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3.2 光合作用——光能的捕获和转换（第1课时）
1、了解光合作用的发现历程。
2、掌握叶绿体中色素提取和分离的原理、方法。
3、概述色素的种类和作用。
下列两种苗哪一个可以正常的生长发育？原因是什么？
情境导入
白化苗
正常苗
白化苗无法进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。
正常幼苗进行光合作用，制造有机养料。
一、解开光合作用之谜
1.海尔蒙特（比利时）的“柳树实验”
树木只要有水，就能生长发育 。
你认为海尔蒙特的实验结论是否正确？
他忽视了哪些重要因素？
2.英格豪斯实验过程
结论：植物需要 才能产生气体，
后来人们确定绿叶在阳光下放出的气体是O2。
阳光
3.萨克斯实验过程
碘蒸气处理
见光部分
遮光部分
遮光处理
酒精（目的 ）
暗处理
在暗处放置1-2天
光照
光照几个小时
饥饿处理目的是什么？
清水漂洗
清水漂洗
水浴加热
结论:叶片在光下产生了 。
淀粉
通过自己设计的光学仪器发现，叶绿素的吸收光谱与光合作用的作用光谱相吻合。
结论：光合作用中利用的光与叶绿素吸收光能有关。
4.俄国科学家季米里亚捷夫
极 细 光 束
实验一.黑暗中用极细的光束照射
实验二.均匀光照下
现象一：好氧细菌集中在照射到的叶绿体部位。
现象二：聚集现象消失，好氧细菌均匀分布于叶绿体所有部位。
结论：光合作用的场所是 ，条件是 。
叶绿体
光
5.恩格尔曼实验过程
结论：叶绿体中含有能有效地吸收利用 的物质，
这些物质吸收的光与绿叶在光下产生氧气有关。
实验三.通过三棱镜用不同颜色的极细光束同时照射叶绿体不同部位
红光与蓝光
现象三：好氧细菌主要分布于红光与蓝光照射区域
结论：释放的氧全部来自参加反应的 。
同位素标记法
水
18O2
H218O
O2
光照射下的
小球藻悬液
CO2
A
H2O
C18O2
B
方法：
6.鲁宾和卡门的实验过程
糖类等有机物
结论：CO2主要用于合成 。
7.卡尔文实验过程
二、提取和分离叶绿体中的光合色素
（一）实验原理
1.提取色素的原理
无水乙醇等有机溶剂能溶解绿叶中的各种光合色素。
色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的在滤纸上扩散的快，反之则慢。
2.分离色素的原理
分离方法：
纸层析法
1、提取色素
①5g .
→剪碎放入研钵中
②加入少许二氧化硅和碳酸钙，分次少量加入5ml无水乙醇
有助于充分研磨
防止叶绿素分子被破坏
溶解色素
作用？
选材？
新鲜绿叶
（二）实验步骤
③将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤
④及时用棉塞塞紧试管口
（防止乙醇挥发，色素氧化）
单层
尼龙布
用什么过滤？
深绿色
① 制备滤纸条
思考：减去两角的的原因？
2、分离色素：
防止层析液在滤纸条边缘处扩散过快。
②画滤液细线
要求
细而直
目的：
色素带平整，不重叠。
干了再画，重复几次
目的：
增加色素量，使色素带清晰。
③分离色素
层析液
培养皿
注意：滤液细线不能触及层析液
防止色素溶解在层析液中，导致实验失败。
（橙黄色）
（黄色）
（蓝绿色）
（黄绿色)
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
类胡萝卜素
叶绿素
溶解度最大？
含量最多？
胡萝卜素
叶绿素a
（含量约占3/4）
（含量约占1/4）
你还可以用哪些方法分离这些色素？
实验异常结果分析
A.收集到的滤液绿色过浅：
未加碳酸钙或加入过少，叶绿素分子被破坏。
未加二氧化硅，研磨不充分。
一次加入大量的无水乙醇,提取浓度太低。
使用放置数天的菠菜叶，叶绿素含量少。
B.滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素两条色素带：
忘记加碳酸钙导致叶绿素分子被破坏。
所用叶片为“黄叶”。
C.滤纸条看不到色素带
未加无水乙醇。
滤液细线触及层析液，色素溶解到层析液中。
D.滤纸条色素带重叠：
滤液细线未达到细、齐的要求，使色素扩散不一致造成的。
三、捕获光能的色素
绿叶中的色素
叶绿素
类胡萝卜素
叶绿素a
叶绿素b
胡萝卜素
叶黄素
：主要吸收 .
:主要吸收 .
红光和蓝紫光
蓝紫光
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萝卜素，而且色素对绿光吸收最少，大部分绿光被反射出来。
低温使叶绿素大量破坏，而使类胡萝卜素的颜色显示出来。
当温度低于7 ℃时，树叶中会生成花青素。
无色透明
分析： 温室大棚通常用什么颜色的塑料薄膜？
不能；光合色素基本上不吸收绿光。
有的温室在夜间悬挂红色或蓝色的灯管，绿色的可以吗？
光合色素的提取和分离
发现史
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光合作用
捕获光能的色素
叶绿素
类胡萝卜素

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