第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)。太陽(yáng)光能的輸入、捕獲和轉(zhuǎn)化是生物圈得以維持運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。光合作用是唯一能夠捕獲和轉(zhuǎn)化光能的生物學(xué)途徑。那么植物捕獲光能的特定物質(zhì)和結(jié)構(gòu)是什么？問(wèn)題探討第一課時(shí)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化葉片中的色素可能與光能的捕獲有關(guān)。

綠葉中究竟有哪些色素呢？一、捕獲光能的色素1.實(shí)驗(yàn)原理①.綠葉中的色素能溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中，所以用無(wú)水乙醇可提取葉綠體中色素（萃取法）。②.色素都能溶解在層析液中，但不同的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的擴(kuò)散得快，反之則慢。因此，綠葉中的色素隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度不同，將不同的色素分離（紙層析法）。探究?實(shí)踐（一）實(shí)驗(yàn)——綠葉中色素的提取與分離新鮮的綠葉（深綠，色素含量高。如菠菜的綠葉）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，除去乙醇中水分）層析液（石油醚∶丙酮∶苯=20∶2∶1）二氧化硅和碳酸鈣2.實(shí)驗(yàn)材料用具（一）實(shí)驗(yàn)——綠葉中色素的提取與分離3.1提取色素3.實(shí)驗(yàn)步驟稱取5g鮮葉，去主葉脈，剪碎，放入研缽中加少許的二氧化硅和碳酸鈣與5-10ml無(wú)水乙醇，迅速研磨將研磨液倒入玻璃漏斗中進(jìn)行過(guò)濾(單層尼龍布)將濾液收集到試管中，用棉塞塞嚴(yán)(防止溶劑揮發(fā)和色素分子被氧化)（一）實(shí)驗(yàn)——綠葉中色素的提取與分離3.2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)，使層析液在濾紙條上擴(kuò)散均勻平直），并在距這端1cm處用鉛筆畫(huà)一條細(xì)的橫線。1cm鉛筆線要剪去兩角3.實(shí)驗(yàn)步驟3.3畫(huà)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(huà)出一條細(xì)線（細(xì)，齊，直）。等濾液干后再畫(huà)一到兩次（增加色素含量）。3.實(shí)驗(yàn)步驟3.4分離色素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）層析液培養(yǎng)皿3.實(shí)驗(yàn)步驟3.5觀察與記錄胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b3.實(shí)驗(yàn)步驟從上到下：胡、黃、a、b4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果(P98)葉綠素類胡蘿卜素（含量約3/4）（含量約1/4）葉綠素a（藍(lán)綠色）葉綠素b（黃綠色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）綠葉中的色素（一）實(shí)驗(yàn)——綠葉中色素的提取與分離色素的功能：吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能光譜和色素的吸收光譜(P98)太陽(yáng)光穿過(guò)三棱鏡時(shí)，不同波長(zhǎng)的光會(huì)分散開(kāi)，形成不同顏色的光帶稱為光譜。分別讓不同顏色的光照射色素溶液，可以得到色素的吸收光譜。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（二）色素吸收的光譜（P99）1、葉片呈現(xiàn)綠色的原因綠葉中的色素對(duì)綠光吸收最少，綠光反射進(jìn)入眼睛的量最多，所以葉片看起來(lái)是綠色的。與生活的聯(lián)系2、秋季為什么變黃了？秋季溫度降低，葉綠素分子在低溫下被破壞，而類胡蘿卜素較穩(wěn)定，所以顯出類胡蘿卜素的顏色。3、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；補(bǔ)充光源最好選藍(lán)紫光和紅光。二、葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用外膜內(nèi)膜基?；|(zhì)類囊體類囊體薄膜上

光合色素分布：1.葉綠體結(jié)構(gòu)(P100)

葉綠體除了吸收光能外，還有什么功能呢？

極細(xì)光束

均勻光照極細(xì)光束照射完全曝光好氧細(xì)菌集中于葉綠體被光束照射的部位好氧細(xì)菌分布于葉綠體所有受光部位水綿好氧細(xì)菌黑暗無(wú)空氣恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)一2、葉綠體的功能結(jié)論：氧是由葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是光合作用的場(chǎng)所。葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察確定釋放氧氣多的部位葉綠體上可分為光照多和光照少的部位（對(duì)比實(shí)驗(yàn)）再次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果排除氧氣和光的干擾三棱鏡好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光的區(qū)域照射水綿結(jié)論：葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)紫光綜合得出：葉綠體是光合作用的場(chǎng)所恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)二2、葉綠體的功能光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，在此波長(zhǎng)光照射下，葉綠體釋放氧氣多，因此好氧細(xì)菌在此區(qū)域分布2、葉綠體是進(jìn)行光合作用所必需的結(jié)構(gòu)嗎？葉綠體分布有色素分子和進(jìn)行光合作用有關(guān)的酶（p101）問(wèn)題探究1、葉綠體進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)？

藍(lán)細(xì)菌等沒(méi)有葉綠體也能進(jìn)行光合作用捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)綠葉中色素的提取和分離葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)結(jié)論無(wú)水乙醇，層析液葉綠素類胡蘿卜素紅光藍(lán)紫光藍(lán)紫光色素葉黃素胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b（藍(lán)綠色）（黃綠色）（橙黃色）（