光合作用色素提取與分離實驗

光合作用葉片中的葉肉細(xì)胞綠葉

葉肉細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖

葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖①②④.③⑤葉綠體是進(jìn)行的場所光合作用基質(zhì)基粒酶色素外膜內(nèi)膜基粒上有許多類囊體，含有光合作用的色素，稱光合膜。類囊體葉綠體結(jié)構(gòu)原理：①綠葉中的色素不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。如無水乙醇、丙酮、石油醚等。②綠葉中的色素不止一種，它們都溶于層析液中，且溶解度不同，在濾紙上擴(kuò)散速度不同（溶解度大，擴(kuò)散速度快）———提取原理———分離原理葉綠素的提取與分離二．葉綠體中的色素二．葉綠體中的色素葉綠素類胡蘿卜素葉綠素b葉黃素(藍(lán)綠色）（黃綠色）（橙黃色）（黃色）（占3/4）（占1/4）葉綠體中的色素色素胡蘿卜素葉綠素a類囊體上功能：吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能上下葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光葉片為什么往往是綠色的呢？葉綠素中的吸收光譜0400500600700nm50100葉綠素b葉綠素a實驗:光合色素的提取和分離葉綠體中的色素(藍(lán)綠色)(黃綠色)(橙黃色)色素葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b葉黃素胡蘿卜素(黃色)3/41/4二．葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光主要吸收藍(lán)紫光色素幾乎不吸收綠光功能：吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能

例1、分別在A、B、C三個研缽中加2克剪碎的新鮮菠菜葉，并按下表所示添加試劑，以研磨、過濾得到三種不同顏色的溶液，即：深綠色、黃綠色、幾乎無色。處理ABC二氧化硅+++碳酸鈣-++95%乙醇+-+蒸餾水-+-問：（1）A處理得到的溶液顏色是原因是（2）B處理得到的溶液顏色是原因是（3）C處理得到的溶液顏色是原因是

黃綠色幾乎無色深綠色部分葉綠素受到破壞色素不溶于水大量葉綠素溶于乙醇中例2、在葉綠體中的色素提取得分離實驗中，結(jié)合所做實驗回答：（1）研磨時為了研磨充分要加，加碳酸鈣的目的是（2）濾紙條剪去兩角是為了在層析過程中（3）畫濾液細(xì)線要求一是二是（4）分離色素時要注意濾紙條要燒懷壁，一定不是要讓層析液沒及二氧化硅保護(hù)葉綠素分子不被破壞層析液同步到達(dá)濾液細(xì)線越細(xì)越齊越好待干燥后再重復(fù)3-4次斜靠濾液細(xì)線光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物又是怎樣合成的呢？20世紀(jì)40年代，美國科學(xué)家卡爾文利用放射性同位素14C標(biāo)記的14CO2做實驗研究這一問題。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)獎得主光合作用的原料、產(chǎn)物、場所和條件是什么？請用一個化學(xué)反應(yīng)式表示出來。6CO2+12H2O*光能葉綠體C6H12O6+6O2*+6H2O水氧氣ATP二氧化碳基質(zhì)糖基粒NADPH光反應(yīng)碳反應(yīng)三.光合作用的過程H2O類囊體膜酶Pi

＋ADPATPNADPH1.光反應(yīng)階段1.光反應(yīng)階段（１）場所：（２）條件：（３）物質(zhì)變化：（４）能量變化：葉綠體內(nèi)的類囊體膜上光色素、酶、光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能貯存在ATP和NADPH中水的光解：NADPH的形成：ATP的形成：2H2OO2+4H++4e光色素NADP++2e+H+

NADPH酶ADP+Pi+光能ATP酶2.碳反應(yīng)階段CO2的固定：CO2＋C5

2C3酶C3的還原：ATP

ADP+Pi條件：場所：物質(zhì)變化：能量變化：葉綠體的基質(zhì)中多種酶、2C3

三碳糖酶ＮＡＤＰH、ATPNADPH

活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖扔袡C(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能光合作用的過程色素分子C52C3ADP+PiATPH2OO2NADPH多種酶酶吸收光解能固定CO2還原酶光反應(yīng)暗反應(yīng)三碳糖光反應(yīng)碳反應(yīng)進(jìn)行部位條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系葉綠體基粒類囊體膜葉綠體基質(zhì)光、色素和酶ATP、ＮＡＤＰH和酶光能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能活躍的化學(xué)能變成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供

NADPH

和ATP碳反應(yīng)產(chǎn)生的ADP和Pi為光反應(yīng)合成ATP提供原料光反應(yīng)和碳反應(yīng)的比較1.請分析光下的植物突然停止光照后，其體內(nèi)的C5化合物和C3化合物的含量如何變化？停止光照光反應(yīng)停止NADPH

↓

ATP↓還原受阻C3

↑C5↓CO2停止供應(yīng)固定停止C3↓C5↑2.請分析光下的植物突然停止CO2的供應(yīng)后，其體內(nèi)的C5化合物和C3化合物的含量如何變化？突然停止光照突然增加光照突然停止CO2供應(yīng)突然增加CO2供應(yīng)下降下降下降下降下降下降下降下降上升上升上升上升上升上升上升上升ATP和NADPHC3C5有機(jī)物什么是光合作用？光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程?？偡磻?yīng)式：6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能葉綠體問題探討

碳反應(yīng)的產(chǎn)物又是如何被植物體利用的呢？CO2三碳糖淀粉脂質(zhì)氨基酸蛋白質(zhì)三碳糖其他代謝細(xì)胞呼吸蔗糖

整個光合作用過程中的物質(zhì)變化和能量變化分別是什么？物質(zhì)變化：無機(jī)物能量變化：光能轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變光合作用的實質(zhì)：有機(jī)物糖類等有機(jī)物中的化學(xué)能光合作用的重要意義

包括人類在內(nèi)的幾乎所有生物的生存提供了物質(zhì)來源和能量來源

維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對穩(wěn)定

促進(jìn)生物進(jìn)化

從物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)變的過程來看，光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝１.下圖是小球藻進(jìn)行光合作用示意圖，圖中物質(zhì)A與物質(zhì)B的分子量之比是（）C18O2AH2OCO2BH218O光照射下的小球藻Ｄ

A.１：２B.２：１

C.９：８D.８：９２.下圖是光合作用過程圖解，請分析后回答下列問題：①圖中B是—，它來自于——的分解。②圖中C是——，它被傳遞到葉綠體的——部位，用于——。③圖中D是——，在葉綠體中合成D所需的能量來自——

④圖中的H表示——，H為I提供——光H2OBACDE+PiFGCO2JHIＯ2水ＮＡＤＰH基質(zhì)C3的還原ATP色素吸收的光能光反應(yīng)ＮＡＤＰH和ATP三：影響光合作用因素1、光合速率

又稱光合強(qiáng)度，是指一定量的植物（如一定的葉面積）在單位時間內(nèi)進(jìn)行多少光合作用（如釋放多少氧氣、消耗多少二氧化碳）。如在某溫度某光照強(qiáng)度下，一個小時內(nèi)，每100平方厘米葉片吸收的二氧化碳為44mg，則光合作用強(qiáng)度可表示為44mgCO2/100cm2·小時。B：光補(bǔ)償點C2：光飽和點光照強(qiáng)度0吸收量CO2C2ABC1cabb(總光合量)=

a(凈光合量)

+c(呼吸作用)光補(bǔ)償點：光合作用吸收的CO2和呼吸放出CO2相等時的光強(qiáng)度。光飽和點：光合作用達(dá)到最強(qiáng)時所需的最低的光強(qiáng)度。表觀光合速率：不算呼吸作用放出的二氧化碳量，只算從外界吸收的二氧化碳量，即在光下人們測得從外界吸收的CO2的量。真正光合速率：是指植物在光下實際把二氧化碳轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的量，植物從外界吸收CO2的量，加上呼吸作用釋放的CO2量。陽生植物陰生植物AB光照強(qiáng)度0吸收CO2陽生植物陰生植物C光補(bǔ)償點、光飽和點：>AB光照強(qiáng)度0吸收CO2C2C1abcA點：黑暗時，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸區(qū)別植物體的吸收或釋放與葉綠體的吸收和釋放CO2O2AB段：弱光下，光合作用小于細(xì)胞呼吸AB光照強(qiáng)度0吸收CO2C2C1abcO2CO2CO2O2B點：光補(bǔ)償點，光合作用等于細(xì)胞呼吸AB光照強(qiáng)度0吸收CO2C2C1abcO2CO2BC1段：強(qiáng)光下，光合作用大于細(xì)胞呼吸AB光照強(qiáng)度0吸收CO2C2C1abcO2CO2CO2O2

例：測試光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系，可通過實測一片葉子在不同光照強(qiáng)度條件下CO2吸收和釋放的情況繪制曲線。能代表細(xì)胞中發(fā)生的情況與曲線中C點相符的一項是2、影響光合作用因素影響因素：光強(qiáng)度、溫度、空氣中的二氧化碳濃度、水分的供應(yīng)、必需礦質(zhì)元素等(1)、光照強(qiáng)度和光質(zhì)光照強(qiáng)度光合速率光飽和點分析：CO2濃度是如何影響光合作用速率的？二氧化碳含量______時，綠色植物不能制造有機(jī)物，隨著CO2濃度的增加,光合作用_____,但到達(dá)一定值后；光合作用強(qiáng)度______隨CO2濃度的增加而加強(qiáng)。加強(qiáng)不再很低（2）二氧化碳濃度ABCO1020304050溫度（°C）光合作用速率分析：溫度是如何影響光合作用速率的？在一定溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高,光合作用_____,到達(dá)一定值后；光合作用強(qiáng)度__________，超過一定溫度，光合強(qiáng)度隨溫度的升高而_________。加強(qiáng)達(dá)到最大減弱溫度主要影響酶的活性，光合作用有最適溫度。510152024時間(h)A一天之中，光合作用強(qiáng)度先增加，到中午時有個短暫下降的過程，如圖中A點光合午休光合作用強(qiáng)度（速率）

光合速率的日變化原因是：中午溫度過高，氣孔關(guān)閉，CO2進(jìn)不了葉肉細(xì)胞，所以光合速率反而下降。討論農(nóng)業(yè)上，可以采取哪些措施提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量？7、改變光質(zhì)1、適當(dāng)增加光強(qiáng)4、延長光合時間2、適當(dāng)增加二氧化碳濃度3、適當(dāng)增加晝夜溫差5、適當(dāng)減少氧氣濃度6、增加光合面積將某一綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在一定條件下不給光照，CO2的含量每小時增加8mg，給予充足光照后，容器內(nèi)CO2的含量每小時減少36mg，若上述光照條件下光合作用每小時能產(chǎn)生葡萄糖30mg，請回答：