能量的获得一

能量的获得一第1页/共27页一、细胞能量转换器——叶绿体植物的所有绿色部分都含有叶绿体。叶绿体是将太阳能转化为化学键并储存在绿色植物体内的细胞器。对于大多数植物来说，叶片中含有的叶绿体最多，是吸收、转化太阳能的最主要场所。第2页/共27页（一）叶绿体的形态和结构1.叶绿体的形态光学显微镜下，叶绿体的形状一般为椭圆状或球形。叶绿体在细胞内的数目、大小和形状因植物种类不同有很大差异。第3页/共27页第4页/共27页

大多数高等植物叶肉细胞内含有50~200个叶绿体。在电子显微镜下，可以观察到叶绿体有亚显微结构。一个典型的叶绿体由叶绿体膜、基粒和基质组成。第5页/共27页●叶绿体膜叶绿体是双层膜，由内膜和外膜组成。叶绿体膜具有控制代谢物质进出叶绿体的功能。外膜通透性较大，而内膜对物质透过的选择性较强。第6页/共27页●基粒在叶绿体内部的结构中，最突出的特征是具有复杂的层膜系统，在电子显微镜下观察，类囊体是膜围成的扁平囊，主要成分是蛋白质和脂类，膜流动性高

。在类囊体的薄膜上，有进行光合作用的色素和酶。几个类囊体垛叠形成一个圆柱体，也就是一个基粒。叶绿体的这种结构特点大大增加了叶绿体内的膜面积。第7页/共27页●基质叶绿体内膜与类囊体之间的无定形物质称为基质。基质中含有进行光合作用所需要的酶。还含有叶绿体本身的基因组和遗传系统：一套特有的DNA、RNA、核糖体，使得叶绿体在遗传上具有一定的自主性，所以，叶绿体是一种半自主性细胞器。基质基粒第8页/共27页（二）叶绿体中的色素：吸收、传递、转化光能1.叶绿体中色素的种类本讲实验绿叶中色素的提取和分离

叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇(或丙酮)中。不同色素在有机溶剂中溶解度不同，溶解度高的色素分子随有机溶剂在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素分子随有机溶剂在滤纸条上扩散得慢。这样，叶绿体中的色素就在扩散过程中分离开来。第9页/共27页第10页/共27页(1)实验成功的关键①叶片要新鲜、颜色要深绿。②滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液挥发。③滤液细线不仅要细、直，而且要含有比较多的色素。④滤纸上的滤液细线不能浸入层析液中。第11页/共27页(2)注意事项①制作取定性滤纸条时，注意双手尽量不要接触纸面，以免手上的油脂或其他脏物污染滤纸。②画滤液细线时，用力要均匀，速度要适中。③研磨要迅速、充分。a.因为丙酮容易挥发；b.为了使叶绿体完全破裂，从而能提取较多的色素；c.叶绿素极不稳定，能被活细胞中的叶绿素酶水解而破坏。④制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角，这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀，便于观察实验结果。第12页/共27页①从色素带的宽度可推知色素含量的多少；②从色素带的位置可推知色素在层析液中溶解度大小；③在滤纸上相邻色素带间，距离最近的两条色素带是叶绿素a与叶绿素b，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。第13页/共27页胡萝卜素叶绿素a叶黄素叶绿素b类胡萝卜素叶绿素（占色素总量的1/4）（占色素总量的3/4）第14页/共27页

色素具有不同颜色的是因为每种色素都能吸收一定波长的光，而对其他波长的光则吸收很少。

叶绿体中的叶绿素主要吸收太阳光中的蓝紫光和红橙光，对绿光的吸收量很少，所以呈绿色。

类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，对黄橙光吸收量很少，所以呈橙黄色。

第15页/共27页第16页/共27页色素与吸

收光谱第17页/共27页(1)连续光谱：可见光―→三棱镜―→赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫。(2)吸收光谱：可见光―→色素溶液―→三棱镜―→红光、蓝光、紫光区出现强暗带，绿光区几乎无变化(说明对绿光吸收非常少)。第18页/共27页①不同颜色的光线会对植物的生长发育产生不同的影响。②叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。③叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，但对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。第19页/共27页

(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。

(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。

(3)必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。

影响叶绿素合成的因素：第20页/共27页2.叶绿体色素的分布及功能分布：叶绿体类囊体的薄膜上。绝大多数叶绿体色素的功能是吸收太阳光能，这类色素叫聚光色素。如：大多数叶绿素a和全部的叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素。既能吸收光能，又能接受其他色素传递来的光能，最终将光能转换为电能的色素叫反应中心色素。如：少数特殊状态的叶绿素a。第21页/共27页叶绿体色素的功能：吸收光能、传递光能、转化光能(只有少数处于特殊状态的叶绿素a)。第22页/共27页能量在色素之间的传递效率很高，类胡萝卜素所吸收的光能传给叶绿素a的效率可达100%。这样聚光色素就像透镜把光束集中到焦点一样，把大量的光能吸收、聚集，并迅速传递给反应中心色素，然后转换城电能。第23页/共27页练习：(2008·江苏高考)分别在A、B、C3个研钵中加2g剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到3种不同颜色的溶液，即深绿色、黄绿色(或褐色)、几乎无色。处理ABCSiO2(少量)＋＋＋CaCO3(少量)－＋＋95%乙醇(10mL)＋－＋蒸馏水(10mL)－＋－注：“＋”表示加；“－”表示不加。第24页/共27页试回答：(1)A处理得到的溶液颜色是________，原因是____________________________________________(2)B处理得到的溶液颜色是________，原因是____________________________________________(3)C处理得到的溶液颜色是________，原因是________[答案]

(1)黄绿色部分叶绿素受到破坏(2)几乎无色叶绿素不溶于水(3)深绿色大量叶绿素溶于乙醇第25页/共27页[解析]

加入少量CaCO3可以防止叶绿素受到破坏，95%的乙醇能溶解叶绿素，而蒸馏水是作为对照(叶绿素不溶于水)。通过比较可知，A由于没有加入少量CaCO3，部