1、纸层析法纸层析法1实验原理实验原理提取：提取：分离：分离：分离方法：分离方法：无水乙醇；无水乙醇；层析液层析液色素不溶于水，而溶于有机溶剂色素不溶于水，而溶于有机溶剂各种色素在层析液中各种色素在层析液中溶解度溶解度不同，溶解度高的随层析液在不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。SiO2:SiO2:有助于研磨更充分有助于研磨更充分CaCOCaCO3 3：使用的试剂和用品使用的试剂和用品防止色素被破坏防止色素被破坏无水乙醇、层析液无水乙醇、层析液一、绿叶中色素的一、绿叶中色素的提取提取和和分离分离方法步骤：方法
2、步骤：4.4.分离绿叶中的色素分离绿叶中的色素3.3.画滤液细线画滤液细线 2.2.制备滤纸条制备滤纸条 1.1.提取绿叶中的色素提取绿叶中的色素 5.5.观察与记录观察与记录实验步骤：实验步骤：（一）提取色素：（一）提取色素：1.研磨研磨材料材料:5g新鲜新鲜绿叶绿叶药品药品SiO2使研磨充分使研磨充分CaCO3 中和酸性物质，中和酸性物质，防止色素被破坏防止色素被破坏10ml无水乙醇无水乙醇溶解色素溶解色素原理：原理：色素能溶解在有机溶剂色素能溶解在有机溶剂无水乙醇无水乙醇中，中，所以可用所以可用无水乙醇无水乙醇提取色素。提取色素。一、绿叶中色素的一、绿叶中色素的提取提取和和分离分离 进行
3、进行快速、充分快速、充分的研磨的研磨2.过滤：将研磨液迅速倒过滤：将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（入玻璃漏斗（基部放置单基部放置单层尼龙布层尼龙布 ），获取绿），获取绿色滤液，及时用棉塞将试色滤液，及时用棉塞将试管口封严。管口封严。过滤叶脉及过滤叶脉及二氧化硅等二氧化硅等防止乙醇挥发防止乙醇挥发,叶绿素氧化分解叶绿素氧化分解（二）（二）.制备滤纸条制备滤纸条画铅笔细线画铅笔细线将干燥的定性滤纸剪成稍小于试管长与直径的滤纸条，将干燥的定性滤纸剪成稍小于试管长与直径的滤纸条，将一端减去两角，并在距这一端将一端减去两角，并在距这一端1厘米处用铅笔画一厘米处用铅笔画一条细线。条细线。剪角的目的：防止两侧色素
4、扩散快，色素带不整齐剪角的目的：防止两侧色素扩散快，色素带不整齐铅笔线铅笔线（三）（三）.画滤液细线画滤液细线 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀划出一条细线，滤液细线滤液细线要求：要求：细、齐、直。细、齐、直。待滤液干后，重复重复1-2次，次，目的：积累目的：积累更多色素，使色素分离效果更明显。更多色素，使色素分离效果更明显。防止色素带重叠防止色素带重叠、影响分离效果、影响分离效果4.分离色素：取适量层析液倒入烧杯中，将滤分离色素：取适量层析液倒入烧杯中，将滤纸条轻插入层析液中纸条轻插入层析液中（滤液细线不能触及层析液，（滤液细线不能触及层析液，以防止色素溶解于层析液中而无法分离），以防止
5、色素溶解于层析液中而无法分离），用培养皿盖住（用培养皿盖住（防止层析液挥发防止层析液挥发）。）。插滤纸条插滤纸条层析液层析液培养皿培养皿5.观察与记录观察与记录叶片为什么往往是绿色的？叶片为什么往往是绿色的？绿叶中的色素主要吸收绿叶中的色素主要吸收红光红光和和蓝紫光蓝紫光叶绿素溶液叶绿素溶液叶绿素：吸收蓝紫光和红光叶绿素：吸收蓝紫光和红光类胡萝卜素：吸收蓝紫光类胡萝卜素：吸收蓝紫光叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱叶绿体色素具有叶绿体色素具有吸收吸收光能的作用光能的作用3.分离结果分离结果（1 1）叶片呈现绿色的原因是什么？）叶片呈现绿色的原因是什么？（2 2）为什么许多植物到了秋天叶子就变黄了？）
6、为什么许多植物到了秋天叶子就变黄了？红叶是怎么回事呢？红叶是怎么回事呢？绿叶几乎不吸收绿光，把绿光反射出来呈现绿色绿叶几乎不吸收绿光，把绿光反射出来呈现绿色 叶绿素不稳定，低温把叶绿素分解，使叶片呈现类叶绿素不稳定，低温把叶绿素分解，使叶片呈现类胡萝卜的颜色胡萝卜的颜色 红叶是由叶子的花青素和胡萝卜素引起的红叶是由叶子的花青素和胡萝卜素引起的（3 3）根据不同色素对不同波长的光的吸收根据不同色素对不同波长的光的吸收不同的特点，想一想温室或大棚种植蔬菜不同的特点，想一想温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充光源？补充光源？白色最好，其次是红
7、光或蓝光，白色最好，其次是红光或蓝光，最次是绿光最次是绿光一段时间后一段时间后一段时间后一段时间后一、一、1771年普利斯特利实验年普利斯特利实验普利斯特利实验普利斯特利实验结论：植物可以更新空气。结论：植物可以更新空气。二、二、17791779年，荷兰的英格豪斯年，荷兰的英格豪斯结论结论1：只有在：只有在光光下下植物才能植物才能更新空气更新空气。黑 暗 光 下 结论结论2 2：植物体的：植物体的绿叶绿叶在在光下光下才能才能更新空气更新空气。普利斯特利的实验只有在普利斯特利的实验只有在阳光照射阳光照射下才能成功下才能成功 18451845年，德国科学家梅耶指出：年，德国科学家梅耶指出：植物在进
8、行光合作用时，把植物在进行光合作用时，把光能光能转换成转换成化学化学能能储存起来储存起来。光能转换成化学能，贮存于什么物质中呢？光能转换成化学能，贮存于什么物质中呢？光合作用吸收光合作用吸收CO2，释放释放O2，还可能消耗还可能消耗了H2O，那么最终的产物应该是什么呢？那么最终的产物应该是什么呢？三、三、18641864年年,德国植物学家萨克斯实验德国植物学家萨克斯实验绿色绿色叶片叶片黑暗黑暗处理处理曝光曝光遮光遮光碘蒸汽碘蒸汽不变蓝不变蓝 48 48小时小时2 2小时小时变蓝变蓝结论：结论：1.1.光合作用的产物是淀粉光合作用的产物是淀粉2.2.光合作用需要光光合作用需要光2022-8-3氧
9、是由氧是由叶绿体叶绿体释放出来的，释放出来的，叶绿体叶绿体是绿色植物进行光是绿色植物进行光合作用的场所合作用的场所实验结论：实验结论：(1)选材之妙：选材之妙：(2)排除干扰：排除干扰：(3)观测指标：观测指标：(4)实验对照：实验对照：实验巧妙之处：实验巧妙之处：水绵水绵有带状有带状叶绿体叶绿体，螺旋分布在细胞中，便于观察和分析。，螺旋分布在细胞中，便于观察和分析。将临时装片放在将临时装片放在黑暗和无空气黑暗和无空气的环境中是为了排除环境中的环境中是为了排除环境中光线和光线和O2 的影响。的影响。通过通过极细光束照射和极细光束照射和好氧细菌的分布好氧细菌的分布进行检测进行检测，能够准确能够准
10、确判断出水绵细胞中产生判断出水绵细胞中产生O2的部位。的部位。进行进行黑暗黑暗(局部光照局部光照)和曝光和曝光的对比实验，从而明确实验结果的对比实验，从而明确实验结果完全是由完全是由光照光照引起的。引起的。同位素标记法同位素标记法 实验结论：实验结论：光合作用释放的氧全部来自光合作用释放的氧全部来自H2O五、光合作用释放的五、光合作用释放的O O2 2到底是来自到底是来自H H2 2O O，还是，还是COCO2 2呢？呢？C18O2O2 CO218O2光照下的光照下的球藻悬液球藻悬液2020世纪世纪0 0年代年代,美国科学家卡尔文美国科学家卡尔文 (M.Calvin)(M.Calvin)193
11、91939年年 美国美国 鲁宾鲁宾 卡门卡门CO2碳的同位素碳的同位素 C14CO214(CH2 O)+O214CO2+H2O14光能光能叶绿体叶绿体产物产物:淀粉淀粉条件条件:光光17711771年，英国普利普利斯特利斯特利原料原料:水水18801880年，年，美国恩格美国恩格尔曼尔曼2020世纪世纪3030年年代，美国鲁代，美国鲁宾与卡门宾与卡门18641864年，年，德国萨克德国萨克斯斯16641664年，年，比利时海比利时海尔蒙特尔蒙特原料和产物原料和产物:更新空气更新空气(二氧化碳二氧化碳和氧气和氧气)产物氧来产物氧来自于水自于水场所场所:叶绿体叶绿体条件条件:光光CO2+H2O光能
12、光能C6H12O6+O2叶绿体叶绿体反应物反应物产物条件场所1.1.场所：场所：叶绿体叶绿体2.2.动力：动力：光光3.3.原料：原料：二氧化碳二氧化碳 水水4.4.产物：产物：糖类糖类 氧气氧气 通过以上的研究和探索，你知道通过以上的研究和探索，你知道 光合作用光合作用的场所、动力、原料、产物是分别是什么吗？的场所、动力、原料、产物是分别是什么吗？三、光合作用总反应式：三、光合作用总反应式：二、光合作用的场所、动力、原料、产物：概念：概念：绿色植物通过绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把把二氧二氧化碳和水化碳和水转化成储存着能量的转化成储存着能量的有机物有机物，并且释放，并且释放
13、出出氧气氧气的过程。的过程。你能用一个化学反应式表示出来吗你能用一个化学反应式表示出来吗?捕获光能的结构捕获光能的结构结构：结构：外膜、内膜、外膜、内膜、基粒、基质基粒、基质叶叶绿绿体体含光合色素含光合色素含光合作含光合作用有关酶用有关酶位于基粒的位于基粒的类囊体薄膜类囊体薄膜上上位于基粒上位于基粒上（少量）（少量）位于基质中位于基质中（大量）（大量）二二.光合作用过程光合作用过程光反应光反应暗反应暗反应划分依据划分依据:反应过程反应过程是否需要光能是否需要光能光反应在白天可以进行吗？夜间呢？光反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？有光才
14、能反应有光才能反应有光、无光都能反应有光、无光都能反应H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ADPATP光反应阶段光反应阶段H进入叶绿进入叶绿体基质，体基质，参与暗反参与暗反应应供暗反供暗反应使用应使用H 2 O 光光 2H+1/2O 2酶酶A D P+Pi+能量能量A T P物质物质变化变化水的光解：水的光解：ATP的形成：的形成：场所：场所：类囊体薄膜类囊体薄膜光能光能能量转变：能量转变：ATP中活跃的化学能中活跃的化学能暗反应阶段暗反应阶段CO2 2 五碳化合物五碳化合物 C5 CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C3叶绿体基质叶绿体基质多种酶多种酶糖类糖类ATPH场所场所：
15、叶绿体基质中叶绿体基质中物质变化：物质变化：COCO2 2的固定：的固定：COCO2 2C C5 5 2C 2C3 3酶酶C C3 3的还原：的还原：ATPATP中活跃的中活跃的化学能化学能能量转变：能量转变：有机物中稳定有机物中稳定的化学能的化学能 H ATP酶酶(CH2O)+2 C 3C 5叶绿体叶绿体中的色中的色素素H2O水的光解水的光解O2H ADP+Pi 酶酶ATPco2C5光反应光反应2c3固固定定供氢供氢酶酶供能供能还还原原(CH2O)糖类糖类 多种酶多种酶参加催化参加催化暗反应暗反应元素转移元素转移O元素元素:H2O O2C元素元素:C O2C3CH2O四、光合作用的过程四、光
16、合作用的过程光能光能光反应和暗反应的比较光反应和暗反应的比较光反应光反应暗反应暗反应场所场所条件条件物质物质变化变化能量能量变化变化联系联系类囊体薄膜类囊体薄膜叶绿体基质中叶绿体基质中光、色素、酶、水、光、色素、酶、水、ADP、PiH、ATP、酶、酶、CO2、C52H2O 光光 4H+O2 ADP+Pi+能量能量 酶酶 ATP CO2+C5 酶酶 2C3 2C3 ATP、H（CH2O）+C 5 酶酶光能光能ATP中活跃的中活跃的化学能化学能ATP中活跃的化学能中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能暗反应暗反应ADPADP、PiPi光反应光反应HH、ATPATP思考思考：HH、
17、ATPATP在叶绿体中的移动方向？在叶绿体中的移动方向？类囊体薄膜类囊体薄膜叶绿体基质中叶绿体基质中条件条件C C3 3C C5 5HH和和ATPATP(CH(CH2 2O)O)合成量合成量停止光照停止光照COCO2 2供应量不变供应量不变突然光照突然光照COCO2 2供应量不变供应量不变光照不变光照不变停止停止COCO2 2光照不变光照不变COCO2 2供应增加供应增加3.3.探究外界条件变化时探究外界条件变化时C5C5、C3C3、HH等物质含量的变化等物质含量的变化增加增加 减少减少减少减少减少减少减少减少 增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加减少减少减少减少减少减少减
18、少减少 将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的CO2条件下。条件下。如果将环境中如果将环境中CO2含量突然降至极低水平，此时叶肉含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的细胞内的C3化合物、化合物、C5化合物和化合物和ATP含量含量的变化情况的变化情况依次是（依次是（）A.上升；下降；上升上升；下降；上升 B.下降；上升；下降下降；上升；下降 C.下降；上升；上升下降；上升；上升 D.上升；下降；下降上升；下降；下降 C能够利用体外环境中的能够利用体外环境中的某些无机物氧化某些无机物氧化时所释放的能量时所释放的能量来制造有机物的合成作用来制造有机物的合成作用 例如
19、：例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌等少数种类的细菌 NH3 HNO2+能量能量硝化细菌硝化细菌 HNO2 HNO3+能量能量硝化细菌硝化细菌6CO2+6H2O C6H12O6+6O2能量能量化能合成作用化能合成作用自养生物自养生物:以以CO2和和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物）（无机物）为原料合成糖类（有机物）糖类中储存着的能量。糖类中储存着的能量。异养生物异养生物:只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。所需的能量来源不同（光能、化学能）所需的能量来源不同（光能、化学能）光能自养生物光能自养
20、生物绿色植物绿色植物硝化细菌硝化细菌化能自养生物化能自养生物例如人、动物、真菌及大多数的细菌。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。3.3.在实验中，叶片下降的原因是什么？叶片上浮的原因是什么？在实验中，叶片下降的原因是什么？叶片上浮的原因是什么？影响叶片上浮的外界因素主要是什么？影响叶片上浮的外界因素主要是什么？4.4.本实验每组小圆形叶片由本实验每组小圆形叶片由1010片改为片改为3 3片可以吗？片可以吗？答案1、该实验的自变量是什么？如何控制？、该实验的自变量是什么？如何控制？2、该实验的因变量是什么？如何表示？、该实验的因变量是什么？如何表示？一、探究光照强弱对光合作用强度的影响实验2.实
21、验装置分析：实验装置分析：5、盛水玻璃柱起什么作用？、盛水玻璃柱起什么作用？6 6、用一组实验装置，通过移动烧杯改变台灯与烧杯的距、用一组实验装置，通过移动烧杯改变台灯与烧杯的距离来完成该实验可以吗？离来完成该实验可以吗？三、影响光合作用的因素三、影响光合作用的因素细胞呼吸细胞呼吸 相等相等 大于大于 不再不再增强增强 小于小于 光合作用光合作用温度或二氧化碳浓度温度或二氧化碳浓度虚线：阴生植物虚线：阴生植物实线：阳生植物实线：阳生植物（2）探究真正光合速率、净光合速率和呼吸速率三者之间的关系）探究真正光合速率、净光合速率和呼吸速率三者之间的关系1.1.测量呼吸速率？测量呼吸速率？黑暗条件黑暗
22、条件下，测量密闭容器中下，测量密闭容器中CO2 增加量、增加量、O2减少的量、有机减少的量、有机物减少量物减少量测量净光合速率？测量净光合速率？将植物置于将植物置于光下光下，测密闭容器中，测密闭容器中CO2减少的量、减少的量、O2增加的量、有增加的量、有机物增加的量（干重）机物增加的量（干重）最多，吸收最多，吸收绿光绿光最少。最少。一天的时间一天的时间光合作用效率光合作用效率O光照强度光照强度12 1311光合作用效率与光照强度、时间的关系光合作用效率与光照强度、时间的关系ABCDE101514ACO2浓度浓度光光合合速速率率0B3温度对光合作用速率的影响温度对光合作用速率的影响(1)温度主要
23、通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。(2)应用：冬季，温室栽培可适当提高温度；晚上可适当降低温度，以降低细胞呼吸消耗有机物。NN：P P：K K：MgMg：5.5.影响光合作用的因素影响光合作用的因素矿质营养矿质营养应用：合理施肥应用：合理施肥C、H、O、N、P提高光合提高光合作用效率作用效率控制光照强弱控制光照强弱控制光质控制光质控制温度控制温度控制控制COCO2 2供应供应控制必需矿质元素供应控制必需矿质元素供应控制控制H H2 2O O供应供应通风透光通风透光在温室中施有机肥，在温室中施有机肥，使用使用COCO2 2发生器发生器阴生植物阴生植物阳生植物阳生植物应用应用提高农
24、作物产量的措施提高农作物产量的措施红光和蓝紫光红光和蓝紫光适时适量施肥适时适量施肥合理灌溉合理灌溉保持昼夜温差保持昼夜温差NaHCO3溶液溶液：NaOH溶液溶液：装置的作用及原理装置的作用及原理原理：测原理：测细胞呼吸细胞呼吸：黑暗黑暗条件下，由于条件下，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，所以单位时间内红色液滴，所以单位时间内红色液滴左移左移的距离表示植物的的距离表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率吸收速率，可代表呼吸速率光照光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴时间内红色液滴右移右移的距离表示植物的的距离表示植物的O2释放速率，释放速率，可代表净光合速率。可代表净光合速率。原理：测原理：测净光合速率净光合速率：保证了容器内保证了容器内CO2浓度的恒定浓度的恒定，测，测净光合速率净光合速率时使用。时使用。可可吸收吸收容器中的容器中的CO2，测细胞，测细胞呼吸速率呼吸速率时使用；时使用；
