5-4-1捕獲光能的色素和結構1[優(yōu)教課堂]

1、1課堂教育 追根溯源追根溯源，對于絕大多數(shù)生物來對于絕大多數(shù)生物來 說，活細胞所需能量的最終源頭是說，活細胞所需能量的最終源頭是太太 陽能陽能。將光能轉換成細胞能夠利用的。將光能轉換成細胞能夠利用的 化學能的是光合作用。進行光合作用化學能的是光合作用。進行光合作用 的細胞，首先要能夠捕獲光能。的細胞，首先要能夠捕獲光能。 2課堂教育 下列轉變需經(jīng)哪些生理過程才能實現(xiàn)？下列轉變需經(jīng)哪些生理過程才能實現(xiàn)？ 光能光能 糖類等有機物中穩(wěn)定的化學能糖類等有機物中穩(wěn)定的化學能 ATPATP中活躍的化學能中活躍的化學能 直接用于各種生命活動直接用于各種生命活動 光合作用光合作用 呼吸作用、呼吸作用、ATPA

2、TP合成合成 ATPATP水解水解 思考思考 3課堂教育 葉片下表皮的葉片下表皮的 氣孔數(shù)量比上氣孔數(shù)量比上 表皮的多表皮的多 表皮細胞表皮細胞不含葉綠體而分布不含葉綠體而分布 在表皮細胞之間的在表皮細胞之間的保衛(wèi)細胞保衛(wèi)細胞 含有葉綠體。含有葉綠體。 4課堂教育 氣孔氣孔 上表皮上表皮 柵欄柵欄 組織組織 海綿海綿 組織組織 下表皮下表皮 氣孔氣孔 葉肉葉肉 組織組織 5課堂教育 6課堂教育 . 正常苗正常苗白化苗白化苗 正常幼正常幼 苗能進苗能進 行光合行光合 作用制作用制 造有機造有機 養(yǎng)料養(yǎng)料 白化苗白化苗 不能進不能進 行光合行光合 作用，作用， 無法制無法制 造有機造有機 養(yǎng)料養(yǎng)料

3、 這說明色素能夠捕獲光能。這說明色素能夠捕獲光能。7課堂教育 為什么大多植物的葉片是綠色的，而有些為什么大多植物的葉片是綠色的，而有些 植物的葉片不是綠色的植物的葉片不是綠色的? 為什么有些植物的葉片在不同時期顏色不為什么有些植物的葉片在不同時期顏色不 同呢？同呢？ 植物葉片中到底含有哪些色素？植物葉片中到底含有哪些色素？ 8課堂教育 （一）提取色素：（一）提取色素： 材料材料:新鮮綠葉新鮮綠葉5g（色素較多色素較多） 提取：色素能溶解在丙酮或乙醇等有機溶劑中，提取：色素能溶解在丙酮或乙醇等有機溶劑中， 所以可用無水乙醇提取色素所以可用無水乙醇提取色素 一、綠葉中色素的提取和分離一、綠葉中色素

4、的提取和分離 目的：目的：1.進行綠葉中色素的提取和分離進行綠葉中色素的提取和分離 2.探究綠葉中含幾種色素探究綠葉中含幾種色素 試劑試劑 ：無水乙醇無水乙醇 層析液層析液 SiO2 CaCO3 用具：干燥的定性濾紙等用具：干燥的定性濾紙等 分離：分離：不同色素不同色素在在層析液層析液中中溶解度不同溶解度不同， 溶解度高的溶解度高的隨層析液在濾紙上隨層析液在濾紙上擴散速度快擴散速度快， 反之則慢，從而分離色素。反之則慢，從而分離色素。 原理：原理： 9課堂教育 v方法步驟：方法步驟： 1、提取綠葉中的色素、提取綠葉中的色素 無水乙醇、二氧化硅、碳酸鈣的作用？無水乙醇、二氧化硅、碳酸鈣的作用？

5、2、制備濾紙條、制備濾紙條 濾紙條一端減去兩角，原因？濾紙條一端減去兩角，原因？ 3、畫濾液細線、畫濾液細線 重復畫幾次的目的？重復畫幾次的目的？ 4、分離綠葉中的色素、分離綠葉中的色素 不能讓濾液細線觸及層析液，原因？不能讓濾液細線觸及層析液，原因？ 5、觀察與記錄、觀察與記錄 有幾條不同顏色的色帶？排序怎樣？寬窄如何？有幾條不同顏色的色帶？排序怎樣？寬窄如何？ 這說明了什么？這說明了什么？ 實驗：綠葉中色素的提取和分離實驗：綠葉中色素的提取和分離 10課堂教育 SiO2使研磨充分使研磨充分 CaCO3 中和酸性物質，中和酸性物質， 防止色素被破壞防止色素被破壞 無水酒精無水酒精溶解色素溶解

6、色素 （1）稱取綠葉五克，剪碎，放在研缽中）稱取綠葉五克，剪碎，放在研缽中 （2）加入少許SiO2 、CaCO3， 再加入再加入10毫升無水乙醇，毫升無水乙醇， 進行進行快速、充分快速、充分的研磨的研磨 1. 1.提取綠葉中的色素提取綠葉中的色素 方法步驟：方法步驟： 11課堂教育 （3）過濾：將研磨液迅）過濾：將研磨液迅 速倒入玻璃漏斗（速倒入玻璃漏斗（基部放基部放 置單層尼龍布置單層尼龍布 ），），獲獲 取綠色濾液，及時用棉塞取綠色濾液，及時用棉塞 將試管口封嚴。將試管口封嚴。 單層尼龍布單層尼龍布 過濾葉脈及過濾葉脈及 二氧化硅等二氧化硅等 防止乙醇揮防止乙醇揮 發(fā)發(fā) 12課堂教育 2.

7、制備濾紙條制備濾紙條 畫鉛筆細線畫鉛筆細線 將干燥的定性濾紙剪成稍小于試管長與直徑的濾紙條，將干燥的定性濾紙剪成稍小于試管長與直徑的濾紙條， 將一端減去兩角，并在距這一端將一端減去兩角，并在距這一端1厘米處用鉛筆畫一厘米處用鉛筆畫一 條細線。條細線。 剪角的目的：防止兩側色素擴散快，色素帶不整齊剪角的目的：防止兩側色素擴散快，色素帶不整齊 鉛筆線鉛筆線 13課堂教育 3.畫濾液細線畫濾液細線 用毛細吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均 勻劃出一條細線， 濾液細線濾液細線 要求：細、齊、直。要求：細、齊、直。 待濾液干后，重復重復1-2次，次， 目的：積累目的：積累 更多色素，使色素分離效果更明顯。更多

8、色素，使色素分離效果更明顯。 14課堂教育 4.分離色素：取適量層析液倒入燒杯中，將濾分離色素：取適量層析液倒入燒杯中，將濾 紙條輕插入層析液中紙條輕插入層析液中（濾液細線不能觸及層析液，（濾液細線不能觸及層析液， 以防止色素溶解于層析液中而無法分離），以防止色素溶解于層析液中而無法分離）， 用培養(yǎng)皿蓋?。ㄓ门囵B(yǎng)皿蓋住（防止層析液揮發(fā)防止層析液揮發(fā)）。）。 插濾紙條插濾紙條 層析液層析液 培養(yǎng)皿培養(yǎng)皿 5.觀察與記錄觀察與記錄 溶解度大，擴散速度快；溶解度小，擴散速度慢溶解度大，擴散速度快；溶解度小，擴散速度慢 15課堂教育 16課堂教育 17課堂教育 捕獲光能的色素捕獲光能的色素 18課堂教

9、育 類胡蘿卜素（類胡蘿卜素（14） 葉綠素（葉綠素（34） 濾液細線濾液細線 葉綠體中的色素葉綠體中的色素 胡蘿卜素（最窄）胡蘿卜素（最窄） 葉黃素（較窄）葉黃素（較窄） 葉綠素葉綠素a a（最寬）（最寬） 葉綠素葉綠素b b（較寬）（較寬） 橙黃色橙黃色 黃色黃色 藍綠色藍綠色 黃綠色黃綠色 （一）捕獲光能的色素（一）捕獲光能的色素 19課堂教育 一、捕獲光能的色素一、捕獲光能的色素 色素色素 葉綠素葉綠素 類胡蘿卜素類胡蘿卜素 葉綠素葉綠素a a 葉黃素葉黃素 胡蘿卜素胡蘿卜素 葉綠素葉綠素主要吸收主要吸收 紅光紅光和和藍紫光藍紫光 吸收可見吸收可見 的太陽光的太陽光 類胡蘿卜素類胡蘿卜素

10、主主 要吸收要吸收藍紫光藍紫光 （藍綠色）（藍綠色）（最寬）（最寬） （黃綠色）（黃綠色） （橙黃色）（橙黃色）（最窄）（最窄） （黃色）（黃色） 含量約占含量約占3/4 含量約占含量約占1/4 色素具有吸收光色素具有吸收光 能、傳遞光能、能、傳遞光能、 轉化光能的作用。轉化光能的作用。 20課堂教育 光與光合作用捕獲光能的色素和結構捕獲光能的色素和結構 葉綠體是進行葉綠體是進行光合作用的場所。光合作用的場所。 層析帶層析帶 寬窄寬窄 最寬 較寬 最窄 較窄 21課堂教育 綠葉中的色素主要吸收紅光和藍紫光綠葉中的色素主要吸收紅光和藍紫光 22課堂教育 色素的吸收光譜色素的吸收光譜 葉綠素溶液葉

11、綠素溶液 葉綠素主要吸收紅光和藍紫光葉綠素主要吸收紅光和藍紫光 類胡蘿卜素主要吸收藍紫光類胡蘿卜素主要吸收藍紫光 類胡蘿卜素溶液類胡蘿卜素溶液 23課堂教育 捕獲光能的結構捕獲光能的結構 色素色素 酶酶 分布：分布： 主要分布在綠色植物的葉肉主要分布在綠色植物的葉肉 細胞細胞 形態(tài)：形態(tài)： 一般呈扁平的橢球形或球形一般呈扁平的橢球形或球形 功能：功能：光合作用的場所。光合作用的場所。 結構：結構：外膜外膜 內膜內膜 基粒基粒 由兩個以上的類囊體堆由兩個以上的類囊體堆 疊而成，類囊體薄膜上疊而成，類囊體薄膜上 含色素和酶含色素和酶 基基 質質 含多種光合作用所必含多種光合作用所必 需的酶需的酶

12、透明，有利于光線的透過透明，有利于光線的透過 24課堂教育 含葉綠體的含葉綠體的真核細胞真核細胞能進行光合能進行光合 作用，含有光合色素的作用，含有光合色素的原核生物原核生物也能也能 進行光合作用。例如：除綠色植物外，進行光合作用。例如：除綠色植物外， 不含葉綠體的原核生物不含葉綠體的原核生物藍藻藍藻、某些、某些細細 菌菌（如綠硫細菌、紫硫細菌）也能進（如綠硫細菌、紫硫細菌）也能進 行光合作用。行光合作用。 25課堂教育 葉綠體葉綠體光合作用的場所光合作用的場所 26課堂教育 色素位于葉綠體基粒的類囊體薄膜上 思考：1克菠菜葉片中的類囊體薄膜的 面積可達60左右？ 極大地拓展了受光面積，為光合

13、作用的酶提供附著位點。 27課堂教育 葉綠體的作用僅僅是吸收光能嗎？葉綠體的作用僅僅是吸收光能嗎？ 水綿是常見的水綿是常見的淡水藻類淡水藻類 每條水綿由許多個結構相每條水綿由許多個結構相 同的同的長筒狀細胞長筒狀細胞連接而成。連接而成。 水綿很明顯的特點是：水綿很明顯的特點是：葉葉 綠體呈帶狀綠體呈帶狀，螺旋螺旋排列在排列在 細胞里。細胞里。 探究四 28課堂教育 29課堂教育 5 5、恩吉爾曼實驗、恩吉爾曼實驗18801880年年 光合作用可以釋光合作用可以釋 放氧氣放氧氣 場所場所葉綠體葉綠體 光合作用需要光光合作用需要光 能能 結論結論: 30課堂教育 1880年，美國科學家恩格爾曼年，

14、美國科學家恩格爾曼 黑暗處用極細光束照射黑暗處用極細光束照射 暴露在光下暴露在光下 31課堂教育 水綿水綿+好氧細菌好氧細菌 黑暗黑暗 無空氣無空氣 極細光束照射極細光束照射 好氧細菌集中在好氧細菌集中在 葉綠體被光束照射的部位葉綠體被光束照射的部位 完全暴露光下完全暴露光下 好氧細菌分布于好氧細菌分布于 葉綠體所有受光部位葉綠體所有受光部位 v 實驗過程 1、氧氣是葉綠體釋放出來的、氧氣是葉綠體釋放出來的 2、葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所、葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所 v 實驗結論 v 實驗的巧妙之處 1 選用水綿：具有細而長的葉綠體并且其螺旋狀分布在細胞中。選用水綿：具有細而長

15、的葉綠體并且其螺旋狀分布在細胞中。 2 先放在黑暗無空氣的環(huán)境中：排除環(huán)境中光和氧氣的影響。先放在黑暗無空氣的環(huán)境中：排除環(huán)境中光和氧氣的影響。 3 極細的光束照射、好氧細菌檢測：迅速準確地判斷出釋放氧氣的部位。極細的光束照射、好氧細菌檢測：迅速準確地判斷出釋放氧氣的部位。 4 黑暗和極細光照射形成對比：明確指出結果完全是由光照引起的。黑暗和極細光照射形成對比：明確指出結果完全是由光照引起的。 5 設置驗證試驗：完全暴露在光下，再一次驗證了實驗結果。設置驗證試驗：完全暴露在光下，再一次驗證了實驗結果。 32課堂教育 33課堂教育 葉葉 綠綠 體體 含光合色素含光合色素 為什么說葉綠體是進行為什

16、么說葉綠體是進行 光合作用完整單位？光合作用完整單位？ 位于基粒上位于基粒上 含光合作含光合作 用有關酶用有關酶 位于基粒上位于基粒上 （少量）（少量） 位于基質中位于基質中 （大量）（大量） 34課堂教育 葉綠體的結構葉綠體的結構 外膜外膜 內膜內膜 基?；；|基質 類囊體類囊體 捕獲光能的色素分布在捕獲光能的色素分布在_ 類囊體的薄膜上類囊體的薄膜上 與光合作用有關的酶分布于與光合作用有關的酶分布于 。 基粒囊狀結構的薄膜上、基粒囊狀結構的薄膜上、 葉綠體的基質中葉綠體的基質中 35課堂教育 小結 葉綠體是進行光合作用的場所。它內部葉綠體是進行光合作用的場所。它內部 的巨大膜面積上，不僅

17、分布著許多吸收的巨大膜面積上，不僅分布著許多吸收 光能的色素分子，還有許多進行光合作光能的色素分子，還有許多進行光合作 用所必需的酶。用所必需的酶。 36課堂教育 綠藻 紅藻 褐藻 透光帶 上部 中部 下部 海藻分層現(xiàn)象海藻分層現(xiàn)象 光照強光照強 光照弱光照弱 不同顏色的藻類吸收不不同顏色的藻類吸收不 同波長的光。藻類本身的同波長的光。藻類本身的 顏色是反射出來的光，即顏色是反射出來的光，即 紅藻紅藻反射出了反射出了紅光紅光，綠藻綠藻 反射出反射出綠光綠光，褐藻褐藻反射出反射出 黃色黃色的光。水層對光波中的光。水層對光波中 的紅、橙部分吸收顯著多的紅、橙部分吸收顯著多 于對藍、綠部分的吸收，于

18、對藍、綠部分的吸收， 即到達深水層的光線是相即到達深水層的光線是相 對富含短波長的光，所以對富含短波長的光，所以 吸收吸收紅光紅光和和藍紫光藍紫光較多的較多的 綠藻綠藻分布于海水的淺層，分布于海水的淺層， 吸收吸收藍紫光藍紫光和和綠光綠光較多的較多的 紅藻紅藻分布于海水深的地方。分布于海水深的地方。 （課本（課本P100P100拓展題拓展題2 2） 37課堂教育 與生活的聯(lián)系 根據(jù)不同色素對不同波長的光的吸收不同 的特點，想一想溫室或大棚種植蔬菜時， 應選擇什么顏色的玻璃、塑料薄膜或補充 光源？ 白色最好，其次是紅光或藍光，白色最好，其次是紅光或藍光， 最次是綠光最次是綠光 38課堂教育 1研

19、磨綠葉時要加入碳酸鈣，其目的是研磨綠葉時要加入碳酸鈣，其目的是 ( ) A使各種色素溶解在丙酮中使各種色素溶解在丙酮中 B使研磨充分使研磨充分 C防止色素分子被破壞防止色素分子被破壞 D加速研磨加速研磨 2對對“葉綠體中色素的提取和分離葉綠體中色素的提取和分離”實驗中，下列描實驗中，下列描 述述 正確的是正確的是 ( ) A將將5g新鮮完整的菠菜葉，放入研缽中，加入丙酮、新鮮完整的菠菜葉，放入研缽中，加入丙酮、 石英砂、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨以后，迅速研磨 B用毛細吸管吸取少量濾液；沿鉛筆線處小心均勻地用毛細吸管吸取少量濾液；沿鉛筆線處小心均勻地 劃出一條濾液細線，并連續(xù)迅速地重復劃

20、劃出一條濾液細線，并連續(xù)迅速地重復劃23次次 C把劃好細線的濾紙條插入層析液中，并不斷搖晃，把劃好細線的濾紙條插入層析液中，并不斷搖晃， 以求加快色素在濾紙條上的擴散以求加快色素在濾紙條上的擴散 D色素分子是有機物，不溶于水，所以研磨過程中加色素分子是有機物，不溶于水，所以研磨過程中加 入乙醇是為了溶解色素入乙醇是為了溶解色素 C D 39課堂教育 4下圖所示下圖所示“葉綠體中色素的提取和分離葉綠體中色素的提取和分離”實驗的實驗的 裝置裝置 正確的是正確的是 ( ) 5紙層析法分離葉綠體色素時紙層析法分離葉綠體色素時,濾紙上最下端的色素濾紙上最下端的色素 名稱和顏色分別是名稱和顏色分別是 (

21、) A橙黃色的胡蘿卜素橙黃色的胡蘿卜素 B黃色的葉黃素黃色的葉黃素 C藍綠素的葉綠素藍綠素的葉綠素a D黃綠色的葉綠素黃綠色的葉綠素b 6在圓形濾紙的中央，滴上葉綠體的色素濾液進行在圓形濾紙的中央，滴上葉綠體的色素濾液進行 色素分離，會看到近似同心的四圈色素環(huán)，排在最外色素分離，會看到近似同心的四圈色素環(huán)，排在最外 圈的色素是圈的色素是 ( ) A橙黃色的胡蘿卜素橙黃色的胡蘿卜素 B黃色的葉黃素黃色的葉黃素 C藍綠素的葉綠素藍綠素的葉綠素a D黃綠色的葉綠素黃綠色的葉綠素b B D A 40課堂教育 7陽光通過三棱鏡能顯示出七種顏色的連續(xù)光譜。陽光通過三棱鏡能顯示出七種顏色的連續(xù)光譜。 如果將

22、一瓶葉綠素提取液放在光源和三棱鏡之間，連如果將一瓶葉綠素提取液放在光源和三棱鏡之間，連 續(xù)光譜中就會出現(xiàn)一些黑色條帶，這些條帶應位于續(xù)光譜中就會出現(xiàn)一些黑色條帶，這些條帶應位于 A綠光區(qū)綠光區(qū) B紅橙光區(qū)和綠光區(qū)紅橙光區(qū)和綠光區(qū)( ) C藍紫光區(qū)和綠光區(qū)藍紫光區(qū)和綠光區(qū) D紅橙光區(qū)和藍紫光區(qū)紅橙光區(qū)和藍紫光區(qū) D 8用下述容積相同的玻璃罩分別罩住大小、生長狀況用下述容積相同的玻璃罩分別罩住大小、生長狀況 相同的天竺葵，光照相同時間后，罩內相同的天竺葵，光照相同時間后，罩內O2最多的是最多的是 ( ) A綠色罩綠色罩 B黑色罩黑色罩 C無色罩無色罩 D藍紫色罩藍紫色罩 C 41課堂教育 8分別在分別在A、B、C三個研缽中加三個研缽中加2克剪碎的新鮮菠菜綠葉，并按下克剪碎的新鮮菠菜綠葉，并按下 表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過濾得到三種不同顏色的溶液，即：深表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過濾得到三種不同顏色的溶液，即：深 綠色、黃綠色