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(共21张PPT)
想象：如果没有绿色植物，世界会怎样？
叶片是进行光合作用的主要器官。白化苗不能进行光合作用，待种子中储存的养分耗尽会死去。推测叶片中色素可能与光能的捕获有关。
光合作用(photosynthesis )是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。
5.4 光合作用与能量转化
叶子概念车
实验：绿叶中色素的提取和分离
阅读P98-P99实验内容，思考以下问题
1、实验的目的是什么？
2、提取和分离色素的原理分别是什么？
3、实验中无水乙醇、层析液、二氧化硅、碳酸钙的作用是什么？
4、实验的步骤是什么？
绿叶中有哪些色素呢？
一、捕获光能的色素
实验：绿叶中色素的提取和分离
①进行绿叶中色素的提取和分离
②探究绿叶中含有几种色素
1、实验的目的是什么？
2、提取和分离色素的原理分别是什么？
提取
分离
色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中
绿叶中不同色素都能溶解在层析液中，但不同色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，色素随层析液在滤纸上扩散而分开。
方法：纸层析法
3、实验中无水乙醇、层析液、二氧化硅、碳酸钙的作用是什么？
无水乙醇：
层析液：
二氧化硅：
碳酸钙：
溶解并提取色素
使研磨更加充分
保护色素防止色素被破坏
分离色素
（1）提取绿叶中的色素
取材
称取5g绿叶，剪去主脉，剪碎，放入研钵中
研磨
向研钵中放入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入5～10mL无水乙醇，迅速、充分地进行研磨
过滤
将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部放一块单层尼龙布）进行过滤
收集
将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严
4、实验的步骤是什么？
思考色素的提取相关问题
1.为什么用新鲜绿叶？
2.研磨时应注意什么？原因是什么？
3.过滤时漏斗基部的尼龙布能否用滤纸替代？原因是什么？
4.盛放滤液的试管口加棉塞
5.某实验小组得到的色素提取液颜色过浅，请结合实验步骤分析可能的原因有哪些？
使滤液中色素含量高
研磨时要迅速、充分。这样可以保证色素释放得更加充分且挥发量少。
不能用滤纸替代。因为滤纸的吸附性强，会导致滤液中色素的浓度过低。
防止乙醇挥发和色素氧化。
(1)未加入二氧化硅或研磨不充分，色素未能充分提取出来；
(2)称取绿叶过少或加入的无水乙醇过多，色素溶液浓度小；
(3)未加入碳酸钙或加入过少，部分色素分子被破坏。
制备滤纸条
铅笔线
画滤液细线
分离绿叶中色素
将干燥的定性滤纸剪成宽度略小于试管直径、长度略小于试管长度的滤纸条，将滤纸条一端剪去两角，在距这一端底部1 cm处用铅笔画一条细的横线
用毛细吸管吸取少量的滤液，沿铅笔线均匀地画一条细线，（也可用盖玻片蘸取滤液、在横线处按压出均匀细线）待滤液干后，再画1～2次
将适量的层析液倒入试管中，插入滤纸条（有滤液细线一端朝下），随后棉塞塞紧试管口。也可用小烧杯代替试管，用培养皿盖住小烧杯。
观察与记录
观察试管内滤纸条上出现几条色素带，以及每条色素带的颜色和宽窄，记录观察结果
（2）分离绿叶中的色素
插滤纸条
层析液
培养皿
思考色素的分离相关问题
1.为什么滤纸预先干燥处理？
2.制备滤纸条时为什么要减去两角？
3.滤液细线的划线原则是什么？待滤液干后，再重画一到两次的目的是什么？
4.为何滤液细线不能触及层析液？
5.层析时要注意什么？
使层析液在滤纸上快速扩散。
避免层析液在边缘扩散过快，使其同步到达细线。
画滤液细线的原则是细、直、齐。待滤液干后，再重画一到两次可以增加滤液细线中色素的含量，使分离色素带更明显。
防止滤液细线中色素溶解于层析液中，不能在滤纸上扩散。
层析液由1份苯、2份丙酮、20份石油醚混合而成。易挥发，有一定毒性。为减少吸入层析液中有毒性的挥发性物质。分离色素在试管口塞紧棉塞或用培养皿盖好小烧杯。过程应在通风好条件下进行，结束时应用肥皂将手洗干净。
结果与结论
绿叶中的色素
类胡萝卜素
叶绿素
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
(约占1/4)
(约占3/4)
（橙黄色）
（黄色）
（蓝绿色）
（黄绿色）
结论：色素含量最多的是叶绿素a，最少的是胡萝卜素；色素溶解度最高的是胡萝卜素，最低的是叶绿素b。
胡叶
a
b
滤纸条上有几条的色素带？其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？
色素带条数与色素种类有关，色素带宽窄与色素含量有关，色素扩散速度与溶解度有关。
如果在圆形滤纸的中央点开始，对叶绿体的色素进行层析，会看到什么现象？
会出现四个同心圆的色素带，从外往里依次为
胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
【拓展实验】
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，不吸收红光。
光是一种电磁波；可见光的波长是400-760nm；不同波长的光，颜色不同。
【知识拓展】
不同的色素所吸收的光有什么不同吗
光合作用所利用的光都是可见光
三棱镜
大棚种植蔬菜时，选择什么颜色的塑料薄膜最好？
无色
叶绿素溶液
类胡萝卜素溶液
小结：
色素 色素颜色 含量 溶解度 扩散速度 主要吸收光能
橙黄色
黄色
蓝绿色
黄绿色
最少
较少
最多
较多
最大
较大
较小
最小
最快
较快
较慢
最慢
蓝紫光
蓝紫光
红光
与光合作用有关的色素存在于哪呢？
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素ａ
叶绿素ｂ
叶绿体
功能：吸收、传递和转化光能
二、叶绿体的结构适于进行光合作用
(1)结构
外表：①_______
内部
②_____
③_____：由_______堆叠而成
↓决定
(2)功能：进行____________的场所。
双层膜
基质
基粒
类囊体
光合作用
(3)物质基础
在叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的_________。
在_____________上和______________中，还有许多进行光合作用所必需的酶。
色素分子
类囊体膜
叶绿体基质
思考·讨论：叶绿体的功能
黑暗中用极细光束照射
黑暗
无空气
完全暴露在光下
细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中
细菌分布在叶绿体所有受光的部位
资料1 1881年德国科学家恩格尔曼的实验
结论：氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
把载有水绵和需氧细菌的临时装片放在没有空气的小室内
恩格尔曼的实验二
结论：叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用，放出大量氧气。
为什么大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域呢？
这是因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长光的照射下，叶绿体会释放氧气，适于需氧细菌在此区域分布。
好氧细菌
思考
1.恩戈尔曼实验选择水绵和需氧细菌作为实验材料的优点是什么？
2.为何要除去小室中原有的空气？
　选用没有空气的环境，可排除空气中氧气的干扰。
3.在黑暗中用极细的光束照射水绵有何巧妙之处？
　用极细的光束照射，使叶绿体形成有光和无光部位，相当于一组对比实验。
4.为何把载有水绵的临时装片又暴露于光下？
和黑暗条件下用极细的光束照射进行对照，进一步明确实验结果完全是由光照射到叶绿体引起的。
（1）水绵具有细长的螺旋带状叶绿体，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。
5.综合上述资料，你认为叶绿体具有什么功能？
叶绿体是进行光合作用的场所，并且能够吸收特定波长的光。
1.为研究光照强度对幼苗光合色素的影响，用纸层析法对正常光照和强光照条件下生长的植物叶片中的光合色素进行分离，结果如图所示(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确的是
A.色素Ⅳ在提取液中的溶解度最低
B.色素Ⅰ、Ⅱ主要吸收可见光中的蓝紫光和红光
C.强光照可提高类胡萝卜素含量，降低叶绿素含量
D.色素Ⅰ的颜色为橙黄色、色素Ⅳ的颜色为蓝绿色
√
2.德国科学家恩格尔曼曾用需氧细菌、水绵做了两个实验，发现叶绿体的功能以及光合作用的吸收光谱，实验内容如图所示。下列分析错误的是
A.实验一黑暗组水绵叶绿体的不同部位可以相互对照
B.实验一中的两组实验均是在无空气的小室内进行的
C.实验一说明叶绿体通过光合作用向细胞外释放氧气
D.实验二说明叶绿体不能吸收波长为550～600 nm的光
√
概念检测
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
拓展应用
1.海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。这种现象与光能的捕获有关吗
有关。不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光所形成的，即红藻反射出红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。水对红、橙光的吸收比对蓝、绿光的吸收要多，即到达深水层的光线是短波长的光，因此，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。

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