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1、 5.4 5.4 能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用 第一课时第一课时捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构正常幼正常幼苗能进苗能进行光合行光合作用制作用制造有机造有机养料养料白化苗白化苗不能进不能进行光合行光合作用，作用，无法制无法制造有机造有机养料养料正常苗正常苗白化苗白化苗光合作用需要捕获光能的色素光合作用需要捕获光能的色素一.实验:光合色素的提取和分离(一).实验原理:1.1.提取原理：提取原理：色素能溶解在有机溶剂（95%的乙醇）中，使色素从生物组织中脱离出来。2.2.分离原理分离原理：各种色素都能溶解在层析液中，但 溶解度不同。溶解度大的色素随层 析液在滤纸上扩散得快；溶解
2、度小 的色素随层析液在滤纸上扩散得慢。带着以下问题看视频1、用什么提取色素？2、研磨过程添加了哪些物质？有何作用？研磨过程有哪些注意事项？3、过滤、点样过程的注意事项有哪些？4、用什么对色素进行分离？实验目的：实验目的：实验：提取和分离叶绿体中的色素实验：提取和分离叶绿体中的色素菠菜，二氧化硅，碳酸钙，无水乙醇，层析液，滤纸条操作步骤：操作步骤：观察与记录实验材料与试剂：实验材料与试剂：提取并分离叶绿体中的色素实验原理：实验原理：（二）.实验过程1.提取色素：取适量菠菜叶，加无水乙醇，再加少许二氧化硅和碳酸钙，迅速研磨成匀浆。乙醇作用：乙醇作用：二氧化硅作用：二氧化硅作用：碳酸钙作用：碳酸钙作
3、用：研磨充分防止色素破坏溶解、提取色素1 1、为什么需要选用新鲜绿色的叶片做实验材料？、为什么需要选用新鲜绿色的叶片做实验材料？2、为什么研磨时要迅速？为什么研磨时加入碳酸钙和二氧、为什么研磨时要迅速？为什么研磨时加入碳酸钙和二氧化硅？化硅？3 3、为什么提取液用无水乙醇而不用水、为什么提取液用无水乙醇而不用水?用丙酮可以吗用丙酮可以吗?叶绿素不稳定，易被破坏，叶绿素不稳定，易被破坏，因此研磨要迅速、充分，因此研磨要迅速、充分，以保证提取较多的色素。以保证提取较多的色素。碳酸钙作用：防止叶绿体中色素被破坏二氧化硅作碳酸钙作用：防止叶绿体中色素被破坏二氧化硅作用：使研磨更充分用：使研磨更充分色素
4、是有机物色素是有机物,只能溶于有机溶剂只能溶于有机溶剂,如无水乙醇。也可以用丙酮代替,但是丙酮有一定的毒性。丙酮有一定的毒性。新鲜绿色的新鲜绿色的新鲜绿色的新鲜绿色的叶片中色素含量高，叶片中色素含量高，从而使从而使从而使从而使滤液中色素含量较高，实验效果明显。滤液中色素含量较高，实验效果明显。滤液中色素含量较高，实验效果明显。滤液中色素含量较高，实验效果明显。2.过滤在一小玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入漏斗中。收集滤液到一个试管中，及时用棉塞将试管中塞紧。单层尼龙布：单层尼龙布：试管口塞紧：试管口塞紧：过滤叶脉及二氧化硅等防止乙醇挥发3.制备滤纸条并画线铅笔线将干燥的定性滤纸剪
5、成略小于试管长与直径的滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角，并在距这一端1cm处用铅笔画一个条细线剪去两角：剪去两角：防止色素随层析液在边缘扩散过快，使层析液同步到达滤液细线4.点样毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔画的横线均匀画出一条细而直的滤液细线。待滤液干后再画一次，共画23次。画得细、直、齐：画得细、直、齐：画画2-32-3次：次：防止色素带重叠，影响分离效果积累更多的色素，使分离后的色素带明显5.分离叶绿体中的色素层析液培养皿滤液细线高于层析液：滤液细线高于层析液：防止色素溶于层析液中，导致色素带不清晰。层析液沿着干燥的滤纸由下而上扩散，当扩散到细线时，色素便溶解在层析液中，并随着层析液一起向上
6、扩散，而不同的色素溶解不同，扩散速度也不同，所以将不同色素分离开。叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素类胡萝卜素类胡萝卜素（含量约（含量约（含量约（含量约3/43/43/43/4）（含量约（含量约（含量约（含量约1/41/41/41/4）叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素a a a a（蓝绿色）（蓝绿色）（蓝绿色）（蓝绿色）叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素b b b b（黄绿色）（黄绿色）（黄绿色）（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）胡萝卜素（橙黄色）胡萝卜素（橙黄色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶黄素（黄色）叶黄素（黄色）叶黄素（黄色）绿绿绿绿叶叶叶叶中中中中的的的的色色色色素素素素名称名称颜色颜色含量含
7、量溶解度溶解度扩散速扩散速度度胡萝卜素胡萝卜素橙黄色最少最高最快叶黄素叶黄素黄色较少较高较快叶绿素叶绿素a a蓝绿色最多较低较慢叶绿素叶绿素b b黄绿色较多最低最低（三）.实验结果分析1、滤纸条上色素带宽窄不同的原因有哪些？2、试分析分离色素时色素带颜色过浅的原因。不同种类的色素在绿叶中的含量不同，含量多的在滤纸条上呈现的色素带宽，反之色素带窄。(1)叶片颜色太浅。(2)叶片放置时间太久。(3)研磨不充分。(4)未加CaCO3。(5)加入提取液量太多。想一想：绿叶中的色素有什么用呢？绿叶中的色素有什么用呢？吸收可见光，用于光合作用（四）色素的吸收光谱叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱叶绿体叶绿体色素
8、色素吸收可见吸收可见的太阳光的太阳光类胡萝卜素主类胡萝卜素主要吸收要吸收蓝紫光蓝紫光叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收红光红光和和蓝紫光蓝紫光如果你是一家蔬菜基地的老板，你会给你的大如果你是一家蔬菜基地的老板，你会给你的大棚用什么颜色的玻璃或塑料？棚用什么颜色的玻璃或塑料？无色无色，无色玻璃或者塑料能透过各色的光。光，无色玻璃或者塑料能透过各色的光。光合色素除了吸合色素除了吸收蓝紫光和红光之外还吸收其它收蓝紫光和红光之外还吸收其它光光，只是吸收量较低，只是吸收量较低叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色以叶片呈现绿色为什么树叶一般情况下是绿色的
9、？为什么树叶一般情况下是绿色的？叶绿体的结构外膜外膜内膜内膜基粒基粒基质基质类囊体类囊体1、叶绿体的结构、叶绿体的结构二二.叶绿体的结构与功能叶绿体的结构与功能而每个基粒都而每个基粒都含有两个以上含有两个以上的的类囊体类囊体，多，多者可达者可达100个以个以上。叶绿体内上。叶绿体内有如此多的基有如此多的基粒和类囊体，粒和类囊体，极大地扩大了极大地扩大了受光面积受光面积。每个基粒由多个每个基粒由多个类囊体类囊体组成组成1、叶绿体的结构、叶绿体的结构（1）分布）分布主要分布在绿色植物的叶肉细胞主要分布在绿色植物的叶肉细胞（2）形态）形态一般呈扁平的椭球形或球形一般呈扁平的椭球形或球形（3）结构）结
10、构外膜外膜内膜内膜（4）功能）功能光合作用的场所光合作用的场所基粒基粒由两个以上的类囊体组成，由两个以上的类囊体组成，含含色素色素和和酶酶，扩大了膜面积扩大了膜面积基质基质含多种光合作用所必需的含多种光合作用所必需的酶酶含少量含少量DNA和和RNA透明透明，有利于光线的透过，有利于光线的透过1装片中好氧细菌向叶绿体被装片中好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中。光束照射到的部位集中。装片中好氧细菌分布在叶绿体装片中好氧细菌分布在叶绿体所有受光部位的周围。所有受光部位的周围。氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。场所。2结论：结论：现象：现象：
11、现象：现象：没有没有空气空气黑暗黑暗 完完 全全 光光 照照2.2.叶绿体的功能（恩格尔曼实验）叶绿体的功能（恩格尔曼实验）没没空空气气黑黑暗暗21讨论：2.恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？（1）用水绵作实验材料，有细而长的带状叶绿体，螺旋状分布在细胞中，便于观察和分析研究。（2）将临时装片置于黑暗且没有空气的环境中，排除了环境中光线和O2的影响，从而确保实验能顺利进行。（3）用极细的光束照射，并且用好氧菌进行检测，能准确的判断水绵细胞中放O2 部位。（4）进行黑暗（局部光照）与曝光的对照实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。3.资料2可以得出什么结论？叶绿体是进行光合作用的场所。叶绿体是进行光合作用的场所。22结论结论:叶绿体叶绿体是进行光合作用的场所，它内是进行光合作用的场所，它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的吸收光能的色素色素分子分子，还有许多进行，还有许多进行光合作用所必需的光合作用所必需的酶酶。课堂小结：叶绿体类囊体的薄膜叶绿体类囊体的薄膜分布分布分类分类叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a a叶绿素叶绿素b b叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素功能功能 吸收传递转化光能，吸收传递转化光能，用于光合用于光合作用作用1/43/4捕捕获获光光能能的的色色素素吸收红光、吸收红光、蓝紫光蓝紫光吸收蓝吸收蓝紫光紫光