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1、一 捕获光能的色素和结构,第4节 能量之源-光与光合作用,2.生命活动的最终能源太阳能是如何转变成化学能用于生命活动的？.,通过植物细胞的光合作用,3.植物的光合作用是以太阳光能作为动力的，植物为什么能捕获光能进行光合作用的？我们来比较健康幼苗与白化苗的生长状况，请分析为什么白化苗的长势比正常幼苗差？,【重点知识回顾】,1、生物体的直接能源物质？最终能源物质？,ATP 光能(太阳能),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,因为有能捕获光能的色素,捕获光能的色素,绿叶中会有哪些种类的色素呢？ 它们分别是什么颜色的？ 各种色素在绿叶的含量相同吗？,（1）提取
2、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。,称取5g的绿叶，剪碎，放入研钵中。,一、捕获光能的色素,1.色素的种类,（二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。）,加少许二氧化硅和碳酸钙 再加入10mL无水乙醇,迅速、充分的研磨,将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。,收集滤液,封口。,（2）制备滤纸条,（3）画滤液细线,要求：细、直、齐 重复23次,（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。,层析液不能没及滤液线, 溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢,层析液,滤液细线,捕获光能的色素,类胡萝卜素,叶绿
3、素,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b,(占1/4),(占3/4),滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？,(橙黄色),(黄色),(蓝绿色),(黄绿色),扩散速度最快的？含量最多的？,3、实验疑难点拨 （1）实验中几种化学试剂的作用 无水乙醇： 二氧化硅： 碳酸钙：,可溶解叶绿体中的色素,破坏细胞结构，使研磨充分,可防止研磨过程中色素被破坏,（2）实验成功的关键 叶片要新鲜、颜色要深绿，含有较多色素 研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定，易被活细胞内的酶水解。充分研磨使叶绿体完全破裂，提取较多的色素 滤液细线不仅要求细、直，而且要求含有较多色素，所以要求滤液干后再画一两次 滤液细线不能触及
4、层析液，否则色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带,2. 色素的作用,光合色素与光能的捕获,叶绿体中的色素提取液,四种色素对光的吸收,叶绿素主要吸收_ 类胡萝卜素主要吸收_,蓝紫光,蓝紫光、红光,色素的功能,叶绿素,类胡萝卜素,叶绿素a,叶绿素b,胡萝卜素,叶黄素,叶绿体色素,红光和蓝紫光,蓝紫光,叶绿体色素具有吸收光能、 传递光能、转化光能的作用 (大多数叶绿素a和全部叶绿素b、 全部类胡萝卜素能吸收和传递光能， 少数处于特殊状态的叶绿素a具有 转化光能作用）,为什么植物的叶片呈现绿色？,光照到物体表面后，该物体又将这种颜色的光反射出来，就是我们所见到的颜色。对植物而言，除了部分橙光、黄光
5、和大部分绿光被反射外，其他的基本上都被叶绿素分子吸收了，所以植物的叶片呈现绿色。,2、不同颜色温室大棚的光合效率 （1）无色透明大棚日光中各色光均能透过，有色大棚主要透过同色光，其他光被吸收 （2）叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效率最低。,3、植物叶中色素的化学性质与叶色的关系 （1）四种色素都不溶于水，而溶于酒精、丙酮、石油醚等有机溶剂中 （2）叶绿素的化学性质没有类胡萝卜素稳定，叶绿素的合成易受光照、温度和Mg的影响。 （3）正常叶色：叶绿素和类胡萝卜素的分子比例为3:1 叶色变黄：寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素稳定。 叶色变红：秋天降温时，植物体内积累了较多的可溶性糖
6、，有利于形成红色的花青素，叶绿素因寒冷逐渐降解。,4、荧光现象和磷光现象 叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色，这种产生红光的现象叫做荧光现象。 当去掉光源后，用精密仪器还能测量到叶绿素溶液继续辐射出微弱的红光，这种现象称为磷光现象。 荧光与磷光的产生都是由于叶绿素分子吸收光能后，又以光能的形式释放出来的能量。,问题探讨,在蔬菜大棚内为悬挂发红色或蓝色的灯管，并且在白天也开灯.,用这种方法有什么好处？不同颜色的灯光对植物的光合作用有影响吗？,用这种方法可以提高光合作用强度。因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。,为什么不使用发绿色光的灯管
7、作为补充光源？,因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。,这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？,光合作用的完整单位叶绿体,叶片中的叶肉细胞,绿叶,二、捕获光能的结构叶绿体,叶肉细胞 亚显微结构模式图,叶绿体亚显微 结构模式图,基质,?,外膜,内膜,类囊体膜,基粒,下列标号各代表： ,捕获光能的色素分布在_,类囊体的薄膜上,三、叶绿体的功能,恩格尔曼的实验,隔绝空气黑暗环境 用极细光束照射,完全暴露在光下,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。光合作用需要光照。,选材好。 水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可确定释放氧多的部
8、位。,设计妙。 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰； 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，相对于一组对比实验。,恩格尔曼实验的巧妙之处？,叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，分布了许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用的酶。,总结叶绿体的功能,巩固练习,1研磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是 ( ) A使各种色素溶解在丙酮中 B使研磨充分 C防止色素分子被破坏 D加速研磨,2对“叶绿体中色素的提取和分离”实验中，下列描述 正确的是 ( ) A将5g新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入丙酮、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨 B用毛细吸管吸取少量滤液；沿铅笔线处
9、小心均匀地划出一条滤液细线，并连续迅速地重复划23次 C把划好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散 D色素分子是有机物，不溶于水，所以研磨过程中加入丙酮是为了溶解色素,C,D,4下图所示“叶绿体中色素的提取和分离”实验的装置 正确的是 ( ) 5纸层析法分离叶绿体色素时,滤纸上最下端的色素名称和颜色分别是 ( ) A橙黄色的胡萝卜素 B黄色的叶黄素 C蓝绿素的叶绿素a D黄绿色的叶绿素b 6在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色素滤液进行色素分离，会看到近似同心的四圈色素环，排在最外圈的色素是 ( ) A橙黄色的胡萝卜素 B黄色的叶黄素 C蓝绿素的叶绿素a D黄绿色的叶
10、绿素b,B,D,A,7阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于( ) A绿光区 B红橙光区和绿光区 C蓝紫光区和绿光区 D红橙光区和蓝紫光区,8用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照相同时间后，罩内O2最多的是 ( ) A绿色罩 B黑色罩 C无色罩 D蓝紫色罩,D,C,分别在A、B、C、四个研钵中加克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。,注：“”表示加；“”表示不加。 （1）A处理得到的溶液颜色是黄
11、绿色 ，原因是 。 （2）B处理得到的溶液颜色是几乎无色 ，原因是 。 （3）C处理得到的溶液颜色是深绿色 ，原因是 。 (4) D处理得到的溶液颜色是黄绿色 ,原因是 。,：部分叶绿素受到破坏。：叶绿素不溶于水。：大量叶绿素溶于乙醇中。 D：没有充分研磨,提取色素,拓展题第2题提示:,是的,不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光,即红藻反射出了红光,绿藻反射出绿光,褐藻反射出黄色的光。水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝绿部分的吸收,即到达深水层的光线是相对富含短波长的光,所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层,吸收蓝紫光较多的绿藻分布于海水深的地方。,8分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色），几乎无色。 注：“”表示加；“”表示不加。试回答： （1）A处理得到的溶液颜色是_，原因是_。 （2）B处理得到的溶液颜色是_，原因是_。 （3）C处理得到的溶液颜色_，原因是_。,
