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光合作用与能量转化（一）
捕获光能的色素和结构
Function of cell membrane
捕获光能的色素和结构
Function of cell membrane
玉米中有时会出现白化苗。白化苗由于不能进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。
捕获光能的色素和结构
Function of cell membrane
实验：绿叶中色素的提取和分离
Experiment: Extraction and separation of pigment from green leaves
一、原理
1、提取原理
2、分离原理
绿叶中的色素不只一种，它们都能溶解在层析液中。然而它们在层析液中的溶解度不同：溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。这样，几分钟后，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。（教材P98）
绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。
实验：绿叶中色素的提取和分离
Experiment: Extraction and separation of pigment from green leaves
一、原理
1、提取原理
2、分离原理
绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。
思考：1、什么试剂可替代无水乙醇？
2、层析液含有哪些物质，可由什么代替？
实验：绿叶中色素的提取和分离
Experiment: Extraction and separation of pigment from green leaves
1cm
层析液
实验：绿叶中色素的提取和分离
Experiment: Extraction and separation of pigment from green leaves
二、实验过程
1、提取绿叶中的色素
称取5g菠菜叶，剪碎，放入研钵中；加少许二氧化硅和碳酸钙，再加入10mL无水乙醇，进行迅速、充分的研磨。将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。
实验：绿叶中色素的提取和分离
Experiment: Extraction and separation of pigment from green leaves
二、实验过程
1、提取绿叶中的色素
用棉塞将试管口塞紧
（目的是防止乙醇挥发和色素氧化）
一块单层尼龙布
实验：绿叶中色素的提取和分离
Experiment: Extraction and separation of pigment from green leaves
二、实验过程
1、提取绿叶中的色素
得到的色素提取液颜色呈淡绿色的原因有哪些
①研磨不充分或研磨速度太慢，乙醇挥发，导致溶解的色素量很；
②选材不当，未选择新鲜绿叶或称取的新鲜绿叶量过少；
③加入无水乙醇的量过多，导致色素溶液浓度偏小；
④未加入碳酸钙或加入的量过少，导致色素被破坏，主要是叶绿素被破坏。
实验：绿叶中色素的提取和分离
Experiment: Extraction and separation of pigment from green leaves
二、实验过程
色素均匀扩散，更好地分离
防止层析液在边缘扩散过快，使色素在滤纸上扩散均匀
笔墨中的色素会也能随层析液扩散，
污染从绿叶中提取的色素
细、直：使分离的色素带平整、不重叠
积累更多的色素，
使分离出的色素带清晰。
铅笔细线
实验：绿叶中色素的提取和分离
Experiment: Extraction and separation of pigment from green leaves
二、实验过程
不能让滤液细线触及层析液：
防止色素溶解在层析液中，
导致实验失败观察不到色素带
防止层析液中的成分挥发
(因为丙酮、苯等有毒)
实验：绿叶中色素的提取和分离
Experiment: Extraction and separation of pigment from green leaves
实验：绿叶中色素的提取和分离
Experiment: Extraction and separation of pigment from green leaves
三、实验结果
三、实验结果
上
下
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
（橙黄色）
（黄色）
（蓝绿色）
（黄绿色）
（主要吸收蓝紫光和红光）
（主要吸收蓝紫光）
类胡萝卜素
叶绿素
1、色素带的位置说明什么问题？
2、色素带的宽窄说明什么问题？
捕获光能的色素和结构
Function of cell membrane
捕获光能的色素和结构
Function of cell membrane
叶绿体中的色素提取液
叶绿素主要吸收___________ 类胡萝卜素主要吸收________
蓝紫光
蓝紫光、红光
红光区、蓝紫光区出现了暗带
绿光被吸收很少
四种色素对光的吸收
捕获光能的色素和结构
Function of cell membrane
色素知识的应用
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？
捕获光能的色素和结构
Function of cell membrane
影响色素合成的因素
光照
温度
矿质元素
水
氧气
遗传因素
捕获光能的色素和结构
Function of cell membrane
叶绿素a
血红蛋白
捕获光能的色素和结构
Function of cell membrane
叶绿素a：蓝绿色
COOCH3
C32H30ON4Mg
COOC20H39
叶绿素b：黄绿色
COOCH3
C32H28O2N4Mg
COOC20H39
胡萝卜素：橙黄色
不饱和碳氢化合物：C40H56
叶黄素：黄色
胡萝卜素衍生的醇类：C40H56O2
捕获光能的色素和结构
Function of cell membrane
1. 光照
光是叶绿体发育和叶绿素合成必不可少的条件。植物在缺光条件下影响叶绿素形成而使叶子发黄的现象，称为黄化现象。
正常韭菜
韭黄
捕获光能的色素和结构
Function of cell membrane
2. 温度
最适温度是20~30℃，最低温度约为2~4℃，最高温度为40℃左右。
温度过高或过低均降低合成速率，加速叶绿素降解。
秋天叶子变黄和早春寒潮过后秧苗变白等现象，都与低温抑制叶绿素形成有关。
4.水（了解）
植物缺水会抑制叶绿素的生物合成，且与蛋白质合成受阻有关。严重缺水时，叶绿素的合成减慢，降解加速，所以干旱时叶片呈黄褐色。
3. 矿质元素：氮、镁：叶绿素的组分；
铁、铜、锰、锌：叶绿素酶促合成的辅因子。
捕获光能的色素和结构
Function of cell membrane
叶绿体的结构
DNA、RNA
核糖体
基粒
双层膜
功能：进行光合作用
结构：双层膜结构的细胞器
捕获光能的色素和结构
Function of cell membrane
叶绿体
捕获光能的色素和结构
Function of cell membrane
水绵
叶绿体的功能
捕获光能的色素和结构
Function of cell membrane
1、选材：（1）水绵具有细长的带状叶绿体，易于观察现象。
（2）好氧细菌的利用，准确显示出氧气产生的部位。
2、设计：黑暗无空气的设计，排除了氧气和光的干扰。
4、进行黑暗(局部光照)和曝光对比实验，从而明确实验结果完全是光照引起的。
3、极细的光束照射：叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验。
恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？
捕获光能的色素和结构
Function of cell membrane
分析：这一巧妙的实验说明了什么？
叶绿体中的色素主要吸收红光与蓝紫光，几乎不吸收绿光
恩吉尔曼第二个实验的结果
随堂练习
In-class practice
1、基于对叶绿体的结构和功能的理解，判断下列相关表述是否正确。
（1）叶绿体中只有叶绿素吸收的光能才能用于光合作用。 （ ）
（2）叶绿体的类囊体上有巨大的膜面积，有利于充分吸收光能。 （ ）
（3）植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光。（ ）
2、下列关于高等植物细胞内色素的叙述，错误的是（ ）
A、所有植物细胞中都含有4种色素
B、有些植物细胞的液泡中也含有色素
C、叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收光能
D、植物细胞内的光合色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素两大类
×
√
×
A
随堂练习
In-class practice
3、在进行叶绿素提取和分离的实验时，不能让层析液没及滤液细线的原因是( )
A.滤纸上几种色素会扩散不均匀而影响结果
B.滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太分散
C.色素会溶解在层析液中而使结果不明显
D.滤纸条上的几种色素会混合起来
4、叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，光能的吸收发生在叶绿体的( )
A.内膜上 B.基质中 C.类囊体薄膜上 D.各部位上
5、白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，连续光谱就会出现一些黑色带，这些条带应 位于（ ）
A．绿光区 B.红光区和 绿光区
C．蓝紫光和绿光区 D.红光区和蓝紫光区
C
C
D

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