1、回顾：色素的提取和分离回顾：色素的提取和分离 滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？ 这说明了什么？这说明了什么？ 溶解度最大溶解度最大 含量最多含量最多 回顾：捕获光能的色素回顾：捕获光能的色素 叶绿素叶绿素 类胡类胡 萝卜素萝卜素 叶绿素叶绿素a 叶绿素叶绿素b 胡萝卜素胡萝卜素 叶黄素叶黄素 蓝绿色蓝绿色 黄绿色黄绿色 橙黄色橙黄色 黄黄 色色 占占3/4 主要吸收蓝主要吸收蓝 紫光和红光紫光和红光 主要吸收蓝主要吸收蓝 紫光紫光 占占1/4 基粒基粒 (类囊体类囊体) 外膜外膜 内膜内膜 基质基质 色素色素 与光反应与光
2、反应 有关的有关的酶酶 与暗反应有关与暗反应有关 的的酶酶 回顾：叶绿体的结构和功能回顾：叶绿体的结构和功能 第5章 细胞的能量供应和利用 二、光合作用的原二、光合作用的原 理和应用理和应用 ( (一一) )光合作用的探究历程光合作用的探究历程 5年后年后 1717世纪世纪4040年代，海尔蒙特实验年代，海尔蒙特实验 柳树增重柳树增重74.47kg 土壤减少土壤减少0.06kg 结论：植物增重主要来自水分结论：植物增重主要来自水分 不足：不足：没有考虑到空气对光合作用的影响。没有考虑到空气对光合作用的影响。 结论：植物可以更新空气结论：植物可以更新空气 有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结
3、有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结 果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？ 17711771年普利斯特利实验年普利斯特利实验 结论：绿叶在光下吸收结论：绿叶在光下吸收COCO2 2，释放，释放O O2 2。 17791779年年, ,荷兰科学家英格豪斯确定植物荷兰科学家英格豪斯确定植物 只有只有绿叶绿叶才能更新空气并且才能更新空气并且依赖于光依赖于光。 17821782年年, ,拉瓦锡发现了空气的组成。拉瓦锡发现了空气的组成。 18801880年恩格尔曼实验年恩格尔曼实验 结论：氧是由叶绿体释放出来的，结论：氧是由叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用
4、的场所。叶绿体是光合作用的场所。 水绵水绵 好氧好氧 细菌细菌 黑暗黑暗 处理处理 极细光束极细光束 照射照射 暴露在暴露在 光下光下 恩格尔曼实验的巧妙之处恩格尔曼实验的巧妙之处 1 1、为什么选用水绵和好氧细菌作为实验材料？、为什么选用水绵和好氧细菌作为实验材料？ 水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于 观察。观察。 好氧细菌可确定释放好氧细菌可确定释放O O2 2的部位。的部位。 2 2、为什么选用黑暗并且没有空气的环境？、为什么选用黑暗并且没有空气的环境？ 选用黑暗并且没有空气的环境，可排除光线和选用黑暗并且没有空气的环境，可排除光线和 氧的干扰。氧的干扰。 恩格
5、尔曼实验的巧妙之处恩格尔曼实验的巧妙之处 3 3、为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水、为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水 绵完全暴露在光下？绵完全暴露在光下？ 用极细光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照用极细光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照 少的部位，相当于一组对比实验；临时装片暴露在少的部位，相当于一组对比实验；临时装片暴露在 光下的实验再一次验证实验结果。光下的实验再一次验证实验结果。 恩格尔曼实验的巧妙之处恩格尔曼实验的巧妙之处 18451845年，德国科学家梅年，德国科学家梅 耶指出，植物光合作用时，耶指出，植物光合作用时， 把把光能转化成化学能光能转化成化学能储存储存 起
6、来。起来。 18641864年萨克斯实验年萨克斯实验 绿色绿色 叶片叶片 黑暗黑暗 处理处理 遮光遮光 曝光曝光 碘碘 蒸蒸 汽汽 不变蓝不变蓝 变蓝变蓝 结论：绿色叶片在光合作用下产生了淀粉结论：绿色叶片在光合作用下产生了淀粉 一半遮光一半遮光 一半曝光一半曝光 酒精酒精 脱色脱色 1 1、让叶片中的营养物质（淀粉）消耗掉、让叶片中的营养物质（淀粉）消耗掉 1 1、为什么对叶片先进行暗处理？、为什么对叶片先进行暗处理？ 2 2、为什么让叶片的一半曝光，另一、为什么让叶片的一半曝光，另一 半遮光呢？半遮光呢？ 2 2、部分遮光、部分曝光，是为了进行对照、部分遮光、部分曝光，是为了进行对照 一、
7、光合作用的探究历程一、光合作用的探究历程 海尔蒙特海尔蒙特 建造植物的原料是建造植物的原料是H2O 普里斯特利普里斯特利 植物可以更新空气植物可以更新空气 英根豪斯英根豪斯 只有在只有在光光下植物才能更新空气下植物才能更新空气 1785年年 放出的气体是放出的气体是O2，吸收的是，吸收的是CO2 梅耶梅耶 植物把植物把光能光能转化为转化为化学能化学能储存起来储存起来 萨克斯萨克斯 绿色叶片在光下产生了绿色叶片在光下产生了淀粉淀粉 恩吉尔曼恩吉尔曼 叶绿体叶绿体是光合作用的场所是光合作用的场所 COCO2 2+H+H2 2O O 叶绿体叶绿体 光能光能 糖类糖类 (CH(CH2 2O)+OO)+
8、O2 2 1 1、光合作用释放的、光合作用释放的O O2 2来自来自COCO2 2还还 是是H H2 2O O？ 2 2、COCO2 2是怎样合成有机物？是怎样合成有机物？ 未解之谜：未解之谜： 科研方法之同位素标记法科研方法之同位素标记法 运用同位素标记的化合物，追踪其在运用同位素标记的化合物，追踪其在 化学反应中的运行和变化过程。化学反应中的运行和变化过程。 请设计实验探究：光合作用释请设计实验探究：光合作用释 放的放的O O2 2来自来自COCO2 2还是还是H H2 2O O？ 第 一 组 第 一 组 结论：光合作用产生的结论：光合作用产生的O O2 2来自于来自于H H2 2O O。
9、 H2180 C02 H20 C18O2 第 二 组 第 二 组 1802 02 19391939年鲁宾和卡门的实验年鲁宾和卡门的实验 用用14 14C C标记 标记14 14CO CO2 2，探明了，探明了 COCO2 2中的中的C C的去向，称为卡的去向，称为卡 尔文循环。尔文循环。 2020世纪世纪4040年代卡尔文的实验年代卡尔文的实验 C6H12O6 2C3 C5 CO2 COCO2 2+H+H2 2O O 叶绿体叶绿体 光能光能 (CH(CH2 2O)+OO)+O2 2 光合作用的总反应式：光合作用的总反应式： 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 CO
10、2和和H2O转化成储存能量的转化成储存能量的有机物有机物，并，并 释放出释放出O2的过程。的过程。 光合作用的定义：光合作用的定义： 二、光合作用的过程二、光合作用的过程 过程过程 比较比较 光光 反反 应应 暗暗 反反 应应 进行部位进行部位 进行条件进行条件 物质转化物质转化 能量转化能量转化 联联 系系 类囊体薄膜上类囊体薄膜上 光、色素、酶光、色素、酶 水水 O O2 2 +H +H ATPATP的合成的合成 COCO2 2的固定和的固定和C C3 3的的 还原还原ATPATP水解水解 光能转化为光能转化为ATPATP中中 活跃的化学能活跃的化学能 ATPATP中活跃的化学能转化中活跃的化学能转化 为葡萄糖中稳定化学能为葡萄糖中稳定化学能 叶绿体基质中叶绿体基质中 多种酶、不受光限制多种酶、不受光限制 光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供HH和和ATPATP 二、光合作用的过程二、光合作用的过程
