5.4 能量之源光与光合作用第1课时用 课件7(新人教版必修1)

蓝紫光和红光
胡萝卜素和叶黄素主要吸收：
蓝紫光
色素的种类和作用
叶绿素a（蓝绿色） 吸收红橙光 和蓝紫光
叶绿素
(约占3/4)
叶绿素b（黄绿色）
（橙黄色） 胡萝卜素
类胡萝卜素
（约占1/4）
吸收蓝紫光
叶黄素 （黄色）
分析：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶片金黄呢？
由于叶绿素的含量大大超过 类胡罗卜素，而使类胡罗卜 素的颜色被掩盖，只显示出 叶绿素的绿色
O*
（CH2O）+O*2 叶绿体
光能
光合作用的定义:
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能 量的有机物,并且释放氧气的过程。
光合作用的意义:
物质转变和能量转变 在自然界中所起的作 用
物质 全球自养植物每年可以 “绿色工厂” 合成 生产(4～5)×1011吨有 机物 能量 每年转化太阳能3×1018 “巨型能量转化站” 转化 千焦
环境 每年释放氧气 保护 5.35×1011吨
“自动空气净化器”
恩吉尔曼实验
1、恩吉尔曼认为，丝状绿藻的光合作用 会产生氧气，而且产生氧气的多少和光 合作用的效率成正比 2、他把一些好养的并能运动的细菌放入 盛有一条丝状绿藻的溶液中，再将棱镜 产生的连续的不同波长的光投射到这条 绿藻上。
实验表明：叶绿素a和b在蓝光和红光 部分都有很高的吸收峰，叶绿体中的胡萝 卜素和叶黄素的呢个主要吸收蓝紫光。
水绵是常见的淡水藻类 每条水绵由许多个结构相 同的长筒状细胞连接而成。 水绵很明显的特点是：叶 绿体呈带状，螺旋排列在 细胞里。

1880年 德国科学家 恩吉尔曼
在没有空气的黑暗环境中 现象： 好氧细菌只集中在被光 线照射的叶绿体附近。 分析 ： 光线照射部位进行光合作 用产生了氧气。
1880年 德国科学家 恩吉尔曼
在没有空气的光亮环境中 现象： 好氧细菌集中在叶绿体 所有受光部位。
集中原因：
见光叶绿体部位有氧气的 产生。
结论：
氧气是叶绿体释放出来的 叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所
恩 格尔曼实验的结果
好氧型细 菌
水绵
分析：这一巧妙的实验说明了什么？
叶绿体功能：吸收光能，进行光合作用

具有这些功能的结构基础是： 叶绿体基粒的类囊体膜上分布着许多吸收 光能的色素分子，基粒和基质中还含有许多进 行光合作用所必需的酶。基粒及其类囊体形成 的巨大膜结构，为色素和酶的分布提供了附着 位点。 光合作用在叶绿体 中是怎样进行的呢？
酶 色素（叶绿体中）
二氧化碳（CO2） 光合作用原料 ： 水（H2O） 有机物（储存能量） 光合作用产物：氧气
CO2+H2
O*
（CH2O）+O*2 叶绿体
物质上把CO2和H2O 转变成有机物 能量上把光能转变成 有机物中的化学能
光能
光合作用的实质
最基本的物质代谢和能量代谢
光合作用反应式:
CO2+H2
一个三棱镜可以 将光线折射为七 彩的光谱，这就 是所谓的可见光 谱，它包括七种 颜色，分别是： 红、橙、黄、绿、 蓝、靛、紫
分 光 仪
对 照
分 光 仪
色 素
结论：色素具有选择吸收光能的作用
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
吸收光能的百分比 100
类胡萝卜素
50 叶绿素b 叶绿素a
0
波长
叶绿素a和叶绿素b主要吸收：
为什么有些植物的叶片不是绿色的? 为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不
同呢？
提取和分离叶绿体中的色素
实验原理： 叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中， 如无水乙醇（或丙酮）等。所以可以用无水乙 醇（或丙酮）提取叶绿体中的色素。
层析液的主要成分是石油醚，石油醚是一 种脂溶性很强的有机溶剂，叶绿体中的四种色 素在石油醚中的溶解度不同：溶解度高的随层 析液在滤纸上扩散得最快；反之则慢。这样， 几分钟后，几种色素就在扩散过程中分离开来。
光合作用的场所
叶绿体中的色素
叶绿体 胡萝卜素 类胡萝卜素
叶黄素
基 粒(色素)
叶绿素a 叶绿素 叶绿素b
外 膜
内 膜
吸收可见 的太阳光
基 质
类胡萝卜素主 要吸收蓝紫光
叶绿体结构模式图
叶绿素主要吸收 红光和蓝紫光
色素 叶绿素a
呈现 蓝绿色
吸收峰 蓝（窄） 红（宽） 蓝（宽） 红（窄） 蓝紫色 蓝紫色
类胡萝卜素
叶绿素
★说明色素的种类
叶绿素
3/4
叶绿素a(蓝绿色) 叶绿素b（黄绿色）
胡萝卜素（橙黄色）
类胡萝卜素
1/4
叶黄素（黄色）
光合作用利用的是光能，那是不是所有的 光能都能被利用呢？
光是辐射能的一种形式，光有着不同的波长，光靠 光波进行传递。我们眼睛能看到的称为可见光，其 波长为400-700nm。
由于叶绿素比类胡罗卜素易受 到低温的破坏，秋季低温使叶 绿素大量破坏，而使类胡罗卜 素的颜色显示出来
温室大棚
用红色或蓝色的塑料薄膜 挂红色或蓝色的灯管
讨论： 1.用这种方法有什么好处？不同颜色的光照对 植物的光合作用会有什么影响？ 2.为什么不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光 源？
问题探讨:
1.用这种方法可以提高光合作用强度。因为 叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。 不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。 2.因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使用 绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。
这些捕获光能的色素存在于 细胞中的什么部位呢？
二、叶绿体中的色素
叶绿体的结构
双层膜结构 基质 基粒片层 基粒 酶 色素
叶绿体
结构
外膜 内膜 基粒 有色素 基质 有酶
功能 光合作用的场所，植物细胞的“养料制造车
间”
光合作用的场所究 竟在什么地方呢？
早在100多年前美国科学家恩格尔 曼就以水绵和好氧细菌为实验材 料，很好地解答了这个问题！
作用 收集、转 换光能
叶绿素b
胡萝卜素 叶黄素
黄绿色
呈黄色 黄色
收集光能
收集光能 防护
二、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，把二氧化碳和水转 化成储存着能量的有机物，并且释放 出氧气的过程。
可以用下列式子概括：
CO2 + H2O
光能 叶绿体
有机物 + O2
小结： 光合作用场所： 叶绿体 （基粒、基Байду номын сангаас） 光合作用条件： 光
提取和分离叶绿体中的色素
实验材料： 新鲜的菠菜叶片若干，石英砂，碳酸钙， 丙酮，层析液，滤纸条，天平、棉花，剪 刀，铅笔，直尺
方法与步骤
提取色素
称取5g左右的鲜叶， 剪碎，放入研钵中。加 少许的石英砂（充分研 磨）和碳酸钙 (防止研 磨中色素被破坏)与 10ml无水乙醇。在研钵 中快速研磨。将研磨液 进行过滤。
方法与步骤
制备滤纸条
方法与步骤
画滤液细线
方法与步骤
分离色素
方法与步骤 分离色素
叶绿体中的色素
胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
提取和分离叶绿体中的色素
叶绿体色素分离带—— 即可得出叶绿体中色素的分离带， 从上到下分别为胡萝卜素、叶黄素、 叶绿素a和叶绿素b；它们的颜色分 别为橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿 色；叶绿素ab挨得很近；叶黄素含 量最小，色素带最细；叶绿素a含 量最多，色素带最宽 。