光合作用的发现 叶绿体及色素 光合作用过程 光合作用意义

 

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我们来认识一下它的“厂房”——叶绿体。

  我们在前面已经学习过叶绿体的有关知识,同学们回忆一下,叶绿体存在于植物的哪一个部位?它有什么功能?(主要存在于绿色植物的叶肉细胞中,是进行光合作用的细胞器。)

  我们曾经学习过叶绿体的结构,哪位同学能说一下叶绿体的结构是怎样的?(在光镜下,叶绿体呈扁平的棉球形或球形。电镜下观察有双层膜,使叶绿体与细胞基质隔开,叶绿体的膜还可以控制物质的进出。叶绿体内部充满了基质和绿色的基粒。)

  我们在电子显微镜下观察叶绿体的超薄切片,看到的叶绿体的基粒,是不是一个单纯的圆柱体呢?(不是,是由一层一层的结构重叠而成的。)

  这个圆柱体是由一个个囊状的结构垛叠而成的。(取出一硬币。)假如这就是一个由膜围成的囊状结构;将其一个个垛叠起来,就形成了一个圆柱体,也就是一个基粒。叶绿体内含有的几个到几十个基粒扩大了叶绿体内的膜面积,同学试想一想,这有什么作用呢?(有利于光合作用的一系列化学反应的进行。)

  同学们思考这样一个问题: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?总结出色素的种类、颜色。叶绿体中的色素分为两大类:叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素又分为两类:叶绿素a,呈蓝绿色;叶绿素b,呈黄绿色。类胡萝卜素也分为两类:胡萝卜素,呈橙黄色;叶黄素,呈黄色。

  由于叶绿素含量约占总量的四分之三,而类胡萝卜素仅占四分之一,所以通常植物的叶子总是翠绿醉人的。这是由于叶绿素掩盖了类胡萝卜素颜色的缘故。但是,叶绿素很容易被破坏。秋天叶绿素会因为“忍受”不了气温下降等因素的影响而分解消失;胡萝卜素和叶黄素则比较稳定,终于在没有叶绿素干扰时“重见天日”。黄栌、枫树“霜叶红于二月花”的原因,是由于叶绿素分解时,叶中的糖分大量转变成红色的花青素造成的。

  囊状结构上存在的这些色素有什么作用呢?可以吸收、传递和转化光能。

  叶绿体中4种色素的颜色是与它们吸收光的情况相关的,这可以通过下面的实验来说明。我们可将提取出的叶绿体中的4种色素溶液分别放在可见光与三棱镜之间,可以看到连续光谱中有些波长的光被吸收了。

  同学们观察哪些波长的光吸收量大,哪些波长的光吸收量最少?(主要吸收红橙光和蓝紫光,而对绿光吸收量最少。)

  色素吸收的光,都能用于光合作用。由于色素对绿光的吸收量最少,绿光会被反射出来,所以叶绿体才呈现出绿色。

  色素不仅能够吸收光能,还能传递和转化光能。根据结构与功能的统一,同学们可以想一想:光合作用中与光有关反应会发生在什么部位?为什么?(发生在囊状结构的薄膜上。因为吸收、传递和转化光能的色素分布于薄膜上。)

  细胞内的任何化学反应都需要酶来催化。科学家发现在囊状结构薄膜上不仅分布有色素,还分布有大量的酶。同时在叶绿体内的基质中也分布有多种酶。那么,光合作用是否只在囊状结构的薄膜上进行呢?(不是,根据还有一些酶分布在基质中这一结论,肯定光合作用还可以在与光无关的部分即基质中进行。)

  通过以上学习我们可以看到,叶绿体这个厂房,不仅为光合作用的进行在结构方面做好了准备,同时也为光合作用的进行做好了物质上的准备。当我们了解这一切时,不得不赞叹大自然的神奇!  

制作人:永乐店中学 梁刚