叶绿体与光合作用的探究历程.ppt

学习目标 一、绿叶中色素的提取和分离 二、绿叶中四种色素的含量与功能 三、叶绿体的结构与功能 四、光合作用的探究历程 叶绿体中光合色素的分布 叶绿体是进行光合作用的场所 在叶绿体的类囊体上和基质中，含有多种进行光合作用所必需的酶 叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大的膜面积上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。 1864年 德国 萨克斯 CO2 + H2O﹡ (CH2O) + O2﹡ 光能 叶绿体 光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？请用一个化学反应式表示出来。 (CH2O)表示糖类 三、光合作用的探究历程 光合作用的概念 光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并且释放O2的过程。 * * * * 第5章 细胞的能量供应和利用 光合作用需要色素去捕获光能。 正常苗 白化苗 正常幼苗能进行光合作用制造有机养料。 白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料。 （1）提取绿叶的色素 原理：色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可用无水乙醇提取色素。 称取5g新鲜的绿色较深的绿叶，剪碎，放入研钵中。 一、捕获光能的色素 1.色素的种类 保证色素含量 （二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可中和细胞中的有机酸，防止镁从叶绿素分子中移出，从而防止研磨中色素被破坏。） 少许二氧化硅和碳酸钙 再放入10mL无水乙醇 迅速、充分的研磨 叶绿素不稳定，研磨要快； 充分研磨以获得足够多的色素 提取液不要加入太多，否则色素浓度减小 将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（底部放一块单层尼龙布）中进行过滤。 收集滤液,封口。 滤纸容易吸附色素 防止滤液挥发 （2）制备滤纸条 铅笔线 画铅笔细线 （3）画滤液细线 ★要求：细、直、齐 重复2—3次 （剪去两角——防止两边色素扩散过快导致色素带不整齐） 重复画线时，必须在前一次画的线干燥后再画第二次，否则引起滤液线过粗，不能将色素分开 （4） 分离绿叶中的色素 原理：不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散速度快，反之则慢，从而使色素得到分离 层析液 培养皿 ★层析液不能没及滤液线 （石油醚：丙酮：苯=20:2:1） ★ 在层析液中溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢 层析液 滤液细线 叶绿素a (蓝绿色) 类胡萝卜素 叶绿素 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 叶绿素b（黄绿色） 1 /4 3 /4 色素的种类 叶绿体中的色素提取液 四种色素对可见光的吸收 叶绿素主要吸收___________ 类胡萝卜素主要吸收________ 蓝紫光 蓝紫光、红光 1、树叶为什么是绿色？ 2、P97问题探讨？ 3、P99与社会的联系 叶绿体的结构 外膜 内膜 基粒 基质 类囊体 捕获光能的色素分布在___________ 叶绿体基粒类囊体的薄膜上 众多的基粒和类囊体极大的扩展了受光面积 含2-100个类囊体 2、绝大多数叶绿素a及全部叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素 吸收、传递光能 1、少数处于特殊状态的叶绿素a 吸收、转换光能 叶绿体中的类囊体薄膜上色素的功能 二、捕获光能的结构 1880年恩格尔曼的实验 隔绝空气黑暗环境 用极细光束照射 完全暴露在光下 结论： 氧是由 叶绿体释放出来的， 叶绿体是进行光合作用的场所。光合作用需要光照。 选材好。 水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可确定释放氧多的部位。 设计妙。 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰； 用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相对于一组对比实验。 恩格尔曼实验的巧妙之处？ 水绵 好氧细菌 1883年 生物学家恩吉尔曼 三、光合作用的探究历程 光合作用的概念 光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并且释放O2的过程。 三、光合作用的探究历程 17世纪以前，普遍认为植物生长所需的物质全部来自土壤。 只浇水，5年后 17世纪40年代，赫尔蒙特(J.B. van Helmont，荷兰) 柳树增重74.47kg 土壤减少0.06kg 植物增重主要来自水分 不足：没有考虑到空气对光合作用的影响。 1771年 英国 约瑟夫·普里斯特利 蜡烛 熄灭。 蜡烛 持续 燃烧。 小鼠 死亡。 小鼠 存活。 植物能够更新因燃烧或呼吸而变混浊的空气。 结论：绿叶在光下吸收CO2 ，释放O2。 1779年,荷兰科学家英格豪斯确定植物只有绿叶才能更新空气，并且依赖于光。 1785年,拉瓦锡发现了空气的组成。 1845年，德国科学家梅耶指出，植物光合作用时，把光能转化成化学能储存起来。 光