第4节：能量之源-光与光合作用(第1课时)

第4节能量之源——光与光合作用能量的最终来源—太阳能一、捕获光能的色素和结构（一）捕获光能的色素叶绿体中色素的提取和分离

【实验】1.叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以用无水乙醇可提取叶绿体中色素。2.色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得慢，因而可用层析液将不同的色素分离。一、实验原理二、目的要求：新鲜的绿叶干燥的定性滤纸，试管，棉塞、，研钵等无水乙醇，层析液(有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)二氧化硅和碳酸钙。无水乙醇层析液二氧化硅碳酸钙提取色素研磨充分防止色素被破坏分离色素绿叶中色素的提取和分离及色素的种类三、材料用具：四、方法步骤：1.提取绿叶中的色素（1）称取5g左右的鲜叶，剪碎，放入研钵中。（2）加少许的石英砂（充分研磨）和碳酸钙(防止研磨中色素被破坏)与10mL无水乙醇，进行快速、充分的研磨。（3）将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严。2.制备滤纸条将滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角，并在距离之一端1cm处用铅笔画一条细的横线。

3.画滤液细线用毛细吸管吸取少量的滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线。待滤液干后，再画一两次。细、直、齐4.分离绿叶中的色素将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口。注意，不能让滤液细线接触到层析液。也可用小烧杯替代试管，用培养皿盖住小烧杯。纸层析法5.观察和记录观察试管内滤纸条上出现了几条色素带，以及每条色素带的颜色。将观察结果记录下来五、实验结果2023/2/512胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b胡(橙黄色)(黄色)(蓝绿色)(黄绿色)爱爷币思考与讨论1、滤纸条上有几条不同颜色的色素带，其排列顺序怎样？宽窄如何？这说明什么问题。有4条色素带，从上往下依次为：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。宽窄不同说明色素含量不同：叶绿色a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素2、滤纸上的滤液细线，为什么不能触及层析液分离色素时，一定不要让滤纸条上的滤液细线接触到层析液，这是因为色素易溶解在层析液中，导致色素带不清晰，影响实验效果。叶绿素类胡萝卜素（含量约3/4）（含量约1/4）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）绿叶中的色素绿叶中的色素，叶绿素：胡萝卜素=3:1分析色素提取液呈绿色的原因（1）没有选择新鲜、浓绿的叶片（2）研磨不充分（3）称取绿叶或加入无水乙醇过多，色素浓度小（4）未加入碳酸钙（二）色素的吸收光谱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三棱镜叶绿素：吸收蓝紫光和红光类胡萝卜素：吸收蓝紫光叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱叶绿素a和合叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶红素主要吸收蓝紫光。结论：注：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶片才呈现绿色。思考：为什么叶片呈现绿色？学科交叉光是一种电磁波。可见光的波长范围大约是390~760nm。不同的波长的光，颜色不同。波长小于390nm的光是紫外光；波长大于760nm的光是红外光。一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光。思考温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜？如果选用补充光源呢？无色的塑料薄膜，最合适选择发红色或蓝紫色的灯管——叶绿体1865年，德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光和作用中的功能，发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中，而是集中在一个个更小的结构里，即叶绿体。（三）色素存在的位置叶绿素是否均匀分布于整个植物细胞呢外膜内膜基粒基质叶绿体叶绿体类囊体基质基粒含有酶外膜内膜(1)叶绿体的结构酶色素1g菠菜叶片中类囊体的总面积达60m2,膜的面积很大！为什么?外膜内膜基质基粒：——含有多种酶由类囊体堆叠而成,膜面积很大。色素在类囊体薄膜上。薄膜上有与光合作用有关的酶。叶绿体的结构(1)叶绿体的结构

资料1、1880年，美国科学家恩格尔曼设计了一个巧妙的实验。实验材料：水绵、好氧细菌，置于隔绝空气的环境中暗中极细光束照射光下(2)叶绿体的功能①恩格尔曼实验的结论是什么？②恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。

实验材料选择水绵和好氧细菌，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气多的部位；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，相当于一组对比实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。想一想恩格尔曼的第二个实验透过三棱镜照射水绵临时装片，发现好氧细菌聚集在红光和蓝光区域。这说明了叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用，放出氧气。拓展资料2、在类囊体上和基质中，含有多种进行光合作用所必需的酶。叶绿体是进行光合作用的场所。叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面积上，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。

（1）叶绿体具有双层膜，可以控制物质进出。（2）叶绿