捕获光能的色素和结构

第4节能量之源－－光与光合作用第5章细胞的能量供应和利用光合作用需要色素去捕获光能。正常苗白化苗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。捕获光能的色素和结构教学目标1、了解绿叶中色素的种类和作用2、知道叶绿体的结构和功能3、学会绿叶中色素的提取和分离方法思考：细胞中能够捕获光能的是什么物质？细胞代谢——能量——阳光——光合作用导读它们存在于细胞的哪种结构中？

预习提示：1、用什么提取绿叶中的色素？为什么？2、怎样分离色素？根据是什么？3、试画出实验装置图。4、为什么叶片会呈现绿色？5、叶绿体怎样吸收光能？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在不同时期颜色不同呢？提取和分离叶绿体中的色素实验原理：叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中，如丙酮（酒精）等。所以可以用丙酮提取叶绿体中的色素。提取和分离叶绿体中的色素实验原理：叶绿体中的四种色素在层析液中的扩散速度不同，层析液的主要成分是石油醚，石油醚是一种脂溶性很强的有机溶剂，叶绿体中的四种色素在石油醚中的溶解度不同：溶解度最高的是胡萝卜素，它随石油醚在滤纸上扩散得最快；叶黄素和叶绿素a的溶解度次之；叶绿素b的溶解度最低，扩散得最慢。这样，几分钟后，四种色素就在扩散过程中分离开来。实验材料：菠菜叶片若干，石英砂，碳酸钙，丙酮，层析液，滤纸条，天平、棉花，剪刀，铅笔，直尺

提取和分离叶绿体中的色素方法与步骤称取5g左右的鲜叶，剪碎，放入研钵中。加少许的石英砂（充分研磨）和碳酸钙(中和细胞中的酸，防止镁从叶绿素分子中移出)与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。提取色素制备滤纸条方法与步骤画滤液细线方法与步骤方法与步骤分离色素方法与步骤分离色素讨论：1、实验中丙酮和层析液的用途是什么？2、叶绿体中的色素有哪几种？分布情况是怎样的？提取和分离叶绿体中的色素胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b叶绿体中的色素提取和分离叶绿体中的色素叶绿素a（C55H72O5N4Mg）叶绿素b（C55H70O6N4Mg）胡萝卜素（C40H56）叶黄素（C40H56O2）叶绿素aCH3胡萝卜素（橙黄色）叶绿素类胡萝卜素叶绿素a(蓝绿色)叶绿素b（黄绿色）叶黄素（黄色）3/41/4★说明色素的种类叶绿体色素分离带——胡黄ab向前走；橙黄蓝黄颜色留；叶绿素ab手拉手；蓝绿黄绿排在后；叶黄素儿最纤细；叶绿素a最宽厚。（即可以表达叶绿体中色素的分离带，从上到下分别为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b；它们的颜色分别为橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色；叶绿素ab挨得很近；叶黄素含量最小，色素带最细；叶绿素a含量最多，色素带最宽。分析：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶片金黄呢？由于叶绿素的含量大大超过类胡罗卜素，而使类胡罗卜素的颜色被掩盖，只显示出叶绿素的绿色由于叶绿素比类胡罗卜素易受到低温的破坏，秋季低温使叶绿素大量破坏，而使类胡罗卜素的颜色显示出来1880年，恩格尔曼的实验隔绝空气黑暗，用极细光束照射完全暴露在光下水绵和好氧细菌的装片结论：氧是由

叶绿体释放出来的，

叶绿体是光合作用的场所。光合作用需要光照。恩格尔曼又一个实验叶绿体中的光合色素对不同波长的光吸收强度不同，主要吸收红光和蓝紫光，几乎不吸收绿光。

利用好氧细菌进行检测，能够准确的判断出水绵细胞中释放氧气的部位。

利用水绵做试验材料。水绵不仅有细而长的带状叶绿体，而且螺旋分布于细胞中，便于观察和分析研究。

利用棱镜将可见光分成7色连续光谱，便于观察出好氧细菌集中分布在哪些色光区，从而知道叶绿体中的色素主要吸收哪些色光进行光合作用.恩格尔曼实验的巧妙之处在哪里呢？

实验表明：叶绿素a和b在蓝光和红光部分都有很高的吸收峰，叶绿体中的胡萝卜素和叶黄素的呢个主要吸收蓝紫光。说明：叶绿素主要吸收蓝紫光和红光。类胡萝卜素三棱镜三棱镜说明：类胡萝卜素主要吸收蓝紫光色素呈现吸收峰作用叶绿素a蓝绿色蓝（窄）红（宽）收集、转换光能叶绿素b黄绿色蓝（宽）红（窄）收集光能胡萝卜素呈黄色蓝紫色收集光能防护叶黄素黄色蓝紫色四种色素比较表

这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？叶绿体的结构这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上。类囊体基粒基质酶叶绿体光有这些结构还不足以进行光合作用,还缺什么呢?双层膜结构类囊体膜上具有色素系统

叶绿体是进行光合作用的场所，它内部巨大膜表面上，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需的酶。

光合作用在叶绿体中是怎样进行的呢？叶绿素类胡萝卜素叶绿素a(蓝绿色)叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）吸收红光和蓝紫光吸收蓝紫光3/41/4★说明色素的种类、功能和分布色素主要分布于叶绿体的类囊体膜上问题讨论社会实践：根据你刚刚学习的内容，判断一下，温室的顶棚用什么颜色的玻璃好？练一练1一定的时间内，绿色植物在下列哪些光的照射下，放出的氧气最多

A．红光和绿光B．红光和蓝紫光C．蓝紫光和绿光D．蓝光和橙光2在做植物实验的暗室内，为了尽可能地降低植物光合作用的强度，最好安装

A.红光灯B.绿光C.白炽灯D.蓝光灯3提取叶绿素使用下列的哪种试剂既符合环保要求又效果显著

A．95%的酒精B．丙酮C．苯D．无水酒精４用纸层析法将绿叶中色素进行分离,在滤纸条上出现的最窄的一条色素带的颜色是A.黄色B.橙黄色C.黄绿色D.蓝绿色５把叶绿体色素溶液放在自然光源和三棱镜之间，从镜的另一侧观察连续光谱中变暗的主要区域是()

A．红光和蓝紫光区B．绿光和蓝紫光区

C．绿光和红光区D．黄光和绿光区6.叶绿体的类囊体薄膜上分布着（）Ａ．只有捕获光能的色素Ｂ．只有光合作用的酶Ｃ．既有捕获光能的色素又有光合作用的酶Ｄ．既无捕获光能的色素又无光合作用的酶再练一练现在，分辨一下．．．．7．下图表示“叶绿体中色素分离”纸层析装置(a一铅笔画线；b一滤液细线)，正确的是