5.4光合作用和能量轉(zhuǎn)化第一課時(shí)光合作用是唯一能夠捕獲和轉(zhuǎn)化光能的生物學(xué)途徑。無(wú)論是在植物工廠里，還是在自然界，植物捕獲光能要依靠特定的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)。觀察右圖所示的玉米幼苗，綠色苗和白化苗哪種不能正常生長(zhǎng)？為什么？這說(shuō)明什么問題？白化苗。因白化苗不能形成葉綠素，無(wú)法進(jìn)行光合作用，待種子中貯存的養(yǎng)分耗盡就會(huì)死亡。這說(shuō)明，綠色葉片中的色素可能與光能的捕獲有關(guān)。綠葉中有哪些色素？一、捕獲光能的色素探究·實(shí)踐綠葉中色素的提取和分離1、實(shí)驗(yàn)原理1.色素提取的原理：綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中（萃取法）2.色素分離的原理：各種色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙條上擴(kuò)散得快，反之則慢。（紙層析法）2、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.進(jìn)行綠葉中色素的提取和分離。2.探究綠葉中含有集中色素。3.實(shí)驗(yàn)材料1.色素提取的材料：①新鮮的綠葉；②無(wú)水乙醇（可用體積分?jǐn)?shù)95%的乙醇，加入適量無(wú)水碳酸鈉）；③碳酸鈣；④二氧化硅；⑤單層尼龍布（過(guò)濾）。2.色素分離的材料：層析液（石油醚∶丙酮∶苯=20∶2∶1）；干燥定性濾紙；毛細(xì)吸管等。4.實(shí)驗(yàn)步驟4.1色素的提?。ㄝ腿》ǎ┓Q取5g鮮葉，剪碎，放入研缽中Ⅰ新鮮深綠的葉子，色素含量高。加少許的二氧化硅和碳酸鈣與10ml無(wú)水乙醇，迅速研磨Ⅱ碳酸鈣：防止研磨中色素被破壞。二氧化硅：使研磨充分。無(wú)水乙醇：溶解色素、提取色素。將研磨液倒入玻璃漏斗中進(jìn)行過(guò)濾(單層尼龍布)Ⅲ問能用濾紙代替尼龍布嗎？不能，色素會(huì)吸附在濾紙上。將濾液收集到試管中，用棉塞塞嚴(yán)。Ⅳ棉花塞嚴(yán)：防止溶劑揮發(fā)和色素分子被氧化4.2色素的分離（紙層析法）①制備濾紙條將干燥的定性濾紙剪成寬度小于試管直徑、長(zhǎng)度小于試管長(zhǎng)度的濾紙條。將濾紙條的一端剪去兩個(gè)角（減少邊緣效應(yīng)，使濾液同時(shí)到達(dá)濾液細(xì)線），并在距這端1cm處用鉛筆畫一條細(xì)的橫線。1cm鉛筆線要剪去兩角②畫濾液細(xì)線用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫出一條細(xì)線。等濾液干后再重復(fù)畫一到兩次?！凹?xì)、直、齊”（增加濾液細(xì)線中色素的含量）③分離色素層析液培養(yǎng)皿將適量的層析液倒入燒杯中，將濾紙條(有濾液細(xì)線的一端朝下)輕輕插入層析液中，隨后用棉塞塞緊試管口（防止層析液揮發(fā)）。注意：不能讓濾液細(xì)線接觸層析液（防止色素溶解在層析液中）④觀察與記錄胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）葉綠素a（藍(lán)綠色）葉綠素b（黃綠色）從上往下依次是：胡黃ab

（溶解度越高，擴(kuò)散速度越快，距離越遠(yuǎn)）色素含量從多到少依次是：ab黃胡(看寬度)。類胡蘿卜素（含量約占1/4）葉綠素（含量約占3/4）思考討論1.濾液條色素帶顏色過(guò)淺分析出現(xiàn)以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因4.葉綠素a和葉綠素b對(duì)應(yīng)的色素帶變窄，甚至沒有3.濾液條無(wú)色素帶2.濾液條色素帶重疊①研磨不充分，色素未能充分提取出來(lái)；②稱取綠葉過(guò)少或加入無(wú)水乙醇過(guò)多，色素溶液濃度??；③未加碳酸鈣或加入過(guò)少，部分色素分子被破壞等；④綠葉不新鮮，色素被分解；⑤畫濾液細(xì)線的次數(shù)過(guò)少；⑥層析液觸及到濾液細(xì)線，但時(shí)間不長(zhǎng)。①濾液細(xì)線不直；②濾液細(xì)線過(guò)粗。①忘記畫濾液細(xì)線；②層析液觸及到濾液細(xì)線，且時(shí)間較長(zhǎng)，色素全部溶解到層析液中。受溫度下降等因素的影響，葉綠素逐漸分解消失，而類胡蘿卜素比較穩(wěn)定。1.四位同學(xué)，利用新鮮綠色菠菜葉進(jìn)行葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到了四種不同的層析結(jié)果。下列分析錯(cuò)誤的是A.甲可能誤用蒸餾水作提取液和層析液B.乙可能是因?yàn)檠心r(shí)加入無(wú)水乙醇過(guò)多C.丙可能是正確操作得到的理想結(jié)果D.丁可能是研磨時(shí)未加入CaCO3課堂檢測(cè)2.分別在A、B、C三個(gè)研缽中加2克剪碎的新鮮菠菜綠葉，并按下表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過(guò)濾得到三種不同顏色的溶液，即：深綠色、黃綠色、幾乎無(wú)色。處理ABCSiO2（少量）+++CaCO3（少量）－++95%乙醇（10mL）+－+蒸餾水（10mL）－+－注：“+”表示加；“－”表示不加。（1）A處理得到的溶液顏色是

，原因是____________________。（2）B處理得到的溶液顏色是

，原因是________________________。（3）C處理得到的溶液顏色是

，原因是_______________________。黃綠色部分葉綠素受到破壞幾乎無(wú)色葉綠素不溶于水深綠色大量葉綠素溶于乙醇中綠葉中的色素有什么功能呢？吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能光合色素吸收什么光？太陽(yáng)光穿過(guò)三棱鏡時(shí)，不同波長(zhǎng)的光會(huì)分散開，形成不同顏色的光帶稱為光譜。葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜葉綠素a和葉綠素b主要吸收

；胡蘿卜素和葉黃素主要吸收

。藍(lán)紫光和紅光藍(lán)紫光分別讓不同顏色的光照射色素溶液，得到色素的吸收光譜。都是利用可見光綠葉中的色素對(duì)綠光吸收最少，從而綠光被反射出了，葉片呈綠色。1、溫室或大棚種植蔬菜時(shí)，應(yīng)選擇什么顏色的玻璃、塑料薄膜或補(bǔ)充光源？選無(wú)色透明的塑料薄膜；大棚內(nèi)照明燈在功率相同的情況下，最好選藍(lán)紫光和紅光。與生活的聯(lián)系光合色素一般存在于細(xì)胞中的什么部位？——葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用二、捕獲光能的結(jié)構(gòu)(1)外膜和內(nèi)膜透明，有利于

的透過(guò)。(2)由

堆疊而成的

，增大了膜面積。(3)

的薄膜上分布著能夠吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的色素。(4)

中還含有少量的DNA和RNA。(5)與光合作用有關(guān)的酶分布在

上和

中。光線類囊體基粒類囊體葉綠體基質(zhì)類囊體的薄膜葉綠體基質(zhì)1.葉綠體的結(jié)構(gòu)（電鏡下）自主學(xué)習(xí)葉綠體有什么功能？恩格爾曼實(shí)驗(yàn)葉綠體吸收光能用于光合作用釋放氧氣恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)一結(jié)論：現(xiàn)象：需氧細(xì)菌只分布在葉綠體有光束照射的部位。恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)二現(xiàn)象：需氧細(xì)菌主要分布在葉綠體藍(lán)紫光和紅光照射部位。葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)紫光結(jié)論：1、恩格爾曼在選材、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上有什么巧妙之處？水綿：