捕获光能的色素和结构

第4节能量之源 光与光合作用 2 生命活动的最终能源太阳能是如何转变成化学能用于生命活动的 通过植物细胞的光合作用 3 植物的光合作用是以太阳光能作为动力的 植物为什么能捕获光能进行光合作用的 我们来比较健康幼苗与白化苗的生长状况 请分析为什么白化苗的长势比正常幼苗差 重点知识回顾 1 生物体的直接能源物质 最终能源物质 生物体的直接能源物质ATP 最终能源物质光能 正常幼苗能进行光合作用制造有机养料 白化苗不能进行光合作用 无法制造有机养料 因为有能捕获光能的色素 捕获光能的色素和结构 为什么大多植物的叶片是绿色的 而有些植物的叶片不是绿色的 为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不同呢 那么植物叶片中到底含有哪些色素 捕获光能的色素 绿叶中会有哪些种类的色素呢 它们分别是什么颜色的 各种色素在绿叶的含量相同吗 一 提取色素 1 研磨 材料 5g鲜叶 药品 SiO2 使研磨充分 CaCO3 防止色素破坏 无水酒精 溶解色素 原理 色素能溶解在丙酮或酒精等有机溶剂中 所以可用无水酒精提取色素 一 绿叶中色素的提取和分离 2 过滤 获取绿色滤液 收集滤液 封口 色素随层析液在滤纸上扩散速度不同 从而分离色素 扩散速度与色素在层析中的溶解度的关系 溶解度大 扩散速度快溶解度小 扩散速度慢 二 分离色素 原理 1 准备滤纸条 要求 细而齐 重复2 3次 2 分离色素 层析液不能没及滤液线 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 说明色素的种类 叶绿素a 蓝绿色 类胡萝卜素 叶绿素 胡萝卜素 橙黄色 叶黄素 黄色 叶绿素b 黄绿色 结果 捕获光能的色素 类胡萝卜素 叶绿素 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 占1 4 占3 4 滤纸上色带的排列顺序如何 宽窄如何 说明什么 橙黄色 黄色 蓝绿色 黄绿色 扩散速度最快的 含量最多的 光合色素与光能的捕获 叶绿体中的色素提取液 四种色素对光的吸收 二 色素的作用 实验表明 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 叶绿体色素具有吸收光能 传递光能 转化光能的作用 为什么植物的叶片呈现绿色 光照到物体表面后 该物体又将这种颜色的光反射出来 就是我们所见到的颜色 对植物而言 除了部分橙光 黄光和大部分绿光被反射外 其他的基本上都被叶绿素分子吸收了 所以植物的叶片呈现绿色 问题探讨 在蔬菜大棚内为悬挂发红色或蓝色的灯管 并且在白天也开灯 用这种方法有什么好处 不同颜色的灯光对植物的光合作用有影响吗 用这种方法可以提高光合作用强度 因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光 不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响 为什么不使用发绿色光的灯管作为补充光源 因为叶绿素对绿光吸收最少 所以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源 这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢 谁提出的呢 光合作用的完整单位 叶绿体 叶片中的叶肉细胞 绿叶 叶肉细胞亚显微结构模式图 叶绿体亚显微结构模式图 基质 外膜 内膜 类囊体膜 基粒 下列标号各代表 捕获光能的色素分布在 类囊体的薄膜上 叶绿体的功能 恩格尔曼的实验 隔绝空气黑暗环境用极细光束照射 完全暴露在光下 结论 氧是由叶绿体释放出来的 叶绿体是进行光合作用的场所 光合作用需要光照 选材好 水绵的叶绿体呈螺旋式带状 便于观察 用好氧细菌可确定释放氧多的部位 设计妙 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰 用极细的光束照射 叶绿体上可分为光照多和光照少的部位 相对于一组对比实验 临时装片暴露在光下的实验再一次验证试验结果 恩格尔曼实验的巧妙之处 叶绿体是进行光合作用的场所 它内部的巨大膜表面上 分布了许多吸收光能的色素分子 还有许多进行光合作用的酶 总结叶绿体的功能 叶绿体 含光合色素 为什么说叶绿体是进行光合作用完整单位 位于基粒上 含光合酶 位于基粒上 少量 位于基质中 大量 1 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 拓展 2 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 1 研磨绿叶时要加入碳酸钙 其目的是 A 使各种色素溶解在丙酮中B 使研磨充分C 防止色素分子被破坏D 加速研磨 巩固练习 2 对 叶绿体中色素的提取和分离 实验中 下列描述正确的是 A 将5g新鲜完整的菠菜叶 放入研钵中 加入丙酮 石英砂 CaCO3以后 迅速研磨B 用毛细吸管吸取少量滤液 沿铅笔线处小心均匀地划出一条滤液细线 并连续迅速地重复划2 3次C 把划好细线的滤纸条插入层析液中 并不断摇晃 以求加快色素在滤纸条上的扩散D 色素分子是有机物 不溶于水 所以研磨过程中加入丙酮是为了溶解色素 C D 3 分别在I II III三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶 并按下表所示添加试剂 经研磨 过滤得到三种不同颜色的溶液 即 深绿色 黄绿色 几乎无色 则I II III三个研钵中的溶液颜色分别是 A 几乎无色 黄绿色 深绿色B 深绿色 几乎无色 黄绿色C 黄绿色 深绿色 几乎无色D 黄绿色 几乎无色 深绿色 D 4 下图所示 叶绿体中色素的提取和分离 实验的装置正确的是 5 纸层析法分离叶绿体色素时 滤纸上最下端的色素名称和颜色分别是 A 橙黄色的胡萝卜素B 黄色的叶黄素C 蓝绿素的叶绿素aD 黄绿色的叶绿素b6 在圆形滤纸的中央 滴上叶绿体的色素滤液进行色素分离 会看到近似同心的四圈色素环 排在最外圈的色素是 A 橙黄色的胡萝卜素B 黄色的叶黄素C 蓝绿素的叶绿素aD 黄绿色的叶绿素b B D A 7 阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱 如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间 连续光谱中就会出现一些黑色条带 这些条带应位于A 绿光区B 红橙光区和绿光区 C 蓝紫光区和绿光区D 红橙光区和蓝紫光区 D 8 用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小 生长状况相同的天竺葵 光照相同时间后 罩内O2最多的是 A 绿色罩B 黑色罩C 无色罩D 蓝紫色罩 C 8 分