生物必修一捕获光能的色素和结构

1、 追根溯源，追根溯源，对于绝大多数生物对于绝大多数生物来说，活细胞所需能量的最终源头是来说，活细胞所需能量的最终源头是太阳能太阳能。将光能转换成细胞能够利用。将光能转换成细胞能够利用的化学能的是光合作用。进行光合作的化学能的是光合作用。进行光合作用的细胞，首先要能够捕获光能。用的细胞，首先要能够捕获光能。.正常苗正常苗白化苗白化苗正常幼正常幼苗能进苗能进行光合行光合作用制作用制造有机造有机养料养料白化苗白化苗不能进不能进行光合行光合作用，作用，无法制无法制造有机造有机养料养料说明色素与光合作用有关说明色素与光合作用有关 为什么大多植物的叶片是绿色的，而有些为什么大多植物的叶片是绿色的，而有些植

2、物的叶片不是绿色的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？l这是否与叶片中的色素有关？植物叶片中到这是否与叶片中的色素有关？植物叶片中到底含有哪些色素？底含有哪些色素？1.1.提取提取：绿叶中的色素都能：绿叶中的色素都能溶解于有机溶剂溶解于有机溶剂无水乙无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。2.2.分离分离：纸层析法纸层析法 绿叶中的色素不止一种，它们都能溶解在层析液中。绿叶中的色素不止一种，它们都能溶解在层析液中。然而，它们在层析液中的溶解度不同。然而，它们在层析液中的溶解

3、度不同。溶解度高的随溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。这样滤液中不。这样滤液中不同的色素就随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。同的色素就随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。实验原理实验原理： 一、绿叶中色素的提取和分离一、绿叶中色素的提取和分离方法步骤：方法步骤： 4. 4.分离绿叶中的色素分离绿叶中的色素3.3.画滤液细线画滤液细线 2.2.制备滤纸条制备滤纸条 1. 1.提取绿叶中的色素提取绿叶中的色素 5.5.观察与记录观察与记录l SiO2使研磨充分使研磨充分l CaCO3 中和酸性物质，中和酸性物质， 防止色素被破坏防止色素被破坏l 无水酒精无

4、水酒精溶解色素溶解色素（1 1）称取绿叶五克，剪碎，放在研钵中）称取绿叶五克，剪碎，放在研钵中（2 2）加入少许）加入少许SiOSiO2 2 、CaCOCaCO3 3， 再加入再加入1010毫升无水乙醇，毫升无水乙醇， 进行进行快速、充分快速、充分的研磨的研磨1. 1.提取绿叶中的色素提取绿叶中的色素 方法步骤：方法步骤： （3）过滤：将研磨液迅）过滤：将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（速倒入玻璃漏斗（基部放基部放置单层尼龙布置单层尼龙布 ），），获获取绿色滤液，及时用棉塞取绿色滤液，及时用棉塞将试管口封严。将试管口封严。单层尼龙布单层尼龙布过滤叶脉及过滤叶脉及二氧化硅等二氧化硅等防止乙醇挥发，防止乙

5、醇挥发，叶绿素氧化分叶绿素氧化分解解2.制备滤纸条制备滤纸条画铅笔细线画铅笔细线将干燥的定性滤纸剪成稍小于试管长与直径的滤纸条，将干燥的定性滤纸剪成稍小于试管长与直径的滤纸条，将一端减去两角，并在距这一端将一端减去两角，并在距这一端1厘米处用铅笔画一厘米处用铅笔画一条细线。条细线。 剪角的目的：防止两侧色素扩散快，色素带不整齐剪角的目的：防止两侧色素扩散快，色素带不整齐铅笔线铅笔线3.画滤液细线画滤液细线l用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀划出一条细线，匀划出一条细线，滤液细线滤液细线要求：细、齐、直。要求：细、齐、直。 待滤液干后，待滤液干后，重复重复1-

6、21-2次，次，目的：积累更多色素，使色素分离效目的：积累更多色素，使色素分离效果更明显。果更明显。4.分离色素：取适量层析液倒入烧杯中，将滤分离色素：取适量层析液倒入烧杯中，将滤纸条轻插入层析液中纸条轻插入层析液中（滤液细线不能触及层析液，（滤液细线不能触及层析液，以防止色素溶解于层析液中而无法分离），以防止色素溶解于层析液中而无法分离），用培养皿盖住（用培养皿盖住（防止层析液挥发防止层析液挥发）。）。插滤纸条插滤纸条层析液层析液培养皿培养皿5.观察与记录观察与记录实验结果：实验结果：讨论讨论：1.1.滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如

7、何？这说明了什么？宽窄如何？这说明了什么？四种色素对光的吸收有什么差别？四种色素对光的吸收有什么差别？绿叶中的色素主要吸收绿叶中的色素主要吸收红光红光和和蓝紫光蓝紫光叶绿素溶液叶绿素溶液叶绿素：吸收蓝紫光和红光叶绿素：吸收蓝紫光和红光类胡萝卜素：吸收蓝紫光类胡萝卜素：吸收蓝紫光叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素红光和红光和蓝紫光蓝紫光蓝紫光蓝紫光叶绿体色素具有叶绿体色素具有吸收吸收光能、光能、的作用的作用二、叶绿体的结构二、叶绿体的结构捕获光能的结构捕获光能的结构色素色素 酶酶 分布：分布： 主要分布在绿色植物的

8、叶肉主要分布在绿色植物的叶肉细胞细胞 形态：形态： 一般呈扁平的椭球形或球形一般呈扁平的椭球形或球形 功能：功能：光合作用的场所。光合作用的场所。 结构：结构：外膜外膜内膜内膜基粒基粒由两个以上的类囊体堆由两个以上的类囊体堆叠而成，类囊体薄膜上叠而成，类囊体薄膜上含色素和酶含色素和酶基基质质含多种光合作用所必需含多种光合作用所必需的酶的酶透明，有利于光线的透过透明，有利于光线的透过1880年，美国科学家恩格尔曼的实验（一）年，美国科学家恩格尔曼的实验（一）黑暗处用极细光束照射黑暗处用极细光束照射暴露在光下暴露在光下这一实验说明了什么？这一实验说明了什么？恩格尔曼的实验（二）恩格尔曼的实验（二）

9、这一实验又说明了什么？这一实验又说明了什么？小结：小结：l叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。需的酶。与生活的联系与生活的联系l根据不同色素对不同波长的光的吸收不根据不同色素对不同波长的光的吸收不同的特点，想一想温室或大棚种植蔬菜同的特点，想一想温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充光源？或补充光源？白色最好，其次是红光或蓝紫光，白色最好，其次是红光或蓝紫

10、光， 最次是绿光最次是绿光1研磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是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使各种色素溶解在丙酮中 B使研磨充分使研磨充分 C防止色素分子被破坏防止色素分子被破坏 D加速研磨加速研磨 2对对“叶绿体中色素的提取和分离叶绿体中色素的提取和分离”实验中，下列描实验中，下列描述述 正确的是正确的是 ( )A将将5g新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入丙酮、新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入丙酮、石英砂、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨以后，迅速研磨B用毛细吸管吸取少量滤液；沿铅笔线处小心均匀地用毛细吸管吸取少量滤液；沿铅笔线处小心均匀地划出一条滤液细线

11、，并连续迅速地重复划划出一条滤液细线，并连续迅速地重复划23次次C把划好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，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，所以研磨过程中加色素分子是有机物，不溶于水，所以研磨过程中加入乙醇是为了溶解色素入乙醇是为了溶解色素 CD 4下图所示下图所示“叶绿体中色素的提取和分离叶绿体中色素的提取和分离”实验的实验的装置装置 正确的是正确的是 ( ) 5纸层析法分离叶绿体色素时纸层析法分离叶绿体色素时,滤纸上最下端的色素滤纸上最下端的色素名称和颜色分别是名称和颜色分别是 ( ) A橙

12、黄色的胡萝卜素橙黄色的胡萝卜素 B黄色的叶黄素黄色的叶黄素 C蓝绿素的叶绿素蓝绿素的叶绿素a D黄绿色的叶绿素黄绿色的叶绿素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圈的色素是 ( ) A橙黄色的胡萝卜素橙黄色的胡萝卜素 B黄色的叶黄素黄色的叶黄素 C蓝绿素的叶绿素蓝绿素的叶绿素a D黄绿色的叶绿素黄绿色的叶绿素bBDA7阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。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

13、，连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绿光区绿光区 B红橙光区和绿光区红橙光区和绿光区( )C蓝紫光区和绿光区蓝紫光区和绿光区 D红橙光区和蓝紫光区红橙光区和蓝紫光区D8用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况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，罩内相同的天竺葵，光照相同时间后，罩内O2最多的是最多的是 ( )A绿色罩绿色罩 B黑色罩黑色罩 C无色罩无色罩 D蓝紫色罩蓝紫色罩 C8分别在分别在A、B、C三个研钵中加三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并

14、按下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。绿色、黄绿色（或褐色），几乎无色。注：注：“”表示加；表示加；“”表示不加。试回答：表示不加。试回答：（1）A处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是_ _，原因是，原因是_。（2）B处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是_ _，原因是，原因是_。（3）C处理得到的溶液颜色处理得到的溶液颜色_ _，原因是，原因是_。 处理处理ABCSiO2（少量）（少量）CaCO3（少量）（少量）95乙醇（乙醇（10毫升）毫升）

15、蒸馏水（蒸馏水（10毫升）毫升）黄绿色黄绿色部分叶绿素受到破坏部分叶绿素受到破坏几乎无色几乎无色叶绿素不溶于水叶绿素不溶于水深绿色深绿色大量叶绿素溶于乙醇中大量叶绿素溶于乙醇中 SiO2使研磨充分使研磨充分 CaCO3 中和酸性物质，中和酸性物质， 防止色素被破坏防止色素被破坏 无水酒精无水酒精溶解色素溶解色素（1 1）称取绿叶五克，剪碎，放在研钵中）称取绿叶五克，剪碎，放在研钵中（2 2）加入少许）加入少许SiOSiO2 2 、CaCOCaCO3 3， 再加入再加入1010毫升无水乙醇，毫升无水乙醇， 进行进行快速、充分快速、充分的研磨的研磨1. 1.提取绿叶中的色素提取绿叶中的色素 方法步骤：方法步骤： 4.分离色素：取适量层析液倒入烧杯中，将滤分离色素：取适量层析液倒入烧杯中，将滤纸条轻插入层析液中纸条轻插入层析液中（滤液细线不能触及层析液，（滤液细线不能触及层析液，以防止色素溶解于层析液中而无法分离），以防止色素溶解于层析液中而无法分离），用培养皿盖住（用培养皿盖住（防止层析液挥发防止层析液挥发）。）。插滤