必修一541捕获光能色素及结构课件.ppt

1、第第4 4节节 能量之源能量之源-光与光合作用光与光合作用2.生命活动的最终能源太阳能是如何转变成生命活动的最终能源太阳能是如何转变成化学能用于生命活动的？化学能用于生命活动的？.通过植物细胞的通过植物细胞的光合作用光合作用3.植物的光合作用是以太阳光能作为动力的，植植物的光合作用是以太阳光能作为动力的，植物为什么能捕获光能进行光合作用的？我们来比物为什么能捕获光能进行光合作用的？我们来比较健康幼苗与白化苗的生长状况，请分析为什么较健康幼苗与白化苗的生长状况，请分析为什么白化苗的长势比正常幼苗差？白化苗的长势比正常幼苗差？【重点知识回顾重点知识回顾】1、生物体的直接能源物质？最终能源物质？、生

2、物体的直接能源物质？最终能源物质？ATP 光能光能(太阳能太阳能)正常苗正常苗白化苗白化苗正常幼正常幼苗能进苗能进行光合行光合作用制作用制造有机造有机养料养料白化苗白化苗不能进不能进行光合行光合作用，作用，无法制无法制造有机造有机养料养料因为有能捕获光能的色素因为有能捕获光能的色素捕获光能的色素 绿叶中会有哪些种类的色素呢？它们分别是什么颜色的？各种色素在绿叶的含量相同吗？（1 1）提取绿叶的色素）提取绿叶的色素 原理：色素能溶解在原理：色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所有机溶剂无水乙醇中，所以可用无水乙醇提取色素。以可用无水乙醇提取色素。称取称取5g的绿叶，剪碎，放入研钵中。的绿叶，剪碎，放

3、入研钵中。一、捕获光能的色素一、捕获光能的色素1.1.色素的种类色素的种类（二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。）防止研磨中色素被破坏。）加少许二氧化硅和碳酸钙加少许二氧化硅和碳酸钙再加入再加入10mL10mL无水乙醇无水乙醇迅速、充分的研磨迅速、充分的研磨 将研磨液迅速倒入玻将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。璃漏斗中进行过滤。收集滤液收集滤液,封口。封口。（2 2）制备滤纸条）制备滤纸条铅笔线铅笔线画铅笔细线画铅笔细线（3 3）画滤液细线）画滤液细线要求：要求：细、直细、直、齐齐 重复重复2323次次（4）分离绿叶中的色素分离绿叶中的色

4、素 原理：色素随层析液在滤纸上扩散速度不原理：色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。同，从而分离色素。层析液层析液培养皿培养皿层析液不能没及滤液线层析液不能没及滤液线丙酮易挥发，并有一定毒性丙酮易挥发，并有一定毒性!层析液易挥发，并有一定毒性层析液易挥发，并有一定毒性!溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢层析液层析液滤液细线捕捕获获光光能能的的色色素素类胡萝类胡萝卜素卜素叶绿素叶绿素胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b(占占1/4)(占占3/4)滤纸上色带的排列顺序如何？滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？

5、宽窄如何？说明什么？扩散速度最快的？含量最多的？扩散速度最快的？含量最多的？3、实验疑难点拨、实验疑难点拨（1）实验中几种化学试剂的作用）实验中几种化学试剂的作用 无水乙醇：无水乙醇：二氧化硅：二氧化硅：碳酸钙：碳酸钙：可溶解叶绿体中的色素可溶解叶绿体中的色素破坏细胞结构，使研磨充分破坏细胞结构，使研磨充分可防止研磨过程中色素被破坏可防止研磨过程中色素被破坏（2）实验成功的关键）实验成功的关键 叶片要新鲜、颜色要深绿，含有较多色素叶片要新鲜、颜色要深绿，含有较多色素 研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定，易被研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定，易被活细胞内的酶水解。充分研磨使叶绿体完全活细胞内的酶水解。

6、充分研磨使叶绿体完全破裂，提取较多的色素破裂，提取较多的色素 滤液细线不仅要求细、直，而且要求含有滤液细线不仅要求细、直，而且要求含有较多色素，所以要求滤液干后再画一两次较多色素，所以要求滤液干后再画一两次 滤液细线不能触及层析液，否则色素溶解滤液细线不能触及层析液，否则色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带到层析液中，滤纸条上得不到色素带2.2.色素的作用色素的作用光合色素与光能的捕获光合色素与光能的捕获叶绿体中的叶绿体中的色素提取液色素提取液四种色素对光的吸收四种色素对光的吸收叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收_类胡萝卜素主要吸收类胡萝卜素主要吸收_蓝紫光蓝紫光蓝紫光、红光蓝紫光、红光叶绿素叶

7、绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿体色素叶绿体色素红光和红光和蓝紫光蓝紫光蓝紫光蓝紫光叶绿体色素具有叶绿体色素具有吸收吸收光能、光能、传递传递光能、光能、转化转化光能的作用光能的作用(大多数叶绿素大多数叶绿素a和全部叶绿素和全部叶绿素b、全部类胡萝卜素能全部类胡萝卜素能吸收和传递吸收和传递光能，光能，少数处于特殊状态的叶绿素少数处于特殊状态的叶绿素a具有具有转化转化光能作用）光能作用）光照到物体表面光照到物体表面后，该物体又将这后，该物体又将这种颜色的光反射出种颜色的光反射出来，就是我们所见来，就是我们所见到的颜色。对植物到的颜色。对植物而言，

8、除了部分橙而言，除了部分橙光、黄光和大部分光、黄光和大部分绿光被反射外，其绿光被反射外，其他的基本上都被叶他的基本上都被叶绿素分子吸收了，绿素分子吸收了，所以植物的叶片呈所以植物的叶片呈现绿色。现绿色。2、不同颜色温室大棚的光合效率、不同颜色温室大棚的光合效率（1）无色透明大棚日光中各色光均能透过，）无色透明大棚日光中各色光均能透过，有色大棚主要透过同色光，其他光被吸收有色大棚主要透过同色光，其他光被吸收（2）叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑）叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效率最低。料大棚光合效率最低。3、植物叶中色素的化学性质与叶色的关系、植物叶中色素的化学性质与叶色的关系（1）

9、四种色素都不溶于水，而溶于酒精、丙酮、）四种色素都不溶于水，而溶于酒精、丙酮、石油醚等有机溶剂中石油醚等有机溶剂中（2）叶绿素的化学性质没有类胡萝卜素稳定，叶）叶绿素的化学性质没有类胡萝卜素稳定，叶绿素的合成易受光照、温度和绿素的合成易受光照、温度和Mg的影响。的影响。（3）正常叶色：叶绿素和类胡萝卜素的分子比例）正常叶色：叶绿素和类胡萝卜素的分子比例为为3:1 叶色变黄：寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝叶色变黄：寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素稳定。卜素稳定。叶色变红：秋天降温时，植物体内积累了较多的可叶色变红：秋天降温时，植物体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，叶绿素

10、因寒冷溶性糖，有利于形成红色的花青素，叶绿素因寒冷逐渐降解。逐渐降解。4、荧光现象和磷光现象、荧光现象和磷光现象 叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反射光叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色，这种产生红光的现象叫做荧光现下呈红色，这种产生红光的现象叫做荧光现象。象。当去掉光源后，用精密仪器还能测量到叶绿当去掉光源后，用精密仪器还能测量到叶绿素溶液继续辐射出微弱的红光，这种现象称素溶液继续辐射出微弱的红光，这种现象称为磷光现象。为磷光现象。荧光与磷光的产生都是由于叶绿素分子吸收荧光与磷光的产生都是由于叶绿素分子吸收光能后，又以光能的形式释放出来的能量。光能后，又以光能的形式释放出来的能量

11、。在蔬菜大棚内为悬挂发红色或蓝色的灯管，并且在白天也开灯.用这种方法有什么好处？不同颜色的灯光对植物的光合作用有影响吗？用这种方法可以提高光用这种方法可以提高光合作用强度。因为叶绿合作用强度。因为叶绿素吸收最多的是光谱中素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。不同的蓝紫光和红光。不同颜色的光照对植物的光颜色的光照对植物的光合作用会有影响。合作用会有影响。为什么不使用发绿色光的灯管作为补充光源？因为叶绿素对绿光吸因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使用收最少，所以不使用绿色的塑料薄膜或补绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。充绿色光源。这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？光合作用的完整单位光合作用的完整

12、单位叶绿体叶绿体叶片中的叶肉细胞叶片中的叶肉细胞绿叶绿叶 叶肉细胞叶肉细胞亚显微结构模式图亚显微结构模式图 叶绿体亚显微叶绿体亚显微 结构模式图结构模式图 基质基质外膜外膜内膜内膜类囊体膜类囊体膜基粒基粒.下列标号各代表：下列标号各代表：捕获光能的色素分布在捕获光能的色素分布在_类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上三三、叶绿体的功能叶绿体的功能恩格尔曼的实验恩格尔曼的实验隔绝空气隔绝空气黑暗环境用极细光束照射完全完全暴露暴露在光在光下下结论：结论：氧是由氧是由 叶绿体叶绿体释放出来的，释放出来的，叶绿体叶绿体是进行光合作是进行光合作用的场所。光合作用需要用的场所。光合作用需要光照。光照。选材好。选材好

13、。水绵水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌好氧细菌可确定释放氧多的部位。可确定释放氧多的部位。设计妙。设计妙。没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相对于一组对比实验。光照少的部位，相对于一组对比实验。恩格尔曼实验的巧妙之处？恩格尔曼实验的巧妙之处？叶绿体是进行叶绿体是进行光合作用的场所。光合作用的场所。它内部的它内部的巨大膜表面上，分布了许多巨大膜表面上，分布了许多吸收光能的色素分吸收光能的色素分子，子，还有许多进

14、行还有许多进行光合作用的酶。光合作用的酶。1研磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是研磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是 ()A使各种色素溶解在丙酮中使各种色素溶解在丙酮中 B使研磨充分使研磨充分 C防止色素分子被破坏防止色素分子被破坏 D加速研磨加速研磨 2对对“叶绿体中色素的提取和分离叶绿体中色素的提取和分离”实验中，下列描实验中，下列描述述 正确的是正确的是 ()A将将5g新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入丙酮、新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入丙酮、石英砂、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨以后，迅速研磨B用毛细吸管吸取少量滤液；沿铅笔线处小心均匀地用毛细吸管吸取少量滤液；沿铅笔线处小心均匀地划出一

15、条滤液细线，并连续迅速地重复划划出一条滤液细线，并连续迅速地重复划23次次C把划好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，把划好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散以求加快色素在滤纸条上的扩散D色素分子是有机物，不溶于水，所以研磨过程中加色素分子是有机物，不溶于水，所以研磨过程中加入丙酮是为了溶解色素入丙酮是为了溶解色素 CD 4下图所示下图所示“叶绿体中色素的提取和分离叶绿体中色素的提取和分离”实验的实验的装置装置 正确的是正确的是 ()5纸层析法分离叶绿体色素时纸层析法分离叶绿体色素时,滤纸上最下端的色素滤纸上最下端的色素名称和颜色分别是名称和颜色分别是 ()A

16、橙黄色的胡萝卜素橙黄色的胡萝卜素 B黄色的叶黄素黄色的叶黄素 C蓝绿素的叶绿素蓝绿素的叶绿素a D黄绿色的叶绿素黄绿色的叶绿素b 6在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色素滤液进行在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色素滤液进行色素分离，会看到近似同心的四圈色素环，排在最外色素分离，会看到近似同心的四圈色素环，排在最外圈的色素是圈的色素是 ()A橙黄色的胡萝卜素橙黄色的胡萝卜素 B黄色的叶黄素黄色的叶黄素 C蓝绿素的叶绿素蓝绿素的叶绿素a D黄绿色的叶绿素黄绿色的叶绿素bBDA7阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如阳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

17、，连续果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于()A绿光区绿光区 B红橙光区和绿光区红橙光区和绿光区C蓝紫光区和绿光区蓝紫光区和绿光区 D红橙光区和蓝紫光区红橙光区和蓝紫光区8用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照相同时间后，罩内同的天竺葵，光照相同时间后，罩内O2最多的是最多的是()A绿色罩绿色罩 B黑色罩黑色罩 C无色罩无色罩 D蓝紫色罩蓝紫色罩 DC分别在A、B、C、四个研钵中加克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、

18、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。处理处理A AB BC CSiOSiO2 2（少量）（少量）CaCOCaCO3 3（少量）（少量）95%95%乙醇（乙醇（1010毫升）毫升）蒸馏水（蒸馏水（1010毫升）毫升）注：注：“”表示加；表示加；“”表示不加。表示不加。（1 1）A A处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是黄绿色黄绿色 ，原因是，原因是 。（2 2）B B处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是几乎无色几乎无色 ，原因是，原因是 。（3 3）C C处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是深绿色深绿色 ，原因是，原因是 。(4)D(4)D处理得到的溶

19、液颜色是处理得到的溶液颜色是黄绿色黄绿色 ,原因是原因是 。：部分叶绿素受到破坏。：叶绿素不溶于水。：部分叶绿素受到破坏。：叶绿素不溶于水。：大量叶绿素溶于乙醇中。：大量叶绿素溶于乙醇中。D D：没有充分研磨：没有充分研磨提取色素提取色素拓展题第拓展题第2题提示题提示:是的是的,不同颜色的藻类吸收不同波长的光。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藻类本身的颜色是反射出来的光,即红藻反射出即红藻反射出了红光了红光,绿藻反射出绿光绿藻反射出绿光,褐藻反射出黄色的光。褐藻反射出黄色的光。水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝绿部分的吸

20、收绿部分的吸收,即到达深水层的光线是相对富含即到达深水层的光线是相对富含短波长的光短波长的光,所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层分布于海水的浅层,吸收蓝紫光较多的绿藻分布吸收蓝紫光较多的绿藻分布于海水深的地方。于海水深的地方。8分别在分别在A、B、C三个研钵中加三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色），几乎无色。：深绿色、黄绿色（或褐色），几乎无色。注：注：“”表示加；表示加；“”表示不加。试回答：表示不加。试回答：（1）A处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是_，原因是，原因是_。（2）B处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是_，原因是，原因是_。（3）C处理得到的溶液颜色处理得到的溶液颜色_，原因是，原因是_。处理处理ABCSiO2（少量）（少量）CaCO3（少量）（少量）95乙醇（乙醇（10毫升）毫升）蒸馏水（蒸馏水（10毫升）毫升）