捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)

第4節(jié)能量之源－－光與光合作用第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用光合作用需要色素去捕獲光能。正常苗白化苗正常幼苗能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)養(yǎng)料。白化苗不能進(jìn)行光合作用，無法制造有機(jī)養(yǎng)料。捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)1、了解綠葉中色素的種類和作用2、知道葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能3、學(xué)會綠葉中色素的提取和分離方法思考：細(xì)胞中能夠捕獲光能的是什么物質(zhì)？細(xì)胞代謝——能量——陽光——光合作用導(dǎo)讀它們存在于細(xì)胞的哪種結(jié)構(gòu)中？

預(yù)習(xí)提示：1、用什么提取綠葉中的色素？為什么？2、怎樣分離色素？根據(jù)是什么？3、試畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖。4、為什么葉片會呈現(xiàn)綠色？5、葉綠體怎樣吸收光能？為什么有些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同呢？提取和分離葉綠體中的色素實(shí)驗(yàn)原理：葉綠體中的色素都能溶解于有機(jī)溶劑中，如丙酮（酒精）等。所以可以用丙酮提取葉綠體中的色素。提取和分離葉綠體中的色素實(shí)驗(yàn)原理：葉綠體中的四種色素在層析液中的擴(kuò)散速度不同，層析液的主要成分是石油醚，石油醚是一種脂溶性很強(qiáng)的有機(jī)溶劑，葉綠體中的四種色素在石油醚中的溶解度不同：溶解度最高的是胡蘿卜素，它隨石油醚在濾紙上擴(kuò)散得最快；葉黃素和葉綠素a的溶解度次之；葉綠素b的溶解度最低，擴(kuò)散得最慢。這樣，幾分鐘后，四種色素就在擴(kuò)散過程中分離開來。實(shí)驗(yàn)材料：菠菜葉片若干，石英砂，碳酸鈣，丙酮，層析液，濾紙條，天平、棉花，剪刀，鉛筆，直尺

提取和分離葉綠體中的色素方法與步驟稱取5g左右的鮮葉，剪碎，放入研缽中。加少許的石英砂（充分研磨）和碳酸鈣(中和細(xì)胞中的酸，防止鎂從葉綠素分子中移出)與10ml無水乙醇。在研缽中快速研磨。將研磨液進(jìn)行過濾。提取色素制備濾紙條方法與步驟畫濾液細(xì)線方法與步驟方法與步驟分離色素方法與步驟分離色素討論：1、實(shí)驗(yàn)中丙酮和層析液的用途是什么？2、葉綠體中的色素有哪幾種？分布情況是怎樣的？提取和分離葉綠體中的色素胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b葉綠體中的色素提取和分離葉綠體中的色素葉綠素a（C55H72O5N4Mg）葉綠素b（C55H70O6N4Mg）胡蘿卜素（C40H56）葉黃素（C40H56O2）葉綠素aCH3胡蘿卜素（橙黃色）葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a(藍(lán)綠色)葉綠素b（黃綠色）葉黃素（黃色）3/41/4★說明色素的種類葉綠體色素分離帶——胡黃ab向前走；橙黃藍(lán)黃顏色留；葉綠素ab手拉手；藍(lán)綠黃綠排在后；葉黃素兒最纖細(xì)；葉綠素a最寬厚。（即可以表達(dá)葉綠體中色素的分離帶，從上到下分別為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b；它們的顏色分別為橙黃色、黃色、藍(lán)綠色、黃綠色；葉綠素ab挨得很近；葉黃素含量最小，色素帶最細(xì)；葉綠素a含量最多，色素帶最寬。分析：為什么植物春夏葉子翠綠，而深秋則葉片金黃呢？由于葉綠素的含量大大超過類胡羅卜素，而使類胡羅卜素的顏色被掩蓋，只顯示出葉綠素的綠色由于葉綠素比類胡羅卜素易受到低溫的破壞，秋季低溫使葉綠素大量破壞，而使類胡羅卜素的顏色顯示出來1880年，恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)隔絕空氣黑暗，用極細(xì)光束照射完全暴露在光下水綿和好氧細(xì)菌的裝片結(jié)論：氧是由

葉綠體釋放出來的，

葉綠體是光合作用的場所。光合作用需要光照。恩格爾曼又一個實(shí)驗(yàn)葉綠體中的光合色素對不同波長的光吸收強(qiáng)度不同，主要吸收紅光和藍(lán)紫光，幾乎不吸收綠光。

利用好氧細(xì)菌進(jìn)行檢測，能夠準(zhǔn)確的判斷出水綿細(xì)胞中釋放氧氣的部位。

利用水綿做試驗(yàn)材料。水綿不僅有細(xì)而長的帶狀葉綠體，而且螺旋分布于細(xì)胞中，便于觀察和分析研究。

利用棱鏡將可見光分成7色連續(xù)光譜，便于觀察出好氧細(xì)菌集中分布在哪些色光區(qū)，從而知道葉綠體中的色素主要吸收哪些色光進(jìn)行光合作用.恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的巧妙之處在哪里呢？

實(shí)驗(yàn)表明：葉綠素a和b在藍(lán)光和紅光部分都有很高的吸收峰，葉綠體中的胡蘿卜素和葉黃素的呢個主要吸收藍(lán)紫光。說明：葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅光。類胡蘿卜素三棱鏡三棱鏡說明：類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光色素呈現(xiàn)吸收峰作用葉綠素a藍(lán)綠色藍(lán)（窄）紅（寬）收集、轉(zhuǎn)換光能葉綠素b黃綠色藍(lán)（寬）紅（窄）收集光能胡蘿卜素呈黃色藍(lán)紫色收集光能防護(hù)葉黃素黃色藍(lán)紫色四種色素比較表

這些捕獲光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位呢？葉綠體的結(jié)構(gòu)這些囊狀結(jié)構(gòu)稱為類囊體。吸收光能的四種色素就分布在類囊體的薄膜上。類囊體基粒基質(zhì)酶葉綠體光有這些結(jié)構(gòu)還不足以進(jìn)行光合作用,還缺什么呢?雙層膜結(jié)構(gòu)類囊體膜上具有色素系統(tǒng)

葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所，它內(nèi)部巨大膜表面上，不僅分布著許多吸收光能的色素分子，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。

光合作用在葉綠體中是怎樣進(jìn)行的呢？葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a(藍(lán)綠色)葉綠素b（黃綠色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）吸收紅光和藍(lán)紫光吸收藍(lán)紫光3/41/4★說明色素的種類、功能和分布色素主要分布于葉綠體的類囊體膜上問題討論社會實(shí)踐：根據(jù)你剛剛學(xué)習(xí)的內(nèi)容，判斷一下，溫室的頂棚用什么顏色的玻璃好？練一練1一定的時間內(nèi)，綠色植物在下列哪些光的照射下，放出的氧氣最多

A．紅光和綠光B．紅光和藍(lán)紫光C．藍(lán)紫光和綠光D．藍(lán)光和橙光2在做植物實(shí)驗(yàn)的暗室內(nèi)，為了盡可能地降低植物光合作用的強(qiáng)度，最好安裝

A.紅光燈B.綠光C.白熾燈D.藍(lán)光燈3提取葉綠素使用下列的哪種試劑既符合環(huán)保要求又效果顯著

A．95%的酒精B．丙酮C．苯D．無水酒精４用紙層析法將綠葉中色素進(jìn)行分離,在濾紙條上出現(xiàn)的最窄的一條色素帶的顏色是A.黃色B.橙黃色C.黃綠色D.藍(lán)綠色５把葉綠體色素溶液放在自然光源和三棱鏡之間，從鏡的另一側(cè)觀察連續(xù)光譜中變暗的主要區(qū)域是()

A．紅光和藍(lán)紫光區(qū)B．綠光和藍(lán)紫光區(qū)

C．綠光和紅光區(qū)D．黃光和綠光區(qū)6.葉綠體的類囊體薄膜上分布著（）Ａ．只有捕獲光能的色素Ｂ．只有光合作用的酶Ｃ．既有捕獲光能的色素又有光合作用的酶Ｄ．既無捕獲光能的色素又無光合作用的酶再練一練現(xiàn)在，分辨一下．．．．7．下圖表示“葉綠體中色素分離”紙層析裝置(a一鉛筆畫線；b一濾液細(xì)線)，正確的是