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1、5.4能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构学习目标：学习目标：1、正确选择材料、器具，尝试提取和分离、正确选择材料、器具，尝试提取和分离色素。色素。2、简述叶绿体色素的种类、含量、分布和、简述叶绿体色素的种类、含量、分布和作用。作用。3、描述叶绿体的结构，说明叶绿体的功能。、描述叶绿体的结构，说明叶绿体的功能。幻灯片 25 1、用这种方法有什、用这种方法有什么好处？不同颜色的光照对植么好处？不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗？物的光合作用会有影响吗？2、为什么不是用发绿色、为什么不是用发绿色光光的灯管作补充光源？的灯管作补充光源？3、光合作用过
2、程简单地说可以、光合作用过程简单地说可以分为哪两个阶段？分为哪两个阶段？有些蔬菜大棚内悬挂发有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色的灯管，并红色或蓝色的灯管，并且白天也开灯。且白天也开灯。 用这种方法可以提高用这种方法可以提高光合作用强度。因为叶绿光合作用强度。因为叶绿素吸收最多的是光谱中的素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。不同颜色蓝紫光和红光。不同颜色的光照对植物的光合作用的光照对植物的光合作用有影响。有影响。 因为叶绿素对绿光吸因为叶绿素对绿光吸收最少。收最少。光反应阶段和暗反应阶段光反应阶段和暗反应阶段光合作用需要色素去捕获光能。光合作用需要色素去捕获光能。正常苗正常苗白化苗白化苗正常幼苗能进
3、正常幼苗能进行光合作用制行光合作用制造有机养料。造有机养料。白化苗不能进行白化苗不能进行光合作用，无法光合作用，无法制造有机养料制造有机养料。l为什么有些植物的叶片不是绿色的为什么有些植物的叶片不是绿色的?l为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不同呢？同呢？（一）、实验：叶绿素的提取与分离（一）、实验：叶绿素的提取与分离1原理原理：绿叶中的色素不溶于水，易溶绿叶中的色素不溶于水，易溶于有机溶剂。如无水乙醇、丙酮、于有机溶剂。如无水乙醇、丙酮、石油醚等。石油醚等。绿叶中的色素不止一种，它们都绿叶中的色素不止一种，它们都溶于层析液中溶于层析液中(由石油醚，由石油醚
4、，丙酮丙酮，苯构成苯构成)，且溶解度不同，在滤纸，且溶解度不同，在滤纸上扩散速度不同（溶解度大，扩散上扩散速度不同（溶解度大，扩散速度快）速度快）（提取色素：无水乙醇）（提取色素：无水乙醇）（分离色素：层析液）（分离色素：层析液）一、捕获光能的色素一、捕获光能的色素可用95%乙醇+无水碳酸钠代替（作用？）93号汽油可代替2.2.实验材料：实验材料： 菠菜叶片菠菜叶片若干，石英砂，碳酸钙，若干，石英砂，碳酸钙，无水乙醇，层析液，无水乙醇，层析液，干燥的定性滤纸干燥的定性滤纸，天，天平、棉花，剪刀，铅笔，直尺平、棉花，剪刀，铅笔，直尺 绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离3、实验过程、实验
5、过程（1）、提取）、提取 色素：色素：取适量菠菜叶（取适量菠菜叶（叶片叶片要新的新鲜、颜色要要新的新鲜、颜色要深绿，含有较多的色深绿，含有较多的色素）素），剪碎，放入研钵中。加少许的二氧二氧化硅化硅和碳酸钙 与10ml无水乙醇。迅速研磨迅速研磨成匀浆成匀浆。二氧化硅作用：二氧化硅作用：碳酸钙作用碳酸钙作用：研磨充分研磨充分防止色素破坏防止色素破坏为了溶解和提取色素无水乙醇作用：无水乙醇作用：注意：注意：迅速、迅速、充分。充分。（2）过滤）过滤l在一小玻璃漏斗基部放一块单层在一小玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布尼龙布（或脱脂棉），将研磨液迅速倒入漏斗中。（或脱脂棉），将研磨液迅速倒入漏斗中。l收集滤
6、液到一个试管中，及时用棉塞将试收集滤液到一个试管中，及时用棉塞将试管中塞紧（防止挥发）。管中塞紧（防止挥发）。为何不用滤纸（3）准备滤纸条）准备滤纸条铅笔线铅笔线画画铅笔细线铅笔细线滤液细线滤液细线（4）画滤液细线）画滤液细线要求：要求：细、直、齐，待第一细、直、齐，待第一次完全干后划第二遍，这样重次完全干后划第二遍，这样重复复2323次次画好滤液细线是本实验成功的关键画好滤液细线是本实验成功的关键剪去两角是为了使层析液剪去两角是为了使层析液同时到达滤液细线。同时到达滤液细线。细而直是为了防止细而直是为了防止色素带的重叠色素带的重叠。重复画是为了积累更多的色素重复画是为了积累更多的色素（4）
7、分离绿叶中的色素分离绿叶中的色素 原理：原理：不同种类的不同种类的色素随层析液在滤色素随层析液在滤纸上扩散纸上扩散的的速度不同，从而分离色素。速度不同，从而分离色素。层析液层析液培养皿培养皿层析液不能没及滤液线层析液不能没及滤液线防止层析防止层析液的挥发。液的挥发。（5）层析）层析-分离绿叶中的色素分离绿叶中的色素注意：滤线细线不能触及层析液注意：滤线细线不能触及层析液 层析液沿着干燥的滤层析液沿着干燥的滤纸由下而上扩散，纸由下而上扩散，当扩散当扩散到细线时，色素便溶解在到细线时，色素便溶解在层析液中层析液中，并随着层析液，并随着层析液一起向上扩散，一起向上扩散，而不同的而不同的色素溶解度不同
8、，扩散速色素溶解度不同，扩散速度也不同度也不同，所以将不同色，所以将不同色素分离开。素分离开。分离色素方法：纸层析法分离色素方法：纸层析法实验流程总结：实验流程总结：l1、叶片要新鲜，颜色要深，含有较多的色素。l2、研磨要迅速、充分，叶绿素不稳定易被分解。l3、滤液细线不仅要细、直、齐，而且要求含有较多的色素。l4、滤液细线不能触及层析液，否则色素溶解到层析液，滤纸条上得不到色素带。实验成功的关键实验成功的关键 溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢层析液层析液滤液细线（6）、观察实验结果）、观察实验结果色素种类色素种类 色素颜色色素颜色 溶解度溶
9、解度 扩散速度扩散速度胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素橙黄色橙黄色黄色黄色最高最高较高较高最快最快较快较快叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b较慢较慢蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿色最低最低较低较低最慢最慢哪一条色素带最宽？说明什么叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光探究一：这四种色素对光的吸收有什么差别吗？探究一：这四种色素对光的吸收有什么差别吗？类类囊囊体体光光合合色色素素叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a a叶黃素叶黃素胡萝卜素胡萝卜素叶绿素叶绿素b b（蓝绿蓝绿）（橙黃橙黃）（黃绿）黃绿）（黃色黃色）吸收吸收转换转换光能光能吸收吸收传递传递光能光能吸收红橙光、吸
10、收红橙光、蓝紫光蓝紫光吸收蓝紫光吸收蓝紫光少数特殊状态少数特殊状态叶绿素叶绿素a a捕获光能的色素总结捕获光能的色素总结（含量约（含量约（含量约（含量约1/41/41/41/4）（含量约（含量约（含量约（含量约3/43/43/43/4）吸收可见的太阳光吸收可见的太阳光叶绿体的结构叶绿体的结构外膜外膜内膜内膜基粒基粒基质基质类囊体类囊体捕获光能的色素分布在捕获光能的色素分布在_类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶叶绿绿体体含光合含光合色素色素位于位于基粒基粒上上位于位于基粒基粒上上（少量）（少量）位于位于基质基质中中（大量）（大量）捕获光能的色素存在于哪里呢？捕获光能的色素存在于哪里呢？探究二含光合含
11、光合酶酶多个囊状结构堆叠而成，这些多个囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为类囊体。囊状结构称为类囊体。叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗？叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗？l水绵是常见的淡水藻类水绵是常见的淡水藻类l每条水绵由许多个结构相每条水绵由许多个结构相同的同的长筒状细胞长筒状细胞连接而成。连接而成。l水绵很明显的特点是：水绵很明显的特点是：叶叶绿体呈带状，螺旋排列绿体呈带状，螺旋排列在在细胞里。细胞里。 探究三思考与讨论思考与讨论l恩格尔曼的实验方法有何巧妙之处？恩格尔曼的实验方法有何巧妙之处？选择了水绵和好氧细菌选择了水绵和好氧细菌先用极细的光束照射，后让先用极细的光束照射，后让水绵完全暴露在光
12、下水绵完全暴露在光下选用没有空气的黑暗环境中选用没有空气的黑暗环境中恩格尔曼第二个实验结果恩格尔曼第二个实验结果分析：这一巧妙的实验说明了什么？分析：这一巧妙的实验说明了什么？幻灯片 31温室的顶棚用红色玻璃还是绿色玻璃好？最温室的顶棚用红色玻璃还是绿色玻璃好？最好是用什么颜色的玻璃呢？好是用什么颜色的玻璃呢？探究四红色，最好是用无色的，无色的顶棚可以让所有的可见光红色，最好是用无色的，无色的顶棚可以让所有的可见光都透射进来，光照强度增大，光合作用强度就越大。都透射进来，光照强度增大，光合作用强度就越大。（1）叶片呈现绿色的原因是什么？）叶片呈现绿色的原因是什么？不吸收绿光，所以反射绿色不吸收
13、绿光，所以反射绿色（2 2）为什么许多植物到了秋天叶子就变黄了？）为什么许多植物到了秋天叶子就变黄了？ 红叶是怎么回事呢？红叶是怎么回事呢？叶片变黄：秋天，气温降低，叶绿素叶片变黄：秋天，气温降低，叶绿素分解，现出胡萝卜素和叶黄素的颜色；分解，现出胡萝卜素和叶黄素的颜色；红叶：在秋天，叶绿素被分解，体内红叶：在秋天，叶绿素被分解，体内积累较多的糖分以适应寒冷，使得花积累较多的糖分以适应寒冷，使得花青素增多，储存于液泡中，叶子呈红青素增多，储存于液泡中，叶子呈红色色l叶绿素合成和破坏的原因叶绿素合成和破坏的原因光照光照 温度温度 Mg2+等等可见，可见，叶绿素的化学性质没有类胡萝叶绿素的化学性质
14、没有类胡萝卜素稳定卜素稳定，叶绿素的合成易受光照温，叶绿素的合成易受光照温度和矿质元素的影响，这些条件对类度和矿质元素的影响，这些条件对类胡萝卜素的影响较小。胡萝卜素的影响较小。 强光、高温、低温都会使叶绿素分解。强光、高温、低温都会使叶绿素分解。但无光环境或缺但无光环境或缺Mg2+叶绿素也不能生成叶绿素也不能生成.色素种类及其作用种类种类 颜色颜色作用作用类类胡胡萝萝卜卜素素胡萝胡萝卜素卜素橙黄橙黄色色1、吸收蓝紫光，通过传递，将光能传、吸收蓝紫光，通过传递，将光能传给特定状态的叶绿素给特定状态的叶绿素a，用于光合作用；用于光合作用；2、保护叶绿素分子，防止叶绿素分子、保护叶绿素分子，防止叶绿素分子在光照下发生氧化而被破坏。在光照下发生氧化而被破坏。叶黄叶黄素素黄色黄色叶叶绿绿素素叶绿叶绿素素a蓝绿蓝绿色色1、吸收蓝紫光和红橙光；、吸收蓝紫光和红橙光；2、大部分叶绿素、大部分叶绿素a和叶绿素和叶绿素b通通过传递，将光能传给特定状态的过传递，将光能传给特定状态的叶绿素叶绿素a；3、特定状态的叶绿素特定状态的叶绿素a分子将光分子将光能转化成化学能。能转化成化学能。叶绿叶绿素素b黄绿黄绿色色光合作用成七冯教学用.ppt
