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5.4.1光合作用1


第三节 光合作用

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?
这些都和叶绿体中的色素有关。

1.新鲜的绿色叶片中的色素

胡萝卜素 叶黄素

叶绿素a 叶绿素b

2.叶绿体的结构

类囊体
外膜 内膜 基质 基粒

类囊体的薄膜上 捕获光能的色素分布在___________
恩格尔曼的水绵经典实验证明氧是由叶绿体释放出来的

光合作用的场所—— 叶绿体
叶绿体中的色素
类胡萝卜素
(含量占 1/4)

胡萝卜素 (橙黄色)
叶黄素 (黄色) 叶绿素a (蓝绿色)

基 粒 (色素) 功能: 吸收 传递 转化 光能, 用于 光合 作用. 叶绿素
(含量占 3/4)

外 膜

内 膜

基 质

叶绿素b (黄绿色)

叶绿体结构模式图

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叶绿素色素

吸收可见 的太阳光

叶绿素主要吸收 红光和蓝紫光

类胡萝卜素主 要吸收蓝紫光

1880年恩格尔曼(C.Engelmann)的实验

1.为什么实验材料选水绵和好养细菌? 2.为什么选用黑暗并且没有空气的环境? 3.为什么先用极细光束照射水绵,而后又让水绵 完全曝露在光下?
巧 妙 之 处

1.是因为水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观 察;用好氧菌可确定释放氧气多的部位。 2.先选用黑暗并且没有空气的环境,是为了 排除光和氧气的干扰。 3.用极细的光束照射,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。 4.暴露在光下的实验再一次验证实验结果。

3.光合作用的发现
1642年,赫尔蒙特(J.B. van Helmont)

五年后
柳树增重74.47kg 土壤减少0.06kg

水分是建造植物体的唯一原料

(一)1771年,(英)普里斯特利的实验

A 组:

B组:

(二)1779年荷兰英格 豪斯(J.Ingen-house) 同 样 实验,明确绿叶在光下 可以更新空气成分。

1785年,空气的组成 发现后,明确绿叶在光 下放出氧气,吸收二氧 化碳。

? (三)1845年,梅耶指出植物在 进行光合作用时,把光能转变成化 学能储存起来。

(四)1864年,萨克斯(Julius von Sachs)的实验

酒精 水

先暗处理,再 一半曝光,一 半遮光

光合作用释放的O2到底是来自H2O,还是CO2 呢,还是两者兼而有之?

(五)1930年,(美)鲁宾和卡门
1、同位素标记法(自学P53小字部分) 2、同位素标记进行光合作用的实验,是 为了弄清楚在光合作用中产生的氧到底是来 自水还是二氧化碳?还是两者兼而有之?同 学们考虑一下,应标记哪一种元素?如何设 计这个实验呢?

用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2,使它分别成 为H218O和C18O2。 进行两组光合作用的实验:
1、第一组向绿色植物提供C18O2和 H2O 。
光照 18 C O2+H2O

O2

2、第二组向同种绿色植物提供H218O和CO2
光照 18 18 CO2+H2 O O2

光合作用释放的O2全部来自于H2O

? (六)卡尔文循环
14C

(14CH2O)

年代 1771 1779 1845

科学家
普利斯特利

结论 植物可以更新空气

英格豪斯 只有在光照下植物可以更新空气 R.梅耶 植物在光合作用时把光能转变成 了化学能储存起来

1864
1880 1941 20世纪40代

萨克斯
恩格尔曼 鲁宾 卡门 卡尔文

绿色叶片光合作用产生淀粉 氧由叶绿体释放出来。 光合作用释放的氧来自水

光合产物中有机物的碳来自CO2


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