5.4.1 捕获光能的色素和结构

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1、捕获光能的色素和结构课标要求说明光合作用以及对它的认识过程。1叶绿体色素的种类和作用2光合作用的过程及反应式3光合作用的发现研究影响光合作用速率的环境因素。1光照强度2CO2浓度3温度4必需矿质元素一、绿叶中色素的提取和分离实验分析1、原理（1）各种色素能溶解在有机溶剂（无水乙醇等）中形成溶液，使色素从生物组织中脱离出来。（2）各种色素都能溶解在层析液中，但在层析液中的溶解度不同：溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。从而形成不同的色素带。2、实验流程2、实验流程（1）提取绿叶中的色素（2）制备滤纸条（

2、3）画滤液细线（4）分离绿叶中的色素（5）观察结果叶绿体中的色素叶绿素（含量约占总量的3/4）类胡萝卜素（含量约占总量的1/4）主要吸收蓝紫光和红光主要吸收蓝紫光叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）3、实验疑难点拨（1）实验中几种化学试剂的作用无水乙醇：二氧化硅：碳酸钙：可溶解叶绿体中的色素破坏细胞结构，使研磨充分可防止研磨过程中色素被破坏（2）实验成功的关键①叶片要新鲜、颜色要深绿，含有较多色素②研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定，易被活细胞内的酶水解。充分研磨使叶绿体完全破裂，提取较多的色

3、素③滤液细线不仅要求细、直，而且要求含有较多色素，所以要求滤液干后再画一两次④滤液细线不能触及层析液，否则色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带二、叶绿体中的色素1、色素与吸收光谱类囊体的薄膜上分布有进行光合作用的色素，可以吸收、传递和转换光能2、不同颜色温室大棚的光合效率（1）无色透明大棚日光中各色光均能透过，有色大棚主要透过同色光，其他光被吸收（2）叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效率最低。3、植物叶中色素的化学性质与叶色的关系（1）四种色素都不溶于水，而溶于酒精、丙酮、石油醚等有机溶剂中（2）叶绿素的化

4、学性质没有类胡萝卜素稳定，叶绿素的合成易受光照、温度和Mg的影响。（3）正常叶色：叶绿素和类胡萝卜素的分子比例为3:1叶色变黄：寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素稳定。叶色变红：秋天降温时，植物体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，叶绿素因寒冷逐渐降解。4、荧光现象和磷光现象叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色，这种产生红光的现象叫做荧光现象。当去掉光源后，用精密仪器还能测量到叶绿素溶液继续辐射出微弱的红光，这种现象称为磷光现象。荧光与磷光的产生都是由于叶绿素分子吸收光能后，又以光能的形式释放出

5、来的能量。三、叶绿体的结构和功能恩格尔曼的两个实验美国科学家恩吉尔曼的实验1．为什么选用水绵做为实验材料？2．为什么选用黑暗并且没有空气的环境？3．为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在光下？因为水绵不仅有细而长的带状叶绿体，而且螺旋分布于细胞中，便于进行观察和分析研究。先用极细光束，用好氧细菌检测，能准确判断水绵细胞中释放氧的部位；而后用完全曝光的水绵与之做对比，从而证明了实验结果完全是光照引起的，并且氧是由叶绿体释放出来的。先选用黑暗并且没有空气的环境，是为了排除实验前环境中光线和氧的影响，确保实验的准确

6、性。1、形态：2、结构：3、功能：扁平的椭球形或球形双层膜（外膜和内膜），含基粒（类囊体堆叠而成）和基质，基粒和类囊体扩展了其受光面积。光合色素分布在类囊体的薄膜上，光合酶分布在基粒和基质中，基质中含有少量的DNA。进行光合作用的场所例题分析例1、叶绿体色素的纸层析结果显示．叶绿素b位于层析滤纸的最下端，原因是A．分子量最小B．分子量最大C．在层析液中的溶解度最小D．在层析液中的溶解度最大C例2、下图示叶绿体色素的提取和分离实验的部分材料和用具。据图回答：（1）图中步骤①加入研钵内的物质：A＿10mL，作用是＿＿＿，B＿

7、＿少许，作用是研磨得充分，C＿＿＿少许，作用是＿＿。（2）图中步骤②将浆糊状的研磨液倒入漏斗中，漏斗底部放有＿＿＿（3）图中步骤③剪去两角的作用是＿＿＿，画滤液细线的要求是＿＿＿（4）图中步骤④中关键应注意，加盖的目的是＿＿，色素带最宽的是，扩散速度最快的是＿＿。例3、将4支盛有等量衣藻溶液的密闭试管，在暗室中放置一定时间后，放在右图中a、b、c、d所示位置，经照射1h后，取出衣藻加热脱色，滴加碘液，则呈现蓝色较浅的应是哪支试管中的衣藻？（　）（1）海洋中藻类的有分层现象，与植物中的色素吸收光的颜色有什么关系？（2）在温

8、室内自然光照射基础上，给植物人工补充哪些单色光对增产有利？（1）不同波长的光穿透性不同，到达深水层的光线是相对富含短波长的光。吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方。褐藻吸收黄光。（2）红光和蓝紫光阳光通过三棱镜能显示七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源