光合作用(捕获光能的色素)

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来说，活细胞所需能量的最终源头是是太阳能太阳能。将光能转换成细胞能够。将光能转换成细胞能够利用的化学能的是利用的化学能的是光合作用光合作用。进行。进行光合作用的细胞，首先要能够光合作用的细胞，首先要能够捕获捕获光能光能。实验：实验：绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离实验原理：实验原理： 1.1.提取：提取：叶绿体中的色素都能溶解于有机叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中，如溶剂中，如无水乙醇、丙酮无水乙醇、丙酮等。所以可等。所以可以用以用无水乙醇无水乙醇提取提取叶绿体中的色素。叶绿体中的色素。2.2.分离

2、：分离：绿叶中的色素不止一种，它们都绿叶中的色素不止一种，它们都能溶解在层析液中。然而，它们在层析能溶解在层析液中。然而，它们在层析液中的液中的溶解度溶解度不同不同。溶解度高的随层析。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢，因而液在滤纸上扩散得快；反之则慢，因而可用可用纸层析法纸层析法进行分离进行分离。实验步骤：实验步骤：1.1.提取绿叶中的色素提取绿叶中的色素剪碎剪碎加药品加药品研磨研磨过滤过滤2.2.制备滤纸条：长制备滤纸条：长6cm 6cm 宽宽1cm1cm 剪去一端的两角，在距离剪角一端剪去一端的两角，在距离剪角一端1cm1cm处用处用铅笔铅笔画一条线。画一条线。3.3.画滤液细

3、线：画滤液细线：细、直、齐细、直、齐。 用毛细吸管，吸取少量滤液，沿着铅笔用毛细吸管，吸取少量滤液，沿着铅笔线均匀地画，待滤液干燥后再画线均匀地画，待滤液干燥后再画2323次次。4.4.分离色素：分离色素： 烧杯中加入烧杯中加入 3ml3ml层析液层析液，将滤纸条有滤液，将滤纸条有滤液 细线的一端朝下，略微倾斜靠着烧杯内壁，轻轻细线的一端朝下，略微倾斜靠着烧杯内壁，轻轻插入层析液，用培养皿盖盖上烧杯。插入层析液，用培养皿盖盖上烧杯。5 5、观察与记录、观察与记录无水乙醇无水乙醇作用：作用：层析液层析液作用：作用：二氧化硅二氧化硅作用：作用：碳酸钙碳酸钙作用：作用：提取提取绿叶中的色素绿叶中的色

4、素分离分离绿叶中的色素绿叶中的色素有助于有助于研磨得更充分，研磨得更充分，利于色素利于色素的提取的提取可可防止防止研磨中研磨中色素色素被被破坏破坏 在在提取提取绿叶中的色素和绿叶中的色素和分离分离绿叶中的色绿叶中的色素中的注意事项分别有哪些？素中的注意事项分别有哪些？实验注意事项实验注意事项1.选材时应注意选择选材时应注意选择鲜嫩、色浓绿鲜嫩、色浓绿、无浆汁的叶片。、无浆汁的叶片。如菠菜叶、棉花叶、洋槐叶等。如菠菜叶、棉花叶、洋槐叶等。2.画滤液细线时应以画滤液细线时应以细、齐、直细、齐、直为标准，重复画线为标准，重复画线时必须等上次画线干燥后再进行，重复时必须等上次画线干燥后再进行，重复2-

5、3次。次。3.层析时不要让滤液细线触及层析液层析时不要让滤液细线触及层析液 ，这是因为，这是因为色素易溶解在层析液中色素易溶解在层析液中，导致色素带不清晰，影，导致色素带不清晰，影响实验效果。响实验效果。4.因因丙酮和层析液丙酮和层析液都是易挥发且都是易挥发且有一定毒性的有机有一定毒性的有机溶剂溶剂，所以研磨要快，收集的滤液要用棉塞塞住，所以研磨要快，收集的滤液要用棉塞塞住，层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的挥发。层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的挥发。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？宽窄如何？这说明了什么？

6、宽窄如何？这说明了什么？2021-10-2611捕捕获获光光能能的的色色素素类胡萝类胡萝卜素卜素叶绿素叶绿素胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b(占占1/4)(占占3/4)滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？ 光合作用利用的是光能，那是不是所有光合作用利用的是光能，那是不是所有的光能都能被利用呢？的光能都能被利用呢？ 光是辐射能的一种形式，光有着不同的波长，光是辐射能的一种形式，光有着不同的波长，光靠光波进行传递。我们眼睛能看到的称为光靠光波进行传递。我们眼睛能看到的称为可见光可见光，其波长为其波长为400-700nm

7、400-700nm。一个三棱镜可以一个三棱镜可以将光线折射为七将光线折射为七彩的光谱，这就彩的光谱，这就是所谓的可见光是所谓的可见光谱，它包括七种谱，它包括七种颜色，分别是：颜色，分别是：红红、橙橙、黄黄、绿绿、蓝蓝、靛靛、紫紫绿叶中的色素提绿叶中的色素提取液取液叶绿素（叶绿素叶绿素（叶绿素a和叶绿素和叶绿素b）主主要吸收要吸收_类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）主要吸收主要吸收_蓝紫光蓝紫光蓝紫光、红光蓝紫光、红光叶绿素：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和类胡萝卜素的吸收光谱 叶绿

8、素叶绿素a a和叶绿素和叶绿素b b主要吸收主要吸收蓝紫光蓝紫光和和红光红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光蓝紫光。 注注：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶片才呈现射回来，所以叶片才呈现绿色绿色。 结论：结论：问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？的什么部位？光合色素的作用：吸收、传递、转化光能光合色素的作用：吸收、传递、转化光能叶片中的叶肉细胞叶片中的叶肉细胞绿叶绿叶 叶肉细胞叶肉细胞亚显微结构模式图亚显微结构模式图叶绿体亚显微叶绿体亚显微结构模式图结构模式图色素色素 酶

9、酶 分布：分布：主要分布在绿色植物主要分布在绿色植物的叶肉细胞的叶肉细胞 形态形态：一般呈扁平的椭球形一般呈扁平的椭球形或球形或球形 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由两个以上的类囊体堆叠而成，堆叠而成，类囊体薄类囊体薄膜膜上含上含色素和酶色素和酶基质基质 含多种光合作用含多种光合作用所必需的酶所必需的酶透明，有利于透明，有利于光线的透过光线的透过黑黑暗，暗，无无空空气气极细光束极细光束完完全全曝曝光光, ,无无空空气气18801880年，美国科学家恩格尔曼年，美国科学家恩格尔曼结论：结论：1 1、氧气氧气是是叶绿体叶绿体释放出

10、来的释放出来的 2 2、叶绿体叶绿体是绿色植物进行光合作用的是绿色植物进行光合作用的场所场所恩格尔曼实验设计上的巧妙之处恩格尔曼实验设计上的巧妙之处w1 1、材料选择：材料选择：水绵，水绵，细胞中有细长带状且细胞中有细长带状且螺旋状分布的叶绿体，便于观察和研究；螺旋状分布的叶绿体，便于观察和研究；w2 2、环境选择：环境选择：黑暗、无空气，黑暗、无空气，排除环境中排除环境中的光线、氧气对实验的影响；的光线、氧气对实验的影响；w3 3、极细光束：极细光束：极细的光束极细的光束照射水绵，且利照射水绵，且利用好氧细菌检测，可以准确判断水绵细胞用好氧细菌检测，可以准确判断水绵细胞中释放中释放OO2 2的部位；的部位；w4 4、对照实验：对照实