述生理活動(dòng)稱(chēng)為光合作用。這樣，柳苗的生長(zhǎng)之迷也終于被揭開(kāi)了。發(fā)現(xiàn)內(nèi)容公元前3世紀(jì)植物生長(zhǎng)所需物質(zhì)來(lái)自土壤植物生長(zhǎng)需要的物質(zhì)是H2O1648年植物可以更新空氣1771年植物更新空氣需要光照1779年綠色植物通過(guò)光合作用吸收CO2釋放O21785年綠色植物通過(guò)光合作用制造了淀粉1864年葉綠體是光合作用的場(chǎng)所1880年光合作用釋放的O2全部來(lái)自H2O1941年光合作用的發(fā)現(xiàn)史活動(dòng)：嘗試寫(xiě)出光合作用的反應(yīng)方程式原料1原料2產(chǎn)物1產(chǎn)物2動(dòng)力場(chǎng)所水CO2O2淀粉等有機(jī)物提出問(wèn)題：探究光合作用釋放的氧氣到底來(lái)自二氧化碳還是水？五、1941年美國(guó)的科學(xué)家魯賓（S.Ruben）和卡門(mén)（M.Kamen）利用同位素標(biāo)記法進(jìn)行了探究實(shí)驗(yàn)。

CO2H218O?C18O2H2O?第一組第二組CO2H218O18O2C18O2H2OO2結(jié)論：光合作用釋放的氧氣來(lái)自水第一組第二組卡爾文及其同事用來(lái)研究光合藻類(lèi)CO2固定的儀器裝置

他用14C標(biāo)記的CO2追蹤了光合作用過(guò)程中碳元素的行蹤，從而進(jìn)一步揭示了光合作用中