必修一捕获光能色素及结构

一捕获光能的色素和构造第4节能量之源----光与光合作用第一页，共35页。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展光合作用的？我们来比较安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？【重点知识回忆】1、生物体的直接能源物质？最终能源物质？ATP光能(太阳能)第二页，共35页。正常苗白化苗正常幼苗能进展光合作用制造有机养料白化苗不能进展光合作用，无法制造有机养料因为有能捕获光能的色素第三页，共35页。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一样吗？想一想，该怎么办？第四页，共35页。〔1〕提取绿叶的色素

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.色素的种类第五页，共35页。〔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参加10mL无水乙醇迅速、充分的研磨第六页，共35页。将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进展过滤。搜集滤液,封口。第七页，共35页。〔2〕制备滤纸条铅笔线画铅笔细线〔3〕画滤液细线★要求：细、直、齐重复2—3次第八页，共35页。〔4〕别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，从而别离色素。层析液培养皿★层析液不能没及滤液线丙酮易挥发，并有一定毒性!层析液易挥发，并有一定毒性!第九页，共35页。★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第十页，共35页。捕获光能的色素类胡萝卜素叶绿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？第十一页，共35页。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构造，使研磨充分可防止研磨过程中色素被破坏第十二页，共35页。〔2〕实验成功的关键①叶片要新颖、颜色要深绿，含有较多色素②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③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④滤液细线不能触及层析液，否那么色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带第十三页，共35页。2.

色素的作用第十四页，共35页。光合色素与光能的捕获第十五页，共35页。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、红光第十六页，共35页。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〕第十七页，共35页。为什么植物的叶片呈现绿色？光照到物体外表后，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、黄光和大部分绿光被反射外，其他的根本上都被叶绿素分子吸收了，所以植物的叶片呈现绿色。第十八页，共35页。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。第十九页，共35页。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，有利于形成红色的花青素，叶绿素因寒冷逐渐降解。第二十页，共35页。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，用精细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。第二十一页，共35页。问题讨论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？用这种方法可以进步光合作用强度。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。第二十二页，共35页。这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？第二十三页，共35页。光合作用的完好单位——叶绿体第二十四页，共35页。叶片中的叶肉细胞绿叶二、捕获光能的构造——叶绿体叶肉细胞亚显微构造形式图叶绿体亚显微构造形式图第二十五页，共35页。 基质?外膜 内膜类囊体膜基粒①②④.③⑤以下标号各代表： ①② ③④⑤捕获光能的色素分布在___________类囊体的薄膜上第二十六页，共35页。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，叶绿体是进展光合作用的场所。光合作用需要光照。第二十七页，共35页。

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，相对于一组比照实验。恩格尔曼实验的巧妙之处？第二十八页，共35页。叶绿体是进展光合作用的场所。它内部的宏大膜外表上，分布了许多吸收光能的色素分子，还有许多进展光合作用的酶。总结叶绿体的功能第二十九页，共35页。稳固练习1．研磨绿叶时要参加碳酸钙，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别离〞实验中，以下描绘正确的选项是()A．将5g新颖完好的菠菜叶，放入研钵中，参加丙酮、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨B．用毛细吸管汲取少量滤液；沿铅笔线处小心均匀地划出一条滤液细线，并连续迅速地重复划2～3次C．把划好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇摆，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，所以研磨过程中参加丙酮是为了溶解色素CD第三十页，共35页。4．以下图所示“叶绿体中色素的提取和别离〞实验的装置正确的选项是()

5．纸层析法别离叶绿体色素时,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aD．黄绿色的叶绿素b6．在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色素滤液进展色素别离，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aD．黄绿色的叶绿素bBDA第三十一页，共35页。7．阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。假如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．用下述容积一样的玻璃罩分别罩住大小、生长状况一样的天竺葵，光照一样时间后，罩内O2最多的是()A．绿色罩B．黑色罩C．无色罩D．蓝紫色罩DC第三十二页，共35页。分别在A、B、C、Ｄ四个研钵中加５克剪碎的新颖菠菜绿叶，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。处理ABCＤSiO2（少量）＋＋＋－CaCO3（少量）－＋＋＋95%乙醇（10毫升）＋－＋＋蒸馏水（10毫升）－＋－－注：“＋〞表示加；“－〞表示不加。〔1〕A处理得到的溶液颜色是黄绿色，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。Ａ：部分叶绿素受到破坏。Ｂ：叶绿素不溶于水。Ｃ：大量叶绿素溶于乙醇中。D：没有充分研磨提取色素第三十三页，共35页。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。第三十四页，共35页。8．分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的新颖菠菜绿叶，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