第三节 光合作用

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'第三节 光合作用'
第五节 光合作用一、光合作用的发现 1642年,赫尔蒙特(J.B. van Helmont) 五年后 水分是建造植物体的唯一原料 1771年,(英)普里斯特利(Joseph Priestley)的实验 A组: 实验现象 实验结果 单独密封在玻璃罩的蜡烛马上熄 讨论: 灭,与绿色植物一起的蜡烛暂时 现象是什么?不会熄灭。 氧气 绿色植物在光照下吸收了 二氧化碳,产生了氧气。B组: 实验现象 实验结果 单独密封在玻璃罩老鼠马上死去, 讨论: 与绿色植物一起的老鼠会存活很 现象是什么?长时间。 氧气 绿色植物在光照下吸收了 二氧化碳,产生了氧气。1864年,(德)萨克斯(Julius von Sachs)的实验 一半遮光 一半曝光 让叶片中的营养物质(淀粉)消耗掉 部分遮光、部分曝光,是为了进行对照 过程: 一半 碘 变蓝 曝光绿色 黑暗 蒸叶片 处理 汽 一半 处 没有 遮光 理 变蓝 这个实验说明了什么问题? 绿叶在光合作用中产生了淀粉 1880年,(美)恩格尔曼(C.Engelmann)的实验 黑暗 水绵结构 无空气 完全暴光 极细光束 照射 好氧菌只集 中在叶绿 好氧菌集中 体被光束照 在叶绿体 射到的地方 所有受光部 位 极细光束照射 完全暴光结论: 氧气是叶绿体释放出来的。 叶绿体是光合作用的场所。 光合作用需要光能。二、光合作用的概念及反应式? 光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利 用光能,把二氧化碳和水转化成储存着 能量的有机物,并且释放出氧 的过程。 光能 * * CO2+ H2O 叶绿体 (CH2O)+O21930年,(美)鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamaen) 18用氧的同位素 O分别标记H2O和CO2,使它分别成 18 18为H2 O和C O2。进行两组光合作用的实验: 181、第一组向绿色植物提供C O2和 H2O 。 18 C O2+H2O O2 182、第二组向同种绿色植物提供H2 O和CO2 18 18 CO2+H2 O O2 光合作用释放的O2全部来自于H2O 思考: 为什么春夏两季植物的叶子翠绿醉人,而深秋树叶则金黄斑斓呢?这些都和光合作用的场所— 叶绿体中的色素有关三、光合作用的场所—— 叶绿体叶绿体中的色素 实验——绿叶中色素的提取和分离实验原理:提取色素(用无水乙醇或丙酮)、分离色素(用层析液)目的要求:绿叶中色素的提取和分离及色素的 种类 材料用具:新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙 醇等方法步骤: 1.提取绿叶中的色素 2.制备滤纸条 3.画滤液细线 4.分离绿叶中的色素 5.观察和记录 提取色素: 剪碎叶片,放入研钵中研磨,加少许的石英砂和 碳酸钙 无水乙醇,快速研磨 将研磨液进行过滤 制备滤纸条 画滤液细线分离绿叶中的色素 层析液 胡萝卜素 (橙黄色) 胡萝卜素 类胡萝卜素 叶黄素 叶黄素 (含量占1/4) (黄色)色素 叶绿素a 叶绿素功能: a吸收 (蓝绿色) 叶绿素 叶绿素b传递 (含量占3/4) 叶绿素b转化 (黄绿色)光能,用于光合作用. 吸收可见叶绿素色素 叶绿素主要吸收 的太阳光 红橙光和蓝紫光 类胡萝卜素主 要吸收蓝紫光 讨论回答: 为什么春夏两季植物的叶子翠绿醉人, 而深秋树叶则金黄斑斓呢? 叶绿体中的色素分为两大类:叶绿素和类胡萝卜素。由于叶绿素含量约占总量的四分之三,而类胡萝卜素仅占四分之一,所以通常植物的叶子总是翠绿醉人的。这是由于叶绿素掩盖了类胡萝卜素颜色的缘故。  但是,叶绿素很容易被破坏。秋天叶绿素会因为“忍受”不了气温下降等因素的影响而分解消失;胡萝卜素和叶黄素则比较稳定,终于在没有叶绿素干扰时“重见天日”。光光反反应应阶阶段段 H2O O2 [H] 光 叶绿体中 能 的色素 ATP ADP+Pi 二氧化碳的固定[H]2C3 CO2 暗反应 阶段 CC55 ATP ADP+ Pi C6H12O6 暗暗反反应应阶段 +H2O 光反应和暗反应的比较 光反应 暗反应 场 所 类囊体膜上 基质中 条 件 光 光反应、多种酶 物质 水的光解 CO2的固定 的生成 的还原 变化 ATP C3 ATP的水解能量变化 光能 活跃化能 活跃化能 稳定化能 绿色植物的光合作用与呼吸作用的比较: 光合作用 有氧呼吸 在哪些细 含叶绿体的细胞 活细胞 胞进行 反应场所 叶绿体 线粒体(主要场所) 反应条件 光、色素、酶 氧气、酶 物质转化 无机物 有机物 分解有机物 光能转变为化学能储 将有机物中的能量释放 能量转变 存在有机物中 出来,一部分转移到ATP 中 光合作用的产物为细胞呼吸提供了物质基 联系 础——有机物和氧气;细胞呼吸产生的二氧 化碳可被光合作用所利用 五、光合作用的实质1、物质转变:无机物 有机物2、能量转变:光能 活跃的化学能 稳定的化学能六、光合作用的重要意义 1、生物界中有机物的来源 2、维持大气中氧和二氧化碳的相对稳定 3、对生物的进化具有重要作用 4、生物生命活动所需能量的最终来源七、影响光合作用的因素 合理密植增加光照面积 立体种植 改变株形 大棚人工光照延长光照时间 一年一熟改为一年多熟 施用NH4HCO3(大田)增加二氧化碳浓度 施用农家肥 颜色 吸收光 功能 谱叶绿 叶绿素a 红光和素 蓝紫光 吸收 叶绿素b 光能
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