5.4.1捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)說出葉綠體中色素的種類和作用說出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。掌握提取和分離葉綠體中色素的基本方法。第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用自主探究：(閱讀課本98--99頁)回答下列問題：5分鐘

1.提取色素的試劑和原理？分離色素的試劑和原理？

2.分離色素的方法：紙層析法

3.二氧化硅、碳酸鈣的作用分別是什么？

4.無水乙醇、層析液的作用分別是什么？

5.濾紙條剪去兩角的原因？

6.畫濾液細(xì)線的要求？為何濾液細(xì)線不能觸及層析液？

7.濾紙條上色素帶是如何分布的？寬窄如何？1.提取原理：綠葉中的色素能夠溶解在

中而不溶于水，可用

提取色素。2.分離原理：各種色素在層析液中

不同，____________的隨__________在濾紙上擴散得快，反之則慢，從而使各種色素相互分離。有機溶劑無水乙醇

無水乙醇

溶解度

溶解度高

層析液

（一）實驗原理一、綠葉中色素的提取和分離分離色素的方法：紙層析法

（二）實驗步驟

1.提取色素一、綠葉中色素的提取和分離稱取5g的綠葉，剪碎，放入研缽中。葉片要新鮮，顏色要深綠，增加色素的量。藥品SiO2——使研磨充分CaCO3——防止色素破壞無水乙醇——溶解色素迅速、充分的研磨（乙醇容易揮發(fā)；葉綠素化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定；使葉綠體完全破裂，提取更多色素。）將研磨液迅速倒入墊有單層尼龍布的玻璃漏斗中進(jìn)行過濾。收集濾液,試管口加棉塞封口（防止乙醇揮發(fā)和色素氧化）。（或95%乙醇+適量無水碳酸鈉）能否用濾紙過濾？不能，濾紙會吸附色素2、制備濾紙條鉛筆線3、畫濾液細(xì)線★要求：細(xì)、齊、直（防止色素帶重疊而影響分離效果）使擴散均勻，防止層析液在濾紙條的邊緣擴散過快。待干燥后再重復(fù)2—3次（積累更多的色素，使分離后的色素帶明顯）剪去兩角：

一、綠葉中色素的提取和分離用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻畫出一條細(xì)線★層析液不能沒及濾液細(xì)線③分離綠葉中的色素★燒杯裝置需要用培養(yǎng)皿加蓋，

若是采用試管裝置則需要用棉塞塞緊試管口，

防止層析液中成分的揮發(fā)。4、分離綠葉中的色素原因：色素易溶解在層析液中，而不會在濾紙上擴散開來，導(dǎo)致色素帶不清晰，影響實驗效果。

一、綠葉中色素的提取和分離5.結(jié)果顏色含量葉綠素b胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素CHONMg

(占總量3/4)類胡蘿卜素(占總量1/4)(藍(lán)綠色)(黃綠色)(橙黃色)(黃色)胡黃ab6、實驗結(jié)果分析溶解度最大，擴散最快溶解度最小，擴散最慢色素帶的寬度代表什么？含量含量最高胡黃ab向前走，橙黃，藍(lán)黃，顏色留！拓展訓(xùn)練下圖表示某同學(xué)做“綠葉中色素的提取和分離”實驗的改進(jìn)裝置,下列與之有關(guān)的敘述,錯誤的是(

)

A.應(yīng)向培養(yǎng)皿中倒入層析液B.應(yīng)將濾液滴在a處,而不能滴在b處C.實驗結(jié)果應(yīng)是得到四個不同顏色的同心圓(近似圓形)D.實驗得到的若干個同心圓中,最小的一個圓呈橙黃色D實驗出現(xiàn)異?，F(xiàn)象的原因分析在“色素的提取和分離”實驗中得到的色素帶顏色較淺，原因可能是

（填序號）①加入的提取液太多②用體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇加入無水碳酸鈉代替無水乙醇③研磨時沒有加入碳酸鈣④研磨時沒有加入二氧化硅⑤取的葉片葉脈過多，葉肉細(xì)胞過少⑥畫濾液細(xì)線的次數(shù)少⑦使用放置數(shù)天的菠菜葉①③④⑤⑥⑦異常現(xiàn)象原因分析收集到的濾液綠色過淺①未加

，研磨不充分；②使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液

太少；③一次加入大量的無水乙醇，提取液濃度太低(正確做法：分次加入少量無水乙醇)；④未加

或加入過少，色素分子被破壞濾紙條色素帶重疊①沒有經(jīng)過干燥處理；②濾液細(xì)線不直；過粗濾紙條無色素帶①忘記畫

；②濾液細(xì)線接觸到

，且時間較長，色素全部溶解到層析液中二氧化硅色素(葉綠素)碳酸鈣濾液細(xì)線層析液[歸納拓展]實驗出現(xiàn)異?，F(xiàn)象的原因分析

二、捕獲光能的色素陽光是由不同波長的光組成組合成的復(fù)合光，在穿過三棱鏡時，不同波長的光會分散開，形成不同顏色的光帶，稱為光譜。光譜三棱鏡分別讓不同顏色的光照射色素溶液就可以得到色素溶液的吸收光譜。

二、捕獲光能的色素葉綠體中的色素及色素的吸收光譜由圖可以看出：(1)葉綠體中的色素只吸收__________，而對紅外光和紫外光等不吸收。(2)葉綠素對________________的吸收量大，類胡蘿卜素對__________的吸收量大，對其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較少?？梢姽饧t光和藍(lán)紫光

藍(lán)紫光

結(jié)合色素的吸收光譜分析實際問題1.冬季時，為了增加蔬菜的產(chǎn)量，應(yīng)該選紅色、藍(lán)色還是無色的大棚塑料薄膜？為什么？提示

選用無色的大棚塑料薄膜。因為太陽光由七色光組成，所以用無色的大棚塑料薄膜，植物可以獲得更多的光能。2.陰天時，為了增加蔬菜的產(chǎn)量，在功率相同的情況下，應(yīng)選擇什么顏色(“藍(lán)紫光和紅光”或“白光”)的照明燈為蔬菜補充光源？為什么？提示

選擇藍(lán)紫光和紅光。因為在照明燈功率相同的情況下，選用藍(lán)紫光和紅光的照明燈補充光源，植物利用光能的效率更高。與生活的聯(lián)系知識鏈接

新生的樹葉通常為綠色，這是由于新生樹葉中主要含葉綠素與類胡蘿卜素，其中葉綠素含量多(約占3/4)，葉綠素對綠光吸收最少，綠光被反射出來。在春季與夏季，植物為了生長會產(chǎn)生大量的葉綠素進(jìn)行光合作用，所以此時樹葉多呈綠色。

樹葉變黃是由于樹葉中的各種色素在秋季來臨之時會發(fā)生分解。樹葉中的營養(yǎng)會被重新分配給樹干與樹根，以備過冬。而葉綠素的分解速度比葉黃素等快很多，葉綠素迅速分解完，葉黃素的顏色顯露出來。因此秋季樹葉多呈黃色。

而樹葉變紅則是因為當(dāng)溫度低于7℃時，樹葉中會生成花青素?；ㄇ嗨厥侵参锘ò曛兄饕娘@色物質(zhì)，如玫瑰、牡丹等。在樹葉落地后，樹葉中的各種色素會逐漸降解，這時殘留于樹葉中“單寧”的顏色——褐色便呈現(xiàn)出來，因此落葉最后呈褐色。葉子為什么會變色(1)提取色素時加碳酸鈣的目的是使研磨更充分(

)(2)綠葉中含量越多的色素，其在濾紙條上擴散得越快(

)××提示提取色素時加二氧化硅的目的是使研磨得更充分，加碳酸鈣的目的是防止研磨中色素被破壞。提示綠葉中含量越多的色素，其在濾紙條上越寬，溶解度越大的色素在濾紙條上擴散得越快。(3)葉綠素a和葉綠素b只吸收紅光和藍(lán)紫光(

)(4)植物葉片之所以呈現(xiàn)綠色，是因為葉片中的葉綠體吸收了綠光(

)(5)在干燥濾紙條一端1厘米處用鋼筆畫一條細(xì)的橫線(

)××提示葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光，對其他波段的光也吸收，只是吸收得少。提示植物葉片之所以呈現(xiàn)綠色，是因為葉片反射了綠光。提示在干燥濾紙條一端1厘米處用鉛筆畫一條細(xì)的橫線。×1．葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能雙層膜

基粒

三、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能（1）光合色素分布于

上。（2）葉綠體中色素的功能：

、

、

光能。類囊體薄膜吸收傳遞轉(zhuǎn)化葉綠體基質(zhì)：

酶、DNA、RNA、核糖體

三、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能2．葉綠體功能的實驗驗證資料1：1881年恩格爾曼的實驗課本P100水綿和需氧細(xì)菌的裝片恩格爾曼的實驗一1.恩格爾曼第一個實驗的結(jié)論是什么？2.恩格爾曼在選材、實驗設(shè)計上有什么巧妙之處？氧氣是葉綠體釋放的葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所。水綿：葉綠體呈螺旋帶狀分布，便于觀察；需氧細(xì)菌：可確定釋放氧氣的部位；沒有空氣的黑暗環(huán)境：排除氧氣和光的干擾；極細(xì)的光束：葉綠體上有光和無光部位形成對照試驗裝片暴露陽光下：再次驗證試驗結(jié)果。

三、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能2．葉綠體功能的實驗驗證恩格爾曼的實驗二3.在第二個實驗中，大量的需氧細(xì)菌聚集在紅光

和藍(lán)紫光區(qū)域，為什么？4.你認(rèn)為葉綠體有什么功能？水綿葉綠體的光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光在此波長照射下，葉綠體會釋放氧氣光合作用的場所總結(jié)：在葉綠體內(nèi)部巨大的膜表面上，分布著許多吸收光能的_________，

在

中，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。

這是葉綠體捕獲光能、進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。色素分子類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)課本練習(xí)與運用3.海洋中的藻類,習(xí)慣上依其顏色