光合作用之一-捕获光能的色素和结构

第五章第4节

能量之源——光与光合作用后羿射日玉米白化苗缺乏叶绿素，不能进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。玉米白化苗对绝大多数生物来说，活细胞所需能量的最终源头是来自太阳的光能。将光能转换成细胞能够利用的化学能的是光合作用。进行光合作用的细胞，首先要能捕获光能。光能的捕获离不开绿叶中的色素一、捕获光能的色素和结构(一)色素的提取和分离1.实验原理(1)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。说明色素也是有机物。若用体积分数为95%的乙醇，要加适量无水碳酸钠，以除去乙醇中的水分。层析液(2)色素层析液溶解度高→扩散快溶解度低→扩散慢分离层析液为由20份在60-90℃下分馏出来的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成。93号汽油也可代用。2.方法步骤(1)提取绿叶中的色素选材新鲜的绿叶(叶绿素含量高)，如菠菜的绿叶。取材剪碎研磨SiO2：有助于研磨充分CaCO3：防止色素被破坏无水乙醇：溶解、提取色素迅速、充分过滤(叶脉等)收集滤液将研磨液迅速倒入玻璃漏斗(漏斗基部放一块单层尼龙布)，将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严。(2)分离绿叶中的色素制备滤纸条铅笔画线画滤液细线(细、直、齐)分离色素(不能让滤液细线触及层析液)(3)观察与记录胡萝卜素橙黄色最高最快最少叶黄素黄色较高较快较少叶绿素a

蓝绿色较低较慢最多叶绿素b

黄绿色最低最慢较多色素颜色溶解度速度含量扩散类胡萝卜素，含量约占1/4叶绿素，含量约占3/4(4)分析①色素带的宽窄与含量有关。叶绿素约占3/4，因此春夏叶子多呈绿色。等秋天来到天气变冷，叶绿素遇冷易分解，因此叶子变黄。万条垂下绿丝绦碧云天，黄叶地②色素带的扩散速度与溶解度有关。③相邻两条色素带间距离最远的是胡萝卜素和叶黄素，最近的是叶绿素a和叶绿素b。④取一圆形滤纸，在滤纸中央滴一滴色素提取液，再滴层析液。色素随层析液扩散会得到四个同心环形、宽窄不同的色素带。叶绿素溶液叶绿素主要吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光类胡萝卜素溶液(二)色素对光的吸收及色素的功能叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱绿叶中的色素叶绿素(占1/4)(占3/4)类胡萝卜素胡萝卜素(橙黄色)叶黄素(黄色)叶绿素a(蓝绿色)叶绿素b(黄绿色)主要吸收蓝紫光主要吸收红光、蓝紫光叶绿素对绿光的吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。这些色素吸收的光都可用于光合作用。与社会的联系温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充光源？选择白光及无色透明的薄膜；蓝色或红色的光或薄膜也可以。不能选择绿色的光或薄膜。色素的功能吸收、传递和转化光能只有少数叶绿素a具有转化光能的功能：光能—电能—化学能。其他色素只有吸收和传递的功能。(三)叶绿体的结构和功能1.形态：多为椭球形或球形2.分布：大多在植物叶肉细胞，且随细胞质而流动向阳面：小而多背光面：大而少3.结构：双层膜、基粒(类囊体)、基质4.功能：光合作用的场所对照试验中的对照方法①空白对照：指不给予任何处理的对照，以评定测量方法的准确度以及观察实验是否处于正常状态等；举例“唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”，实验组中加唾液，对照组中加等量的清水。②自身对照：指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照组；举例“植物细胞质壁