捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)cql

第1課時：捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)第四節(jié)能量之源------光與光合作用1.用這種方法可以提高光合作用強度。因為葉綠素吸收最多的是光譜中的藍紫光和紅光。不同顏色的光照對植物的光合作用會有影響。2.因為葉綠素對綠光吸收最少，所以不使用綠色的塑料薄膜或補充綠色光源。1.生命活動的最終能源太陽光能是如何轉(zhuǎn)變成化學能用于生命活動的？.2.植物的光合作用是以太陽光能作為動力的，哪植物是如何捕獲光能進行光合作用的？我們來比較健康幼苗與白化苗的生長狀況，請分析為什么白化苗的長勢比正常幼苗差？通過植物的光合作用正常苗白化苗正常幼苗能進行光合作用制造有機養(yǎng)料白化苗不能進行光合作用，無法制造有機養(yǎng)料這說明光合作用需要色素去捕獲光能。第1課時：捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)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?為什么有些植物的葉片在不同時期顏色不同呢？植物葉片中到底含有哪些色素？（一）提取色素：1.研磨材料:5g鮮葉藥品SiO2——使研磨充分CaCO3

——防止色素破壞無水酒精——溶解色素原理：色素能溶解在丙酮或酒精等有機溶劑中，所以可用無水酒精提取色素。一、綠葉中色素的提取和分離2.過濾：獲取綠色濾液

色素隨層析液在濾紙上擴散速度不同，從而分離色素?！飻U散速度與色素在層析中的溶解度的關系：溶解度大，擴散速度快溶解度小，擴散速度慢（二）分離色素原理：1.準備濾紙條鉛筆線畫鉛筆細線濾液細線畫濾液細線★要求：細而齊重復2—3次2.分離色素：插濾紙條層析液培養(yǎng)皿★層析液不能沒及濾液線胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b分離色素結(jié)果：★說明色素的種類葉綠素a(藍綠色)類胡蘿卜素葉綠素胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）葉綠素b（黃綠色）1/43/4提取和分離葉綠體中的色素步驟操作方法相關解析提取綠葉中的色素取材稱取5g綠色葉片，剪碎，放入研缽中。剪碎的目的是：

研磨向研缽中放入少許二氧化硅和碳酸鈣，再加入10mL無水乙醇，進行迅速、充分的研磨。（二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞。）放二氧化硅是有助于；放碳酸鈣可；加無水乙醇是；迅速研磨是過濾將研磨液迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部放一塊單層尼龍布）中進行過濾。將濾液收集到試管中，及時用棉塞將試管口塞嚴。加棉塞的目的是色

素

的

分

離制備濾紙條將干燥的定性濾紙剪成長與寬略小于試管長與寬的濾紙條，將濾紙條的一端前去兩角，放入試管下端，并在距這一端1cm處用鉛筆畫一條細的橫線。干燥是除去濾紙中極性水分子，排除水在擴散中的干擾；干燥的濾紙還可以使濾液線劃得更細。不用普通濾紙是因為普通濾紙?zhí)植冢焕谏胤謱?。剪去兩角是畫濾液細線用毛細吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫出一條細線。待濾液干后，再畫一兩次。線條劃得越細越齊效果越好，這樣可以重復畫線是為了層析將3mL層析液倒入試管中，將濾紙條（有濾液細線的一端朝下）輕輕插入層析液中，隨后用棉塞塞緊試管口。放濾紙條時，不能讓濾液細線觸及層析液，用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯是節(jié)省研磨時間，使研磨充分研磨得充分防止研磨中色素被破壞各種色素能溶于無水乙醇中被提取出來防止無水乙醇揮發(fā)影響實驗防止濾液揮發(fā)。使層析液上升均勻，速度適當。避免色素帶之間部分重疊有足夠的色素進行分離，分離效果更明顯。否則，將使色素溶于層析液以至實驗失敗。減少層析液揮發(fā)，還可穩(wěn)定濾紙條。實驗:在圓形的濾紙中間，滴一滴番茄葉色素提取液，然后連續(xù)滴層析液，可能會出現(xiàn)什么結(jié)果？一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)（一）、提取和分離葉綠體中的色素色素帶為四個同心圓環(huán)走進高考(廣東生物)32．（5分）（1）甲同學利用新鮮的玉米綠色葉片進行“葉綠體色素提取和分離”實驗，在濾紙上出現(xiàn)了四條清晰的色素帶，其中呈黃綠色的色素帶為

。（2）該同學改變層析液組成后繼續(xù)進行實驗，濾紙條上只出現(xiàn)了黃、綠兩條色素帶。他用刀片裁出帶有色素帶的濾紙條，用乙醚分別溶解條帶上的色素，濃縮后用一分析儀器檢測，通過分析色素溶液的

來判斷條帶的色素種類。（3）實驗結(jié)束幾天后，乙、丙兩同學發(fā)現(xiàn)部分預留葉片已變黃。乙同學認為這是由于葉片中某些色素降解所造成的，丙同學則認為某些色素含量增加。根據(jù)所學知識，你將如何設計實驗來判斷兩個同學的觀點是否正確？答案：（1）葉綠素b。（2）吸收光譜。（3）從預留的葉片中挑選出足量的、份量相等、大小相近的已變黃的葉片和尚未變黃的葉片為實驗材料，在相同條件下，再次進行葉綠體色素的提取分離實驗，測定和記錄實驗結(jié)果，比較這兩種葉片各種色素的組成及含量后，得出結(jié)論。（立意：考查驗證生物學事實、正確分析和處理實驗現(xiàn)象和結(jié)果等基本實驗能力，同時考查對生物學問題進行初步探究的能力。）一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)（一）、提取和分離葉綠體中的色素分析：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積極思維恩吉爾曼實驗1、恩吉爾曼認為，絲狀綠藻的光合作用會產(chǎn)生氧氣，而且產(chǎn)生氧氣的多少和光合作用的效率成正比2、他把一些好養(yǎng)的并能運動的細菌放入盛有一條絲狀綠藻的溶液中，再將棱鏡產(chǎn)生的連續(xù)的不同波長的光投射到這條綠藻上。分析：這一巧妙的實驗說明了什么？

實驗表明：葉綠素a和b在藍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紫光。二、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紫光藍紫光返回這些捕獲光能的色素存在于細胞中的什么部位呢？(上海生物)30．下圖表示葉綠體中色素的吸收光譜（顏色深、淺分別表示吸收量多、少），甲、乙兩圖分別是A．胡蘿卜素、葉綠素的吸收光譜B．葉綠素、胡蘿卜素的吸收光譜C．葉黃素、葉綠素的吸收光譜D．葉黃素、胡蘿卜素的吸收光譜答案：B（二）葉綠體中的色素一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)走進高考2、葉綠體色素的吸收光譜和證實實驗三、光合作用的完整單位——葉綠體葉綠體含光合色素為什么說葉綠體是進行光合作用完整單位？位于基粒上含光合酶位于基粒上（少量）位于基質(zhì)中（大量）1、捕獲光能的結(jié)構(gòu)色素酶（1）形態(tài)：扁平的橢圓形或球形（2）結(jié)構(gòu):外膜、內(nèi)膜、基粒、基質(zhì)

葉綠體探究葉綠體的功能恩格爾曼的實驗說明了什么問題？結(jié)論：葉綠體是進行光合作用的場所思考：1．為什么選用水綿做為實驗材料？2．為什么選用黑暗并且沒有空氣的環(huán)境？3．為什么先用極細光束照射水綿，而后又讓水綿完全曝露在光下？因為水綿不僅有細而長的帶狀葉綠體，而且螺旋分布于細胞中，便于進行觀察和分析研究。

為了排除實驗前環(huán)境中光線和氧的影響，確保實驗的準確性。

先選極細光束，用好氧細菌檢測，能準確判斷水綿細胞中釋放氧的部位；而后用完全曝光的水綿與之做對照，從而證明了實驗結(jié)果完全是光照引起的，并且氧是由葉綠體釋放出來的。

4、恩格爾曼的實驗在設計上的巧妙之處是：選用水綿用為實驗材料，便于觀察和分析研究；將臨時裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中，排除環(huán)境中光線和氧的影響；選用極細的光束照射，并且用好氧細菌進行檢測，從而能夠準確地判斷出水綿細胞中釋放氧的部位；進行黑暗和曝光的對比實驗，從而明確實驗結(jié)果完全是由光照引起的。一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)（二）、葉綠體的結(jié)構(gòu)

(08寧夏)2．為證實葉綠體有放氧功能，可利用含有水綿與好氧細菌的臨時裝片進行實驗，裝片需要給予一定的條件，這些條件是A．光照、有空氣、臨時裝片中無NaHCO3稀溶液B．光照、無空氣、臨時裝片中有NaHCO3稀溶液C．黑暗、有空氣、臨時裝片中無NaHCO3稀溶液D．黑暗、無空氣、臨時裝片中有NaHCO3稀溶液答案：B走進高考zy

1880年：德國科學家恩格爾曼用水綿進行有關實驗，發(fā)現(xiàn)好氧菌只集中在葉綠體被光束照射到的部位，從而證明光合作用放出氧氣；光合作用的場所是葉綠體。恩格爾曼的實驗2、葉綠體的功能（1）光合作用的場所（2）它內(nèi)部的巨大膜表面上，不僅分布著色素，還有許多酶水綿水綿是常見的淡水藻類每條水綿由許多個結(jié)構(gòu)相同的長筒狀細胞連接而成。水綿很明顯的特點是：葉綠體呈帶狀，螺旋排列在細胞里。1880年，恩格爾曼實驗

極細光束黑暗中光照下恩格爾曼實驗示意圖探究活動：驗證光合作用進行的場所是葉綠體材料用具：彩葉草（或銀邊天竺葵等斑葉植物）、酒精、碘液、小燒杯、大燒杯、培養(yǎng)皿、酒精燈、三腳架、石棉網(wǎng)、鑷子、火柴、清水。方法步驟：⑴從彩葉草植株上摘取一片葉子，放到盛有酒精的小燒杯中，隔水加熱。⑵待葉片變成黃白色時，取出葉片，用清水漂洗，然后把葉片放到培養(yǎng)皿里，向葉片滴加碘液。⑶稍停片刻，用清水將葉片上的碘液沖洗掉，觀察彩葉草原來的綠色部位和紅色色部位分別發(fā)生了什么變化。⑷將彩葉草中變藍的部分切下一小塊，制作成臨時裝片，用顯微鏡觀察葉肉細胞中哪部分結(jié)構(gòu)變成了藍色？討論：⑴是什么原因造成彩葉草的綠色部分和紅色部分顏色的不同？⑵加入碘液后，葉片中變藍的部分原來是什么顏色？另一部分為什么沒變藍？⑶分析實驗結(jié)果，你得出的結(jié)論是：光合作用進行的場所是在

中。1．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B．使研磨充分

C．防止色素分子被破壞D．加速研磨鞏固練習2．對“葉綠體中色素的提取和分離”實驗中，下列描述正確的是()A．將5g新鮮完整的菠菜葉，放入研缽中，加入丙酮、石英砂、CaCO3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劃出一條濾液細線，并連續(xù)迅速地重復劃2～3次C．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D．色素分子是有機物，不溶于水，所以研磨過程中加入丙酮是為了溶解色素CD3．分別在I、II、III三個研缽中加2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：深綠色、黃綠色、幾乎無色。則I、II、III三個研缽中的溶液顏色分別是（）A．幾乎無色、黃綠色、深綠色B．深綠色、幾乎無色、黃綠色C．黃綠色、深綠色、幾乎無色D．黃綠色、幾乎無色、深綠色D4．下圖所示“葉綠體中色素的提取和分離”實驗的裝置正確的是()

5．紙層析法分離葉綠體色素時,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行色素分離，會看到近似同心的四圈色素環(huán)，排在最外圈的色素是()A．橙黃色的胡蘿卜素B．黃色的葉黃素

C．藍綠素的葉綠素aD．黃綠色的葉綠素bBDA7．陽光通過三棱鏡能顯示出七種顏色的連續(xù)光譜。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A．綠光區(qū)B．紅橙光區(qū)和綠光區(qū)()C．藍紫光區(qū)和綠光區(qū)D．紅橙光區(qū)和藍紫光區(qū)D8．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，