活动：光合色素的提取和分离 (3).ppt

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1、高中生物阶段与染色高中生物阶段与染色有关的内容的总结有关的内容的总结物质或结构物质或结构鉴定试剂鉴定试剂颜色反应颜色反应条件条件还原糖还原糖（葡萄糖、果（葡萄糖、果糖、麦芽糖）糖、麦芽糖）斐林试剂斐林试剂（0.1g/ml0.1g/ml的的NaOHNaOH溶液和溶液和0.05g/ml0.05g/ml的的CuSOCuSO4 4溶液先溶液先等量混合再加入等量混合再加入）砖红色沉淀砖红色沉淀水浴水浴加热加热蛋白质蛋白质双缩脲试剂双缩脲试剂（先加入先加入A液液0.1g/ml的的NaOH溶液溶液1ml、再再加入加入B液液0.01g/ml的的CuSO4溶液溶液4滴）滴）紫色紫色脂肪脂肪苏丹苏丹苏丹苏丹橘黄色

2、橘黄色红色红色制作切制作切片时，片时，用显微用显微镜观察镜观察物质或结构物质或结构鉴定试剂鉴定试剂颜色反应颜色反应条件条件DNADNA和和RNARNA吡罗红吡罗红甲基绿甲基绿染色剂染色剂甲基绿使甲基绿使DNADNA呈现绿色，吡呈现绿色，吡罗红使罗红使RNARNA呈呈现红色现红色DNADNA二苯胺二苯胺蓝色蓝色沸水浴沸水浴淀粉淀粉碘液碘液蓝色蓝色染色体染色体碱性染料碱性染料（龙胆紫、醋酸洋红）（龙胆紫、醋酸洋红）深色深色线粒体线粒体健那绿健那绿蓝绿色蓝绿色活细胞活细胞染色剂染色剂物质或结构物质或结构鉴定试剂鉴定试剂颜色反应颜色反应条件条件COCO2 2澄清的石灰水澄清的石灰水溴麝香草酚蓝溴麝香草

3、酚蓝水溶液水溶液浑浊浑浊由蓝变绿由蓝变绿再变黄再变黄乙醇乙醇重铬酸钾溶液重铬酸钾溶液灰绿色灰绿色酸性条件酸性条件（加浓（加浓硫酸）硫酸）刚果红刚果红纤维素纤维素红色红色亚硝酸盐亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，生重氮化反应后，与与N1萘基乙二萘基乙二胺盐酸盐结合胺盐酸盐结合玫瑰红色染料玫瑰红色染料盐酸酸盐酸酸化条件化条件（橙色）（橙色）第第 4 4 节节 能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用一、捕获光能的色素和结构一、捕获光能的色素和结构（一）捕获光能的色素（一）捕获光能的色素实验：实验：绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离见见P97提取液：提取液：分离液：分

4、离液：无水乙醇无水乙醇层析液层析液（或丙酮）（或丙酮）（或（或93#汽油）汽油）提取原理：提取原理：绿叶中的色素能够溶解在有机绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中溶剂无水乙醇中分离的原理：分离的原理：不同的色素在层析液中的溶解不同的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的扩散的快，度不同，溶解度高的扩散的快，反之则慢反之则慢加加SiO2的目的：的目的：为了研磨充分为了研磨充分加加CaCO3的目的：的目的：防止叶绿体中的色素被防止叶绿体中的色素被破坏破坏重复画滤液细线的原因：重复画滤液细线的原因：增加滤液细线中色素的含量增加滤液细线中色素的含量滤纸条上色素带不明显（或颜色滤纸条上色素带不明显（

5、或颜色浅）的原因：浅）的原因：选取的叶片不新鲜；选取的叶片不新鲜；加的加的SiO2太少，研磨不充分；太少，研磨不充分；加的加的CaCO3太少，色素被破坏；太少，色素被破坏；加的无水乙醇太多；加的无水乙醇太多；滤液细线画得次数太少；滤液细线画得次数太少；滤液细线触到层析液。滤液细线触到层析液。与提取与提取有关有关与分离有关与分离有关思考：思考：胡萝卜素胡萝卜素叶叶 黄黄 素素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b（橙黄色）（橙黄色）（黄色）（黄色）（蓝绿色）（蓝绿色）（黄绿色）（黄绿色）类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素（主要吸收（主要吸收蓝紫光）蓝紫光）（主要吸收蓝（主要吸收蓝紫光和红光）紫光和红光）叶绿

6、体中的色素叶绿体中的色素决定色素带高低的是：决定色素带高低的是：决定色素带宽窄的是：决定色素带宽窄的是：溶解度的大小溶解度的大小色素含量的多少色素含量的多少(1/4)(3/4)温室或大棚种植蔬菜时，采用的是：温室或大棚种植蔬菜时，采用的是：无色透明的玻璃或塑料薄膜无色透明的玻璃或塑料薄膜温室或大棚种植蔬菜补充光源时，采用：温室或大棚种植蔬菜补充光源时，采用：红色或蓝紫色的灯泡红色或蓝紫色的灯泡阳光阳光三棱镜三棱镜色素提取液色素提取液白纸白纸最暗的区域：最暗的区域：红光区和蓝红光区和蓝紫光区紫光区最亮的区域：最亮的区域：绿光区绿光区（二）捕获光能的结构（二）捕获光能的结构 叶绿体叶绿体外膜外膜内

7、膜内膜基粒基粒基质基质含有少量的含有少量的DNADNA和和RNARNA，以及与光合，以及与光合作用有关的酶作用有关的酶含有与光合作用含有与光合作用有关色素和酶有关色素和酶类囊体类囊体二、光合作用的探究历程二、光合作用的探究历程1 1、17711771年，年，英国英国 普利斯特利普利斯特利证明：植物可以更新空气证明：植物可以更新空气2 2、17791779年，年，荷兰荷兰 英格豪斯英格豪斯证明：普利斯特利的实验只有在阳光照证明：普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功；植物体只有绿叶才能更射下才能成功；植物体只有绿叶才能更新空气新空气证明：植物体只有绿叶在光照下才能证明：植物体只有绿叶在光照下才

8、能更新空气更新空气3 3、17851785年，证明绿叶在光下放出的是氧年，证明绿叶在光下放出的是氧 气，气，吸收的是二氧化碳。吸收的是二氧化碳。4 4、18451845年，年，德国德国 梅耶梅耶 植物进行光合作用时，把光能转换成植物进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来化学能储存起来5 5、18641864年，年，德国德国 萨克斯萨克斯实验步骤：实验步骤：将绿叶在暗处放置几小时；将绿叶在暗处放置几小时；一段时间后，用加热的酒精进行脱色；一段时间后，用加热的酒精进行脱色；目的：消耗掉叶片中的的营养物质（淀粉）；目的：消耗掉叶片中的的营养物质（淀粉）；让这片叶片一半曝光，一半遮光；让这片叶片一

9、半曝光，一半遮光；用碘蒸汽处理。用碘蒸汽处理。实验现象：实验现象：曝光的一半呈深蓝色，遮光的一曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半不变色半不变色结结 论：论：光合作用可以产生淀粉光合作用可以产生淀粉6 6、18801880年，年，美国美国 恩格尔曼恩格尔曼证明：叶绿体是植物进行光合作用产生证明：叶绿体是植物进行光合作用产生氧气的场所氧气的场所7 7、19391939年，年，美国美国 鲁宾和卡门鲁宾和卡门实验方法：实验方法：同位素标记法同位素标记法实验过程：实验过程：小球藻小球藻H2OH218OC18O2CO2O218O2实验结论：实验结论：光合作用释放的氧气来自于水光合作用释放的氧气来自于水跟踪练习

10、：跟踪练习：1 1、光合作用实验里，如果所用的水中有、光合作用实验里，如果所用的水中有0.20%0.20%的水分的水分子含子含1818O O，二氧化碳中有，二氧化碳中有0.68%0.68%的二氧化碳分子含的二氧化碳分子含1818O O，那么植物进行光合作用释放的氧气中，含那么植物进行光合作用释放的氧气中，含1818O O的比例为的比例为 （）A A、0.20%B0.20%B、0.44%C0.44%C、0.64%D0.64%D、0.88%0.88%A2 2、用、用1818O O标记的标记的H H2 2O O浇灌植物，在光照充足的条件下，浇灌植物，在光照充足的条件下，植物体内及周围空气中存在植物体

11、内及周围空气中存在1818O O同位素的物质及其相应同位素的物质及其相应生理过程的叙述中，不正确的是（生理过程的叙述中，不正确的是（）A A、植物周围的氧气中、植物周围的氧气中光合作用的光反应光合作用的光反应 B B、植物体内的二氧化碳中、植物体内的二氧化碳中有氧呼吸的第二阶段有氧呼吸的第二阶段 C C、植物周围的水蒸气中、植物周围的水蒸气中植物的蒸腾作用植物的蒸腾作用 D D、植物体内的有机物中、植物体内的有机物中直接利用外界二氧化碳直接利用外界二氧化碳 和水通过光合作用暗反应和水通过光合作用暗反应D8 8、2020世纪世纪4040年代，年代，美国美国 卡尔文卡尔文实验方法：实验方法：同位素

12、标记法同位素标记法1414C C标记标记COCO2 2，探明了，探明了COCO2 2中的碳中的碳的转移途径的转移途径三、光合作用的概念三、光合作用的概念 是指绿色植物通过是指绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能，光能，把把二氧化碳和水二氧化碳和水转化成储存着转化成储存着能量的能量的有机物有机物，并且释放出，并且释放出氧气氧气的过的过程。程。四、光合作用的总反应式四、光合作用的总反应式CO2+H2O光光 能能叶绿体叶绿体（CH2O）+O2五、光合作用的过程五、光合作用的过程 叶绿体叶绿体中的色素中的色素光能光能H2OHO2水在光下分解水在光下分解ADP+PiATP酶酶CO2固固 定定C52C

13、3（CH2O）还还 原原多种酶参多种酶参加催化加催化酶酶供能供能供供 氢氢酶酶光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段场场 所所叶绿体类囊体薄膜叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体基质条条 件件光、色素、酶光、色素、酶H、ATP、多种酶、多种酶、C5物物 质质变变 化化水的光解水的光解ATP的形成的形成2H2O4 H+O2ADP+Pi酶酶ATPCO2的固定的固定C3的还原的还原CO2+C5酶酶2C32C3酶、酶、HATPC5+（CH2O）场场 所所叶绿体类囊体薄膜叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体基质条条 件件光、色素、酶光、色素、酶H、ATP、多种酶、多种酶、C5物物 质质变变 化化水的光解水的光

14、解ATP的形成的形成2H2O4 H+O2ADP+Pi酶酶ATPCO2的固定的固定C3的还原的还原CO2+C5酶酶2C32C3酶、酶、HATPCO2+（CH2O）叶绿体叶绿体中的色素中的色素光能光能H2OHO2水在光下分解水在光下分解ADP+PiATP酶酶CO2固固 定定C52C3（CH2O）还还 原原多种酶参多种酶参加催化加催化酶酶供能供能供供 氢氢酶酶光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段 叶绿体叶绿体中的色素中的色素光能光能H2OHO2水在光下分解水在光下分解ADP+PiATP酶酶CO2固固 定定C52C3（CH2O）还还 原原多种酶参多种酶参加催化加催化酶酶供能供能供供 氢氢酶酶光反应

15、阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段物物 质质变变 化化水的光解水的光解ATP的形成的形成2H2O4 H+O2ADP+Pi酶酶ATPCO2的固定的固定C3的还原的还原CO2+C5酶酶2C32C3酶、酶、HATPCO2+（CH2O）能能 量量变变 化化光光 能能ATPATP中活跃中活跃的化学能的化学能ATPATP中活跃中活跃的化学能的化学能有机物中稳有机物中稳定的化学能定的化学能 叶绿体叶绿体中的色素中的色素光能光能H2OHO2水在光下分解水在光下分解ADP+PiATP酶酶CO2固固 定定C52C3（CH2O）还还 原原多种酶参多种酶参加催化加催化酶酶供能供能供供 氢氢酶酶光反应阶段光反应阶段暗反

16、应阶段暗反应阶段1 1、检测光反应的指标：、检测光反应的指标：O O2 2的生成量的生成量检测暗反应的指标：检测暗反应的指标：COCO2 2的消耗量的消耗量检测植物呼吸作用强度的条件：检测植物呼吸作用强度的条件：黑暗条件黑暗条件 叶绿体叶绿体中的色素中的色素光能光能H2OHO2水在光下分解水在光下分解ADP+PiATP酶酶CO2固固 定定C52C3（CH2O）还还 原原多种酶参多种酶参加催化加催化酶酶供能供能供供 氢氢酶酶光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段2 2、叶绿体中、叶绿体中ATPATP的移动方向：的移动方向：类囊体薄膜类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体基质叶绿体中叶绿体中ADPADP的移

17、动方向：的移动方向：叶绿体基质叶绿体基质类囊体薄膜类囊体薄膜 叶绿体叶绿体中的色素中的色素光能光能H2OHO2水在光下分解水在光下分解ADP+PiATP酶酶CO2固固 定定C52C3（CH2O）还还 原原多种酶参多种酶参加催化加催化酶酶供能供能供供 氢氢酶酶光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段 即光照减弱，即光照减弱，COCO2 2浓浓度不变时，度不变时，3 3、植物由光下移到黑暗中，、植物由光下移到黑暗中，4 4、植物在炎热的夏季中午，由于气孔关闭，吸、植物在炎热的夏季中午，由于气孔关闭，吸 收的收的COCO2 2减少，此时减少，此时C3 _，C5 _。增增 加加减减 少少C3 _，C5

18、 _。增增 加加减减 少少1 1、将置于阳光下的盆栽植物移到黑暗处，则细、将置于阳光下的盆栽植物移到黑暗处，则细胞内三碳化合物与葡萄糖生成量的变化是胞内三碳化合物与葡萄糖生成量的变化是 （）A A、C C3 3突然增加，突然增加，C C6 6H H1212O O6 6减少减少 B B、C C3 3与与C C6 6H H1212O O6 6都减少都减少 C C、C C3 3与与C C6 6H H1212O O6 6都增加都增加 D D、C C3 3突然减少，突然减少，C C6 6H H1212O O6 6增加增加跟踪练习：跟踪练习：A2 2、图甲表示、图甲表示A A植物光合速率受光照强度影响的变

19、化曲植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。图乙表示线。图乙表示A A植物光合速率在不同光照强度环境条件植物光合速率在不同光照强度环境条件下，光合速率受下，光合速率受COCO2 2浓度影响的变化曲线。浓度影响的变化曲线。a a点与点与c c点相点相比较，比较，c c点时叶肉细胞中点时叶肉细胞中C C3 3的含量的含量_；b b点与点与c c点相点相比较，比较，b b点时叶肉细胞中点时叶肉细胞中C C5 5的含量的含量_。（。（）A A高、高高、高 B B低、基本一致低、基本一致C C低、高低、高 D D高、基本一致高、基本一致A5 5、影响光合作用的因素、影响光合作用的因素色素的种类和数量色素的

20、种类和数量酶的数量酶的数量C5的数量的数量ATPH（1）内部因素：）内部因素：影响光反应影响光反应影响暗反应影响暗反应（2）外部因素：）外部因素：光光 照照（光照强度、光照时间、光的成分）（光照强度、光照时间、光的成分）温温 度：度：影响酶的活性影响酶的活性CO2浓度：浓度：矿质元素：矿质元素：如：如：Mg影响叶绿素的合成影响叶绿素的合成N、P是类囊体薄膜的成分是类囊体薄膜的成分水：水：影响细胞的代谢强度影响细胞的代谢强度影响暗反应影响暗反应 下图为某双子叶植物光合作用示意图，图中下图为某双子叶植物光合作用示意图，图中 为生理过程，为生理过程，agag为物质名称。请据图回答：为物质名称。请据图

21、回答：（1 1）物质）物质a a分布在分布在_，物质，物质b b的名称的名称是是_，物质，物质e e是是_；反应；反应的名称是的名称是_，反应，反应的名称是的名称是_。（2 2）假如白天突然中断了）假如白天突然中断了COCO2 2的供应，图中的供应，图中 _ _的的含量会增加。含量会增加。叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体的类囊体薄膜上 氧氧 气气 还原剂氢还原剂氢 水的光解水的光解 C C3 3的还原的还原 fC5 练练 习：习：（3 3）适当的温度条件下，测定该双子植物叶片在不同）适当的温度条件下，测定该双子植物叶片在不同光照条件下的光合作用速度，结果如下表（负值表示光照条件下的光合作用速度，结果

22、如下表（负值表示COCO2 2释放量，正值释放量，正值COCO2 2吸收量）：吸收量）：光照强度（光照强度（klxklx）2.02.04.04.06.06.08.08.09.09.010.010.0光合作用速度光合作用速度（COCO2 2mg/100cmmg/100cm2 2hh）2.02.02.02.06.06.010.010.012.012.012.012.0那么在那么在0 09klx9klx范围内，光合作用速度主要受范围内，光合作用速度主要受_因素影响；超过因素影响；超过9klx9klx时，光合作用速度受时，光合作用速度受_外界因素影响。当光照强度为外界因素影响。当光照强度为8.0klx

23、8.0klx时，叶绿体中物质时，叶绿体中物质d d的移动方向的移动方向_。光照强度光照强度 温度和温度和COCO2 2浓度浓度 从叶绿体基质向囊状结构薄膜上移动从叶绿体基质向囊状结构薄膜上移动 六、光合作用和呼吸作用的联系六、光合作用和呼吸作用的联系A A点：点：只进行呼吸作用只进行呼吸作用B B点：点：呼吸作用呼吸作用=光合作用光合作用C C点：点：光合作用达最大值光合作用达最大值ABAB段：段：呼吸作用呼吸作用 光合作用光合作用BCBC段：段：呼吸作用呼吸作用 光合作用光合作用光合作用逐渐加强，光合作用逐渐加强，光合作用逐渐加强，光合作用逐渐加强，思考：思考：1、限制、限制AC段光合作用的

24、主要外界因素是什么？段光合作用的主要外界因素是什么？COCO2 2的吸的吸收量收量COCO2 2的释的释放量放量0ABC光照强度光照强度D2、限制、限制CD段光合作用的主要外界因素是什么？段光合作用的主要外界因素是什么？COCO2 2的吸的吸收量收量COCO2 2的释的释放量放量0ABC光照强度光照强度D阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物COCO2 2的吸的吸收量收量COCO2 2的释的释放量放量0ABC光照强度光照强度D呼吸的最呼吸的最适温度适温度光合的最光合的最适温度适温度 植物白天既可进行光合作用，也可进行植物白天既可进行光合作用，也可进行呼吸作用；晚上只进行呼吸作用。呼吸作用；晚上只进行

25、呼吸作用。光合作用总量光合作用总量呼吸作用量呼吸作用量净光合量净光合量 =总光合量总光合量COCO2 2的的_COCO2 2的的_黑暗中黑暗中COCO2 2的产生量的产生量消耗量消耗量吸收量吸收量O O2 2的的_O O2 2的的_黑暗中黑暗中O O2 2的消耗量的消耗量产生量产生量释放量释放量有机物的有机物的_有机物的有机物的_产生量产生量积累量积累量对以上结果分析正确的是，该叶片对以上结果分析正确的是，该叶片呼吸速度在呼吸速度在2020下是下是1010下的下的2 2倍倍在在1010、5klx5klx的光照下，每小时光合作用产生的氧的光照下，每小时光合作用产生的氧气量是气量是3mg3mg在在

26、5klx5klx光照下，光照下，1010时积累的有机物比时积累的有机物比2020时多时多在在2020、10klx10klx光照下，每小时光合作用固定的光照下，每小时光合作用固定的COCO2 2量约是量约是13.9mg13.9mg A.B.C.D.A.B.C.D.将某种绿色植物的叶片，放在特定的实验装置中，将某种绿色植物的叶片，放在特定的实验装置中，研究在研究在1010、2020的温度条件下，分别置于的温度条件下，分别置于5klx5klx、10klx10klx光照和黑暗条件下的光合作用和呼吸作用。结果如光照和黑暗条件下的光合作用和呼吸作用。结果如图所示。图所示。练练 习：习：C农作物增产的措施：

27、农作物增产的措施：大大 田：田：1 1、增加光合作用面积；、增加光合作用面积；例：合理密植、套种例：合理密植、套种2 2、延长光合作用时间；、延长光合作用时间；例：一年一茬改为一年两茬例：一年一茬改为一年两茬大大 棚：棚：1 1、增加光照强度；、增加光照强度；2 2、延长光合作用时间；、延长光合作用时间；3 3、增加、增加COCO2 2浓度；浓度；例：增施有机肥、放置例：增施有机肥、放置COCO2发生器等发生器等4 4、适当增大昼夜温差。、适当增大昼夜温差。七、化能合成作用七、化能合成作用1 1、概念：、概念：自然界中少数种类的细菌，能够利用体自然界中少数种类的细菌，能够利用体外环境中的某些无

28、机物氧化时所释放的能量外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用。作用。细菌细菌无机物氧化时所释放的能量无机物氧化时所释放的能量2 2、实例：、实例：硝化细菌硝化细菌NH3+O2HNO2+能能 量量硝化细菌硝化细菌2223H2O+HNO22+O2硝化细菌硝化细菌HNO32能能 量量+CO2+H2O（CH2O）+O2硝化细菌硝化细菌能能 量量硝化硝化作用作用3 3、自养型生物、自养型生物光能自养型：光能自养型：化能自养型：化能自养型：进行光合作用；进行光合作用；例：例：绿色植物、绿色植物、蓝藻、光合细菌等蓝藻、光合细菌等进行化能合成作用；进行化能合成作用；例：例：硝化细菌、硝化细菌、硫细菌、铁细菌等硫细菌、铁细菌等按照能按照能量来源量来源