5-4-1捕获光能的色素和结构1[优教课堂]

1、1课堂教育 追根溯源追根溯源，对于绝大多数生物来对于绝大多数生物来 说，活细胞所需能量的最终源头是说，活细胞所需能量的最终源头是太太 阳能阳能。将光能转换成细胞能够利用的。将光能转换成细胞能够利用的 化学能的是光合作用。进行光合作用化学能的是光合作用。进行光合作用 的细胞，首先要能够捕获光能。的细胞，首先要能够捕获光能。 2课堂教育 下列转变需经哪些生理过程才能实现？下列转变需经哪些生理过程才能实现？ 光能光能 糖类等有机物中稳定的化学能糖类等有机物中稳定的化学能 ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能 直接用于各种生命活动直接用于各种生命活动 光合作用光合作用 呼吸作用、呼吸作用、ATPA

2、TP合成合成 ATPATP水解水解 思考思考 3课堂教育 叶片下表皮的叶片下表皮的 气孔数量比上气孔数量比上 表皮的多表皮的多 表皮细胞表皮细胞不含叶绿体而分布不含叶绿体而分布 在表皮细胞之间的在表皮细胞之间的保卫细胞保卫细胞 含有叶绿体。含有叶绿体。 4课堂教育 气孔气孔 上表皮上表皮 栅栏栅栏 组织组织 海绵海绵 组织组织 下表皮下表皮 气孔气孔 叶肉叶肉 组织组织 5课堂教育 6课堂教育 . 正常苗正常苗白化苗白化苗 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

3、 这说明色素能够捕获光能。这说明色素能够捕获光能。7课堂教育 为什么大多植物的叶片是绿色的，而有些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为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不 同呢？同呢？ 植物叶片中到底含有哪些色素？植物叶片中到底含有哪些色素？ 8课堂教育 （一）提取色素：（一）提取色素： 材料材料:新鲜绿叶新鲜绿叶5g（色素较多色素较多） 提取：色素能溶解在丙酮或乙醇等有机溶剂中，提取：色素能溶解在丙酮或乙醇等有机溶剂中， 所以可用无水乙醇提取色素所以可用无水乙醇提取色素 一、绿叶中色素的提取和分离一、绿叶中色素

4、的提取和分离 目的：目的：1.进行绿叶中色素的提取和分离进行绿叶中色素的提取和分离 2.探究绿叶中含几种色素探究绿叶中含几种色素 试剂试剂 ：无水乙醇无水乙醇 层析液层析液 SiO2 CaCO3 用具：干燥的定性滤纸等用具：干燥的定性滤纸等 分离：分离：不同色素不同色素在在层析液层析液中中溶解度不同溶解度不同， 溶解度高的溶解度高的随层析液在滤纸上随层析液在滤纸上扩散速度快扩散速度快， 反之则慢，从而分离色素。反之则慢，从而分离色素。 原理：原理： 9课堂教育 v方法步骤：方法步骤： 1、提取绿叶中的色素、提取绿叶中的色素 无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙的作用？无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙的作用？

5、2、制备滤纸条、制备滤纸条 滤纸条一端减去两角，原因？滤纸条一端减去两角，原因？ 3、画滤液细线、画滤液细线 重复画几次的目的？重复画几次的目的？ 4、分离绿叶中的色素、分离绿叶中的色素 不能让滤液细线触及层析液，原因？不能让滤液细线触及层析液，原因？ 5、观察与记录、观察与记录 有几条不同颜色的色带？排序怎样？宽窄如何？有几条不同颜色的色带？排序怎样？宽窄如何？ 这说明了什么？这说明了什么？ 实验：绿叶中色素的提取和分离实验：绿叶中色素的提取和分离 10课堂教育 SiO2使研磨充分使研磨充分 CaCO3 中和酸性物质，中和酸性物质， 防止色素被破坏防止色素被破坏 无水酒精无水酒精溶解色素溶解

6、色素 （1）称取绿叶五克，剪碎，放在研钵中）称取绿叶五克，剪碎，放在研钵中 （2）加入少许SiO2 、CaCO3， 再加入再加入10毫升无水乙醇，毫升无水乙醇， 进行进行快速、充分快速、充分的研磨的研磨 1. 1.提取绿叶中的色素提取绿叶中的色素 方法步骤：方法步骤： 11课堂教育 （3）过滤：将研磨液迅）过滤：将研磨液迅 速倒入玻璃漏斗（速倒入玻璃漏斗（基部放基部放 置单层尼龙布置单层尼龙布 ），），获获 取绿色滤液，及时用棉塞取绿色滤液，及时用棉塞 将试管口封严。将试管口封严。 单层尼龙布单层尼龙布 过滤叶脉及过滤叶脉及 二氧化硅等二氧化硅等 防止乙醇挥防止乙醇挥 发发 12课堂教育 2.

7、制备滤纸条制备滤纸条 画铅笔细线画铅笔细线 将干燥的定性滤纸剪成稍小于试管长与直径的滤纸条，将干燥的定性滤纸剪成稍小于试管长与直径的滤纸条， 将一端减去两角，并在距这一端将一端减去两角，并在距这一端1厘米处用铅笔画一厘米处用铅笔画一 条细线。条细线。 剪角的目的：防止两侧色素扩散快，色素带不整齐剪角的目的：防止两侧色素扩散快，色素带不整齐 铅笔线铅笔线 13课堂教育 3.画滤液细线画滤液细线 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均 匀划出一条细线， 滤液细线滤液细线 要求：细、齐、直。要求：细、齐、直。 待滤液干后，重复重复1-2次，次， 目的：积累目的：积累 更多色素，使色素分离效果更明显。更多

8、色素，使色素分离效果更明显。 14课堂教育 4.分离色素：取适量层析液倒入烧杯中，将滤分离色素：取适量层析液倒入烧杯中，将滤 纸条轻插入层析液中纸条轻插入层析液中（滤液细线不能触及层析液，（滤液细线不能触及层析液， 以防止色素溶解于层析液中而无法分离），以防止色素溶解于层析液中而无法分离）， 用培养皿盖住（用培养皿盖住（防止层析液挥发防止层析液挥发）。）。 插滤纸条插滤纸条 层析液层析液 培养皿培养皿 5.观察与记录观察与记录 溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢 15课堂教育 16课堂教育 17课堂教育 捕获光能的色素捕获光能的色素 18课堂教

9、育 类胡萝卜素（类胡萝卜素（14） 叶绿素（叶绿素（34） 滤液细线滤液细线 叶绿体中的色素叶绿体中的色素 胡萝卜素（最窄）胡萝卜素（最窄） 叶黄素（较窄）叶黄素（较窄） 叶绿素叶绿素a a（最宽）（最宽） 叶绿素叶绿素b b（较宽）（较宽） 橙黄色橙黄色 黄色黄色 蓝绿色蓝绿色 黄绿色黄绿色 （一）捕获光能的色素（一）捕获光能的色素 19课堂教育 一、捕获光能的色素一、捕获光能的色素 色素色素 叶绿素叶绿素 类胡萝卜素类胡萝卜素 叶绿素叶绿素a a 叶黄素叶黄素 胡萝卜素胡萝卜素 叶绿素叶绿素主要吸收主要吸收 红光红光和和蓝紫光蓝紫光 吸收可见吸收可见 的太阳光的太阳光 类胡萝卜素类胡萝卜素

10、主主 要吸收要吸收蓝紫光蓝紫光 （蓝绿色）（蓝绿色）（最宽）（最宽） （黄绿色）（黄绿色） （橙黄色）（橙黄色）（最窄）（最窄） （黄色）（黄色） 含量约占含量约占3/4 含量约占含量约占1/4 色素具有吸收光色素具有吸收光 能、传递光能、能、传递光能、 转化光能的作用。转化光能的作用。 20课堂教育 光与光合作用捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构 叶绿体是进行叶绿体是进行光合作用的场所。光合作用的场所。 层析带层析带 宽窄宽窄 最宽 较宽 最窄 较窄 21课堂教育 绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光 22课堂教育 色素的吸收光谱色素的吸收光谱 叶绿素溶液叶

11、绿素溶液 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光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类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 类胡萝卜素溶液类胡萝卜素溶液 23课堂教育 捕获光能的结构捕获光能的结构 色素色素 酶酶 分布：分布： 主要分布在绿色植物的叶肉主要分布在绿色植物的叶肉 细胞细胞 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 功能：功能：光合作用的场所。光合作用的场所。 结构：结构：外膜外膜 内膜内膜 基粒基粒 由两个以上的类囊体堆由两个以上的类囊体堆 叠而成，类囊体薄膜上叠而成，类囊体薄膜上 含色素和酶含色素和酶 基基 质质 含多种光合作用所必含多种光合作用所必 需的酶需的酶

12、透明，有利于光线的透过透明，有利于光线的透过 24课堂教育 含叶绿体的含叶绿体的真核细胞真核细胞能进行光合能进行光合 作用，含有光合色素的作用，含有光合色素的原核生物原核生物也能也能 进行光合作用。例如：除绿色植物外，进行光合作用。例如：除绿色植物外， 不含叶绿体的原核生物不含叶绿体的原核生物蓝藻蓝藻、某些、某些细细 菌菌（如绿硫细菌、紫硫细菌）也能进（如绿硫细菌、紫硫细菌）也能进 行光合作用。行光合作用。 25课堂教育 叶绿体叶绿体光合作用的场所光合作用的场所 26课堂教育 色素位于叶绿体基粒的类囊体薄膜上 思考：1克菠菜叶片中的类囊体薄膜的 面积可达60左右？ 极大地拓展了受光面积，为光合

13、作用的酶提供附着位点。 27课堂教育 叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗？叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗？ 水绵是常见的水绵是常见的淡水藻类淡水藻类 每条水绵由许多个结构相每条水绵由许多个结构相 同的同的长筒状细胞长筒状细胞连接而成。连接而成。 水绵很明显的特点是：水绵很明显的特点是：叶叶 绿体呈带状绿体呈带状，螺旋螺旋排列在排列在 细胞里。细胞里。 探究四 28课堂教育 29课堂教育 5 5、恩吉尔曼实验、恩吉尔曼实验18801880年年 光合作用可以释光合作用可以释 放氧气放氧气 场所场所叶绿体叶绿体 光合作用需要光光合作用需要光 能能 结论结论: 30课堂教育 1880年，美国科学家恩格尔曼年，

14、美国科学家恩格尔曼 黑暗处用极细光束照射黑暗处用极细光束照射 暴露在光下暴露在光下 31课堂教育 水绵水绵+好氧细菌好氧细菌 黑暗黑暗 无空气无空气 极细光束照射极细光束照射 好氧细菌集中在好氧细菌集中在 叶绿体被光束照射的部位叶绿体被光束照射的部位 完全暴露光下完全暴露光下 好氧细菌分布于好氧细菌分布于 叶绿体所有受光部位叶绿体所有受光部位 v 实验过程 1、氧气是叶绿体释放出来的、氧气是叶绿体释放出来的 2、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所 v 实验结论 v 实验的巧妙之处 1 选用水绵：具有细而长的叶绿体并且其螺旋状分布在细胞中。选用水绵：具有细而长

15、的叶绿体并且其螺旋状分布在细胞中。 2 先放在黑暗无空气的环境中：排除环境中光和氧气的影响。先放在黑暗无空气的环境中：排除环境中光和氧气的影响。 3 极细的光束照射、好氧细菌检测：迅速准确地判断出释放氧气的部位。极细的光束照射、好氧细菌检测：迅速准确地判断出释放氧气的部位。 4 黑暗和极细光照射形成对比：明确指出结果完全是由光照引起的。黑暗和极细光照射形成对比：明确指出结果完全是由光照引起的。 5 设置验证试验：完全暴露在光下，再一次验证了实验结果。设置验证试验：完全暴露在光下，再一次验证了实验结果。 32课堂教育 33课堂教育 叶叶 绿绿 体体 含光合色素含光合色素 为什么说叶绿体是进行为什

16、么说叶绿体是进行 光合作用完整单位？光合作用完整单位？ 位于基粒上位于基粒上 含光合作含光合作 用有关酶用有关酶 位于基粒上位于基粒上 （少量）（少量） 位于基质中位于基质中 （大量）（大量） 34课堂教育 叶绿体的结构叶绿体的结构 外膜外膜 内膜内膜 基粒基粒基质基质 类囊体类囊体 捕获光能的色素分布在捕获光能的色素分布在_ 类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上 与光合作用有关的酶分布于与光合作用有关的酶分布于 。 基粒囊状结构的薄膜上、基粒囊状结构的薄膜上、 叶绿体的基质中叶绿体的基质中 35课堂教育 小结 叶绿体是进行光合作用的场所。它内部叶绿体是进行光合作用的场所。它内部 的巨大膜面积上，不仅

17、分布着许多吸收的巨大膜面积上，不仅分布着许多吸收 光能的色素分子，还有许多进行光合作光能的色素分子，还有许多进行光合作 用所必需的酶。用所必需的酶。 36课堂教育 绿藻 红藻 褐藻 透光带 上部 中部 下部 海藻分层现象海藻分层现象 光照强光照强 光照弱光照弱 不同颜色的藻类吸收不不同颜色的藻类吸收不 同波长的光。藻类本身的同波长的光。藻类本身的 颜色是反射出来的光，即颜色是反射出来的光，即 红藻红藻反射出了反射出了红光红光，绿藻绿藻 反射出反射出绿光绿光，褐藻褐藻反射出反射出 黄色黄色的光。水层对光波中的光。水层对光波中 的红、橙部分吸收显著多的红、橙部分吸收显著多 于对蓝、绿部分的吸收，于

18、对蓝、绿部分的吸收， 即到达深水层的光线是相即到达深水层的光线是相 对富含短波长的光，所以对富含短波长的光，所以 吸收吸收红光红光和和蓝紫光蓝紫光较多的较多的 绿藻绿藻分布于海水的浅层，分布于海水的浅层， 吸收吸收蓝紫光蓝紫光和和绿光绿光较多的较多的 红藻红藻分布于海水深的地方。分布于海水深的地方。 （课本（课本P100P100拓展题拓展题2 2） 37课堂教育 与生活的联系 根据不同色素对不同波长的光的吸收不同 的特点，想一想温室或大棚种植蔬菜时， 应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充 光源？ 白色最好，其次是红光或蓝光，白色最好，其次是红光或蓝光， 最次是绿光最次是绿光 38课堂教育 1研

19、磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是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使各种色素溶解在丙酮中 B使研磨充分使研磨充分 C防止色素分子被破坏防止色素分子被破坏 D加速研磨加速研磨 2对对“叶绿体中色素的提取和分离叶绿体中色素的提取和分离”实验中，下列描实验中，下列描 述述 正确的是正确的是 ( ) A将将5g新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入丙酮、新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入丙酮、 石英砂、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨以后，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

20、划出一条滤液细线，并连续迅速地重复划23次次 C把划好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，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，所以研磨过程中加色素分子是有机物，不溶于水，所以研磨过程中加 入乙醇是为了溶解色素入乙醇是为了溶解色素 C D 39课堂教育 4下图所示下图所示“叶绿体中色素的提取和分离叶绿体中色素的提取和分离”实验的实验的 装置装置 正确的是正确的是 ( ) 5纸层析法分离叶绿体色素时纸层析法分离叶绿体色素时,滤纸上最下端的色素滤纸上最下端的色素 名称和颜色分别是名称和颜色分别是 (

21、) A橙黄色的胡萝卜素橙黄色的胡萝卜素 B黄色的叶黄素黄色的叶黄素 C蓝绿素的叶绿素蓝绿素的叶绿素a D黄绿色的叶绿素黄绿色的叶绿素b 6在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色素滤液进行在圆形滤纸的中央，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 圈的色素是圈的色素是 ( ) A橙黄色的胡萝卜素橙黄色的胡萝卜素 B黄色的叶黄素黄色的叶黄素 C蓝绿素的叶绿素蓝绿素的叶绿素a D黄绿色的叶绿素黄绿色的叶绿素b B D A 40课堂教育 7阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。 如果将

22、一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连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绿光区绿光区 B红橙光区和绿光区红橙光区和绿光区( ) C蓝紫光区和绿光区蓝紫光区和绿光区 D红橙光区和蓝紫光区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，罩内相同的天竺葵，光照相同时间后，罩内O2最多的是最多的是 ( ) A绿色罩绿色罩 B黑色罩黑色罩 C无色罩无色罩 D蓝紫色罩蓝紫色罩 C 41课堂教育 8分别在分别在A、B、C三个研钵中加三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下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