必修一捕獲光能色素及結(jié)構(gòu)

一捕獲光能的色素和構(gòu)造第4節(jié)能量之源----光與光合作用第一頁，共35頁。2.生命活動(dòng)的最終能源太陽能是如何轉(zhuǎn)變成化學(xué)能用于生命活動(dòng)的？.通過植物細(xì)胞的光合作用3.植物的光合作用是以太陽光能作為動(dòng)力的，植物為什么能捕獲光能進(jìn)展光合作用的？我們來比較安康幼苗與白化苗的生長(zhǎng)狀況，請(qǐng)分析為什么白化苗的長(zhǎng)勢(shì)比正常幼苗差？【重點(diǎn)知識(shí)回憶】1、生物體的直接能源物質(zhì)？最終能源物質(zhì)？ATP光能(太陽能)第二頁，共35頁。正常苗白化苗正常幼苗能進(jìn)展光合作用制造有機(jī)養(yǎng)料白化苗不能進(jìn)展光合作用，無法制造有機(jī)養(yǎng)料因?yàn)橛心懿东@光能的色素第三頁，共35頁。捕獲光能的色素綠葉中會(huì)有哪些種類的色素呢？它們分別是什么顏色的？各種色素在綠葉的含量一樣嗎？想一想，該怎么辦？第四頁，共35頁?！?〕提取綠葉的色素

原理：色素能溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中，所以可用無水乙醇提取色素。稱取5g的綠葉，剪碎，放入研缽中。一、捕獲光能的色素1.色素的種類第五頁，共35頁?！捕趸栌兄谘心サ贸浞?，碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞?！臣由僭S二氧化硅和碳酸鈣再參加10mL無水乙醇迅速、充分的研磨第六頁，共35頁。將研磨液迅速倒入玻璃漏斗中進(jìn)展過濾。搜集濾液,封口。第七頁，共35頁?！?〕制備濾紙條鉛筆線畫鉛筆細(xì)線〔3〕畫濾液細(xì)線★要求：細(xì)、直、齊重復(fù)2—3次第八頁，共35頁?！?〕別離綠葉中的色素原理：色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，從而別離色素。層析液培養(yǎng)皿★層析液不能沒及濾液線丙酮易揮發(fā)，并有一定毒性!層析液易揮發(fā)，并有一定毒性!第九頁，共35頁?！锶芙舛却?，擴(kuò)散速度快；溶解度小，擴(kuò)散速度慢層析液濾液細(xì)線第十頁，共35頁。捕獲光能的色素類胡蘿卜素葉綠素胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b(占1/4)(占3/4)濾紙上色帶的排列順序如何？寬窄如何？說明什么？(橙黃色)(黃色)(藍(lán)綠色)(黃綠色)擴(kuò)散速度最快的？含量最多的？第十一頁，共35頁。3、實(shí)驗(yàn)疑難點(diǎn)撥〔1〕實(shí)驗(yàn)中幾種化學(xué)試劑的作用無水乙醇：二氧化硅：碳酸鈣：可溶解葉綠體中的色素破壞細(xì)胞構(gòu)造，使研磨充分可防止研磨過程中色素被破壞第十二頁，共35頁?！?〕實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵①葉片要新穎、顏色要深綠，含有較多色素②研磨要迅速、充分。葉綠素不穩(wěn)定，易被活細(xì)胞內(nèi)的酶水解。充分研磨使葉綠體完全破裂，提取較多的色素③濾液細(xì)線不僅要求細(xì)、直，而且要求含有較多色素，所以要求濾液干后再畫一兩次④濾液細(xì)線不能觸及層析液，否那么色素溶解到層析液中，濾紙條上得不到色素帶第十三頁，共35頁。2.

色素的作用第十四頁，共35頁。光合色素與光能的捕獲第十五頁，共35頁。葉綠體中的色素提取液四種色素對(duì)光的吸收葉綠素主要吸收___________類胡蘿卜素主要吸收________藍(lán)紫光藍(lán)紫光、紅光第十六頁，共35頁。色素的功能葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素葉綠體色素紅光和藍(lán)紫光藍(lán)紫光葉綠體色素具有吸收光能、傳遞光能、轉(zhuǎn)化光能的作用(大多數(shù)葉綠素a和全部葉綠素b、全部類胡蘿卜素能吸收和傳遞光能，少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a具有轉(zhuǎn)化光能作用〕第十七頁，共35頁。為什么植物的葉片呈現(xiàn)綠色？光照到物體外表后，該物體又將這種顏色的光反射出來，就是我們所見到的顏色。對(duì)植物而言，除了部分橙光、黃光和大部分綠光被反射外，其他的根本上都被葉綠素分子吸收了，所以植物的葉片呈現(xiàn)綠色。第十八頁，共35頁。2、不同顏色溫室大棚的光合效率〔1〕無色透明大棚日光中各色光均能透過，有色大棚主要透過同色光，其他光被吸收〔2〕葉綠素對(duì)綠光吸收最少，因此綠色塑料大棚光合效率最低。第十九頁，共35頁。3、植物葉中色素的化學(xué)性質(zhì)與葉色的關(guān)系〔1〕四種色素都不溶于水，而溶于酒精、丙酮、石油醚等有機(jī)溶劑中〔2〕葉綠素的化學(xué)性質(zhì)沒有類胡蘿卜素穩(wěn)定，葉綠素的合成易受光照、溫度和Mg的影響?！?〕正常葉色：葉綠素和類胡蘿卜素的分子比例為3:1葉色變黃：寒冷時(shí)，葉綠素分子易被破壞，類胡蘿卜素穩(wěn)定。葉色變紅：秋天降溫時(shí)，植物體內(nèi)積累了較多的可溶性糖，有利于形成紅色的花青素，葉綠素因寒冷逐漸降解。第二十頁，共35頁。4、熒光現(xiàn)象和磷光現(xiàn)象葉綠素溶液在透射光下呈綠色，而在反射光下呈紅色，這種產(chǎn)生紅光的現(xiàn)象叫做熒光現(xiàn)象。當(dāng)去掉光源后，用精細(xì)儀器還能測(cè)量到葉綠素溶液繼續(xù)輻射出微弱的紅光，這種現(xiàn)象稱為磷光現(xiàn)象。熒光與磷光的產(chǎn)生都是由于葉綠素分子吸收光能后，又以光能的形式釋放出來的能量。第二十一頁，共35頁。問題討論在蔬菜大棚內(nèi)為懸掛發(fā)紅色或藍(lán)色的燈管，并且在白天也開燈.用這種方法有什么好處？不同顏色的燈光對(duì)植物的光合作用有影響嗎？用這種方法可以進(jìn)步光合作用強(qiáng)度。因?yàn)槿~綠素吸收最多的是光譜中的藍(lán)紫光和紅光。不同顏色的光照對(duì)植物的光合作用會(huì)有影響。為什么不使用發(fā)綠色光的燈管作為補(bǔ)充光源？

因?yàn)槿~綠素對(duì)綠光吸收最少，所以不使用綠色的塑料薄膜或補(bǔ)充綠色光源。第二十二頁，共35頁。這些捕獲光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位呢？第二十三頁，共35頁。光合作用的完好單位——葉綠體第二十四頁，共35頁。葉片中的葉肉細(xì)胞綠葉二、捕獲光能的構(gòu)造——葉綠體葉肉細(xì)胞亞顯微構(gòu)造形式圖葉綠體亞顯微構(gòu)造形式圖第二十五頁，共35頁。 基質(zhì)?外膜 內(nèi)膜類囊體膜基粒①②④.③⑤以下標(biāo)號(hào)各代表： ①② ③④⑤捕獲光能的色素分布在___________類囊體的薄膜上第二十六頁，共35頁。三、葉綠體的功能恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)隔絕空氣黑暗環(huán)境用極細(xì)光束照射完全暴露在光下結(jié)論：氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是進(jìn)展光合作用的場(chǎng)所。光合作用需要光照。第二十七頁，共35頁。

選材好。水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；用好氧細(xì)菌可確定釋放氧多的部位。設(shè)計(jì)妙。沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾；用極細(xì)的光束照射，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相對(duì)于一組比照實(shí)驗(yàn)。恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的巧妙之處？第二十八頁，共35頁。葉綠體是進(jìn)展光合作用的場(chǎng)所。它內(nèi)部的宏大膜外表上，分布了許多吸收光能的色素分子，還有許多進(jìn)展光合作用的酶?？偨Y(jié)葉綠體的功能第二十九頁，共35頁。穩(wěn)固練習(xí)1．研磨綠葉時(shí)要參加碳酸鈣，其目的是()A．使各種色素溶解在丙酮中B．使研磨充分C．防止色素分子被破壞D．加速研磨2．對(duì)“葉綠體中色素的提取和別離〞實(shí)驗(yàn)中，以下描繪正確的選項(xiàng)是()A．將5g新穎完好的菠菜葉，放入研缽中，參加丙酮、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨B．用毛細(xì)吸管汲取少量濾液；沿鉛筆線處小心均勻地劃出一條濾液細(xì)線，并連續(xù)迅速地重復(fù)劃2～3次C．把劃好細(xì)線的濾紙條插入層析液中，并不斷搖擺，以求加快色素在濾紙條上的擴(kuò)散D．色素分子是有機(jī)物，不溶于水，所以研磨過程中參加丙酮是為了溶解色素CD第三十頁，共35頁。4．以下圖所示“葉綠體中色素的提取和別離〞實(shí)驗(yàn)的裝置正確的選項(xiàng)是()

5．紙層析法別離葉綠體色素時(shí),濾紙上最下端的色素名稱和顏色分別是()A．橙黃色的胡蘿卜素B．黃色的葉黃素C．藍(lán)綠素的葉綠素aD．黃綠色的葉綠素b6．在圓形濾紙的中央，滴上葉綠體的色素濾液進(jìn)展色素別離，會(huì)看到近似同心的四圈色素環(huán)，排在最外圈的色素是()A．橙黃色的胡蘿卜素B．黃色的葉黃素C．藍(lán)綠素的葉綠素aD．黃綠色的葉綠素bBDA第三十一頁，共35頁。7．陽光通過三棱鏡能顯示出七種顏色的連續(xù)光譜。假如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(huì)出現(xiàn)一些黑色條帶，這些條帶應(yīng)位于()A．綠光區(qū)B．紅橙光區(qū)和綠光區(qū)C．藍(lán)紫光區(qū)和綠光區(qū)D．紅橙光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)8．用下述容積一樣的玻璃罩分別罩住大小、生長(zhǎng)狀況一樣的天竺葵，光照一樣時(shí)間后，罩內(nèi)O2最多的是()A．綠色罩B．黑色罩C．無色罩D．藍(lán)紫色罩DC第三十二頁，共35頁。分別在A、B、C、Ｄ四個(gè)研缽中加５克剪碎的新穎菠菜綠葉，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：深綠色、黃綠色〔或褐色〕、幾乎無色。處理ABCＤSiO2（少量）＋＋＋－CaCO3（少量）－＋＋＋95%乙醇（10毫升）＋－＋＋蒸餾水（10毫升）－＋－－注：“＋〞表示加；“－〞表示不加。〔1〕A處理得到的溶液顏色是黃綠色，原因是?！?〕B處理得到的溶液顏色是幾乎無色，原因是?！?〕C處理得到的溶液顏色是深綠色，原因是。(4)D處理得到的溶液顏色是黃綠色,原因是。Ａ：部分葉綠素受到破壞。Ｂ：葉綠素不溶于水。Ｃ：大量葉綠素溶于乙醇中。D：沒有充分研磨提取色素第三十三頁，共35頁。拓展題第2題提示:是的,不同顏色的藻類吸收不同波長(zhǎng)的光。藻類本身的顏色是反射出來的光,即紅藻反射出了紅光,綠藻反射出綠光,褐藻反射出黃色的光。水層對(duì)光波中的紅、橙部分吸收顯著多于對(duì)藍(lán)綠部分的吸收,即到達(dá)深水層的光線是相對(duì)富含短波長(zhǎng)的光,所以吸收紅光和藍(lán)紫光較多的綠藻分布于海水的淺層,吸收藍(lán)紫光較多的綠藻分布于海水深的地方。第三十四頁，共35頁。8．分別在A、B、C三個(gè)研缽中加2克剪碎的新穎菠菜綠葉，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：深綠色、黃綠色〔或褐色〕，幾乎無色。注