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(共28张PPT)
第5章　细胞的能量供应和利用
第4节 光合作用与能量转化　
问题探讨
现代温室大棚的“神器”
红色日光灯
红色/蓝色LED灯
二氧化碳发生器
自然界中，绿色植物储存在有机物中的能量来自哪里呢？
光合作用是唯一能捕获和转化光能的途径。
01
捕获光能的色素和结构
绿叶中究竟有哪些种类的色素呢？
1. 色素提取和分离的原理分别是什么？
2. 研磨过程中加入无水乙醇、SiO2、CaCO3的作用是什么？
3. 将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试管口塞严？
4. 滤纸条一端为什么要剪去两角？
5. 画滤液细线时应注意什么？
6. 为什么不能让滤液细线触及层析液？
自主学习：阅读课本P97-98，并思考以下几个问题
一、捕获光能的色素
提取:
分离:
提取和分离绿叶中的色素，探究绿叶中色素的种类
用层析液分离色素
用无水乙醇提取色素
（色素能溶解在无水乙醇中）
（色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液扩散得快。）
探究：绿叶中色素的提取和分离
纸层析法
实验目的
实验原理
新鲜的绿叶（深绿色）（如菠菜的绿叶）
无水乙醇（可用体积分数95%的乙醇，加入适量无水碳酸钠，除去乙醇中水分）
层析液（20份石油醚、2份丙酮、1份苯混合而成）
二氧化硅和碳酸钙
实验材料用具
探究：绿叶中色素的提取和分离
1.提取绿叶中的色素
a.研磨:
材料:5g鲜叶
药品
SiO2
CaCO3
无水乙醇
使研磨充分
防止色素（叶绿素）破坏
溶解色素
★要求：要迅速、充分
实验步骤
b.过滤：获取绿色滤液
单层尼龙布：
滤纸、纱布会吸收色素
★注意用棉塞将试管口塞严：
防止溶剂挥发和色素分子被氧化
a、制备滤纸条：
干燥的定性滤纸
2.色素的分离（纸层析法）
1cm
铅笔线
为什么要剪去两角？
减少边缘效应，造成两边色素扩散快，保证色素带整齐。
实验步骤
b、画滤液细线
★要求：细、直、匀
注意：待滤液干后，再画一两次。
实验步骤
C、分离色素：
插滤纸条
层析液
培养皿
为何滤液细线不能触及层析液？
（防止色素溶解在层析液中）
为何要盖上培养皿？
（防止层析液挥发，因其易挥发且有毒）
实验步骤
d、观察与记录：
实验步骤
观察滤纸条出现几条色度带，以及每条色素带的颜色和宽窄。
叶绿素
类胡萝卜素
（含量约3/4）
（含量约1/4）
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）
绿叶中的色素
实验结果
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
种类 颜色 含量 扩散速度 溶解度
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
橙黄色 最少 最快 最高
黄色 较少 较快 较高
蓝绿色 最多 较慢 较低
黄绿色 较多 最慢 最低
实验结果
异常现象的分析①选取的叶片颜色不是浓绿色或称取的绿叶过少或放置数天的菠菜叶，色素含量少②加入的无水乙醇过多，色素溶液浓度小③未加碳酸钙或加入的过少，色素分子部分破坏④研磨不充分，色素未能充分提取出来⑤划滤液细线的次数太少，滤纸条上的色素含量少⑥层析时，部分滤液细线已触及层析液同上4点提取液色素带若色素提取液呈淡绿色的，其原因有若色素带颜色较浅，其原因有 阳光是由不同波长的光组成组合成的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带，称为光谱。
光谱
三棱镜
叶绿素溶液
色素溶液
色素的吸收光谱
叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
叶绿素a和叶绿素b主要吸收 ；
胡萝卜素和叶黄素主要吸收 。
蓝紫光和红光
蓝紫光
因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶片才呈现绿色。
叶片才呈现绿色的原因？
02
叶绿体的结构适于进行光合作用
（1）叶绿体的形态(光镜下)
一般呈扁平的椭球形或球形。
（2）叶绿体的结构(电镜下)
基粒
叶绿体基质
类囊体
外膜
内膜
(色素)
恩格尔曼的实验1
水绵
+
需氧细菌
黑暗中
极细的光束
放在光下
无空气
需氧细菌只集中分布在叶绿体被光束照射到的部位
需氧细菌分布在叶绿体所有受光部位
黑暗
叶绿体吸收光能用于光合作用放氧。
1.通过本实验，你能得出什么结论？
2.恩格尔曼在选材实验设计上有什么巧妙之处？
1.材料：
2.条件：
4.操作：
水绵：螺旋带状叶绿体，便于观察。
好氧细菌：可以确定氧气释放的部位。
没有空气的黑暗环境排出了环境中氧气和光的干扰
用极细的光束点投射，叶绿体上分为获得光照部位和无光照部位，相当于一组对照实验。
完全暴露在光下的实验，明确实验结果是由光照引起的。
大量好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，说明什么？
说明光合作用主要吸收的是红光和蓝紫光用于光合作用，释放氧气。
恩格尔曼的实验2
资料3:在类囊体膜上和叶绿体基质中，含有多种进行光合作用所必需的酶。
基粒
叶绿体基质
类囊体
外膜
内膜
(酶)
(酶、色素)
叶绿体是进行光合作用的场所。
1、色素
叶绿体类囊体薄膜
位置
分类
叶绿素
类胡萝卜素
叶绿素a
叶绿素b
叶黄素
胡萝卜素
功能
吸收、传递、转化光能
含量占1/4
含量占3/4
(蓝绿色）
（黄绿色）
（橙黄色）
（黄色）
叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
课堂小结
2、叶绿体的结构和功能

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