第4節(jié)：能量之源-光與光合作用(第1課時(shí))

第4節(jié)能量之源——光與光合作用能量的最終來(lái)源—太陽(yáng)能一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)（一）捕獲光能的色素葉綠體中色素的提取和分離

【實(shí)驗(yàn)】1.葉綠體中的色素能溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中，所以用無(wú)水乙醇可提取葉綠體中色素。2.色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散得快，溶解度低的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散得慢，因而可用層析液將不同的色素分離。一、實(shí)驗(yàn)原理二、目的要求：新鮮的綠葉干燥的定性濾紙，試管，棉塞、，研缽等無(wú)水乙醇，層析液(有20份在60~90℃下分餾出來(lái)的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成。93號(hào)汽油也可代用)二氧化硅和碳酸鈣。無(wú)水乙醇層析液二氧化硅碳酸鈣提取色素研磨充分防止色素被破壞分離色素綠葉中色素的提取和分離及色素的種類(lèi)三、材料用具：四、方法步驟：1.提取綠葉中的色素（1）稱(chēng)取5g左右的鮮葉，剪碎，放入研缽中。（2）加少許的石英砂（充分研磨）和碳酸鈣(防止研磨中色素被破壞)與10mL無(wú)水乙醇，進(jìn)行快速、充分的研磨。（3）將研磨液迅速倒入玻璃漏斗中進(jìn)行過(guò)濾。將濾液收集到試管中，及時(shí)用棉塞將試管口塞嚴(yán)。2.制備濾紙條將濾紙剪成略小于試管長(zhǎng)與直徑的濾紙條，將濾紙條的一端剪去兩角，并在距離之一端1cm處用鉛筆畫(huà)一條細(xì)的橫線(xiàn)。

3.畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)用毛細(xì)吸管吸取少量的濾液，沿鉛筆線(xiàn)均勻地畫(huà)出一條細(xì)線(xiàn)。待濾液干后，再畫(huà)一兩次。細(xì)、直、齊4.分離綠葉中的色素將適量的層析液倒入試管中，將濾紙條（有濾液細(xì)線(xiàn)的一端朝下）輕輕插入層析液中，隨后用棉塞塞緊試管口。注意，不能讓濾液細(xì)線(xiàn)接觸到層析液。也可用小燒杯替代試管，用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯。紙層析法5.觀察和記錄觀察試管內(nèi)濾紙條上出現(xiàn)了幾條色素帶，以及每條色素帶的顏色。將觀察結(jié)果記錄下來(lái)五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果2023/2/512胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b胡(橙黃色)(黃色)(藍(lán)綠色)(黃綠色)愛(ài)爺幣思考與討論1、濾紙條上有幾條不同顏色的色素帶，其排列順序怎樣？寬窄如何？這說(shuō)明什么問(wèn)題。有4條色素帶，從上往下依次為：胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。寬窄不同說(shuō)明色素含量不同：葉綠色a>葉綠素b>葉黃素>胡蘿卜素2、濾紙上的濾液細(xì)線(xiàn)，為什么不能觸及層析液分離色素時(shí)，一定不要讓濾紙條上的濾液細(xì)線(xiàn)接觸到層析液，這是因?yàn)樯匾兹芙庠趯游鲆褐?，?dǎo)致色素帶不清晰，影響實(shí)驗(yàn)效果。葉綠素類(lèi)胡蘿卜素（含量約3/4）（含量約1/4）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）綠葉中的色素綠葉中的色素，葉綠素：胡蘿卜素=3:1分析色素提取液呈綠色的原因（1）沒(méi)有選擇新鮮、濃綠的葉片（2）研磨不充分（3）稱(chēng)取綠葉或加入無(wú)水乙醇過(guò)多，色素濃度小（4）未加入碳酸鈣（二）色素的吸收光譜葉綠素溶液葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光類(lèi)胡蘿卜素溶液三棱鏡葉綠素：吸收藍(lán)紫光和紅光類(lèi)胡蘿卜素：吸收藍(lán)紫光葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素的吸收光譜葉綠素a和合葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉紅素主要吸收藍(lán)紫光。結(jié)論：注：因?yàn)槿~綠素對(duì)綠光吸收最少，綠光被反射回來(lái)，所以葉片才呈現(xiàn)綠色。思考：為什么葉片呈現(xiàn)綠色？學(xué)科交叉光是一種電磁波。可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍大約是390~760nm。不同的波長(zhǎng)的光，顏色不同。波長(zhǎng)小于390nm的光是紫外光；波長(zhǎng)大于760nm的光是紅外光。一般情況下，光合作用所利用的光都是可見(jiàn)光。思考溫室或大棚種植蔬菜時(shí)，應(yīng)選擇什么顏色的玻璃、塑料薄膜？如果選用補(bǔ)充光源呢？無(wú)色的塑料薄膜，最合適選擇發(fā)紅色或藍(lán)紫色的燈管——葉綠體1865年，德國(guó)植物學(xué)家薩克斯研究葉綠素在光和作用中的功能，發(fā)現(xiàn)葉綠素并非普遍分布在植物的整個(gè)細(xì)胞中，而是集中在一個(gè)個(gè)更小的結(jié)構(gòu)里，即葉綠體。（三）色素存在的位置葉綠素是否均勻分布于整個(gè)植物細(xì)胞呢外膜內(nèi)膜基?；|(zhì)葉綠體葉綠體類(lèi)囊體基質(zhì)基粒含有酶外膜內(nèi)膜(1)葉綠體的結(jié)構(gòu)酶色素1g菠菜葉片中類(lèi)囊體的總面積達(dá)60m2,膜的面積很大！為什么?外膜內(nèi)膜基質(zhì)基粒：——含有多種酶由類(lèi)囊體堆疊而成,膜面積很大。色素在類(lèi)囊體薄膜上。薄膜上有與光合作用有關(guān)的酶。葉綠體的結(jié)構(gòu)(1)葉綠體的結(jié)構(gòu)

資料1、1880年，美國(guó)科學(xué)家恩格爾曼設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)材料：水綿、好氧細(xì)菌，置于隔絕空氣的環(huán)境中暗中極細(xì)光束照射光下(2)葉綠體的功能①恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？②恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)方法有什么巧妙之處？氧氣是葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。

實(shí)驗(yàn)材料選擇水綿和好氧細(xì)菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；用好氧細(xì)菌可確定釋放氧氣多的部位；沒(méi)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，相當(dāng)于一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)；臨時(shí)裝片暴露在光下的實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。想一想恩格爾曼的第二個(gè)實(shí)驗(yàn)透過(guò)三棱鏡照射水綿臨時(shí)裝片，發(fā)現(xiàn)好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)光區(qū)域。這說(shuō)明了葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)光用于光合作用，放出氧氣。拓展資料2、在類(lèi)囊體上和基質(zhì)中，含有多種進(jìn)行光合作用所必需的酶。葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。它內(nèi)部的巨大膜表面積上，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。

（1）葉綠體具有雙層膜，可以控制物質(zhì)進(jìn)出。（2）葉綠