第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 能量之源－－光与光合作用
白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料。 正常苗 白化苗 正常幼苗能进行光合作用制造有机养料。 白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料。 光合作用需要色素去捕获光能。
一、捕获光能的色素 1.色素的种类 （1）提取绿叶的色素 原理：色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可用无水乙醇提取色素。
（2）制备滤纸条 （3）画滤液细线 铅笔线 画铅笔细线 ★要求：细、直、齐 重复2—3次
原理：色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。 （4） 分离绿叶中的色素 原理：色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。 层析液 培养皿 ★层析液不能没及滤液线
色素的种类 叶绿素a (蓝绿色) 类胡萝卜素 叶绿素 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 叶绿素b（黄绿色） 1 /4 3 /4
2. 色素的作用 实验表明：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。
二、捕获光能的结构 恩格尔曼的实验 隔绝空气黑暗环境 完全暴露在光下 用极细光束照射 结论： 氧是由 叶绿体释放出来的， 叶绿体是进行光合作用的场所。
捕获光能的色素和结构
三、光合作用的探究历程 不足：没有考虑到空气对光合作用的影响。 5年后 植物增重主要来自水分 17世纪40年代，赫尔蒙特(J.B. van Helmont，荷兰) 5年后 柳树增重74.47kg 土壤减少0.06kg 植物增重主要来自水分 不足：没有考虑到空气对光合作用的影响。
1771年 英国 约瑟夫·普里斯特利 蜡烛 持续 燃烧。 蜡烛 熄灭。 小鼠 死亡。 小鼠 存活。 植物能够更新因燃烧或呼吸而变混浊的空气。
结论：绿叶在光下吸收CO2 ，释放O2。 1779年,荷兰科学家英格豪斯确定植物只有绿叶才能更新空气并且依赖于光。 1782年,拉瓦锡发现了空气的组成。 结论：绿叶在光下吸收CO2 ，释放O2。 1845年，德国科学家梅耶指出，植物光合作用时，把光能转化成化学能储存起来。
1864年 德国 萨克斯 光合作用的产物除氧气外还有淀粉。
1939年 美国 鲁宾和卡门 CO2 H218O C18O2 H2O O2 18O2 光合作用释放的氧全部来自水。
光合作用发现小结： O2* CO2 + H2O* (CH2O) + 1664年，比利时海尔蒙特 1771年，英国普利斯特利 1880年，美国恩格尔曼 20世纪30年代，美国鲁宾与卡门 1864年，德国萨克斯 产物:淀粉 更新空气 原料：CO2产物：O2 场所:叶绿体条件:光 产物氧来自于水。 原料:水 O2* CO2 + H2O* (CH2O) + 光能 叶绿体
光反应 暗反应 四、光合作用的过程 H2O O2 2C3 CO2 [H] 酶 C5 ATP 酶 ADP+Pi C6H12O6 +H2O 固定 光解 2C3 C5 CO2 固定 酶 C6H12O6 +H2O 还原 吸收 可见光 色素分子 ADP+Pi ATP 酶 光反应 暗反应
光合作用过程 ： ⑴光反应阶段 ①发生部位： 叶绿体类囊体薄膜上 ②反应条件： ③物质变化 光、水、色素分子、酶 a.水的光解： b.ATP形成： ④能量转变： 叶绿体类囊体薄膜上 光、水、色素分子、酶 光能→ ATP中活跃化学能
光合作用过程 ： ⑵暗反应阶段 ①发生部位： 叶绿体基质中 ②反应条件： ③物质变化 C02、多种酶 a.CO2固定： b.C3化合物还原： ④能量转变： 叶绿体基质中 C02、多种酶 ATP中活跃化学能→ 有机物中稳定化学能。
光合作用光反应与暗反应的对比 暗反应 光反应 项目 联系 能量转换 物质变化 条件 部位 光能→ ATP中活跃的化学能 光、色素、酶、水 叶绿体基粒囊状膜上 ②ATP的合成 ： ADP+Pi+能量 ATP 酶 ①水的光解 ： 2H2O 4[H]+O2 光 ATP中活跃的化学能→ 有机物中稳定的化学能 CO2、多种酶 叶绿体基质中 CO2+C5 2C3 酶 2C3 （CH2O） [H] ATP ①CO2的固定： ②C3的还原： 光反应为暗反应提供了[H]和ATP；暗反应为光反应提供ADP和Pi。
化能合成作用 定义：利用体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。 代表生物（化能自养型）： 硝化细菌、铁细菌、硫细菌、氢细菌等 NH3 + O2 → HNO2 + 能量 HNO2 + O2 → HNO3 + 能量 CO2 + H2O → (CH2O) + O2