捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)PPT學習教案

1、會計學1捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 追根溯源追根溯源，對于絕大多數(shù)生物對于絕大多數(shù)生物來說，活細胞所需能量的最終源頭來說，活細胞所需能量的最終源頭是是太陽能太陽能。將光能轉(zhuǎn)換成細胞能夠。將光能轉(zhuǎn)換成細胞能夠利用的化學能的是光合作用。進行利用的化學能的是光合作用。進行光合作用的細胞，首先要能夠捕獲光合作用的細胞，首先要能夠捕獲光能。光能。第1頁/共43頁下列轉(zhuǎn)變需經(jīng)哪些生理過程才能實現(xiàn)？下列轉(zhuǎn)變需經(jīng)哪些生理過程才能實現(xiàn)？光能光能糖類等有機物中穩(wěn)定的化學能糖類等有機物中穩(wěn)定的化學能ATPATP中活躍的化學能中活躍的化學能直接用于各種生命活動直接用于各種生命活動光合作用光合作用呼吸作用

2、、呼吸作用、ATPATP合成合成ATPATP水解水解思考思考第2頁/共43頁葉片下表皮的葉片下表皮的氣孔數(shù)量比上氣孔數(shù)量比上表皮的多表皮的多表皮細胞表皮細胞不含葉綠體而分布不含葉綠體而分布在表皮細胞之間的在表皮細胞之間的保衛(wèi)細胞保衛(wèi)細胞含有葉綠體。含有葉綠體。第3頁/共43頁氣孔氣孔上表皮上表皮柵欄柵欄組織組織海綿海綿組織組織下表皮下表皮氣孔氣孔葉肉葉肉組織組織第4頁/共43頁第5頁/共43頁.正常苗正常苗白化苗白化苗正常幼苗能進行光合作用制造有機養(yǎng)料正常幼苗能進行光合作用制造有機養(yǎng)料白化苗不能進行光合作用，無法制造有機養(yǎng)料白化苗不能進行光合作用，無法制造有機養(yǎng)料這說明色素能夠捕獲光能。這說明

3、色素能夠捕獲光能。第6頁/共43頁 為什么大多植物的葉片是綠色的，而有些為什么大多植物的葉片是綠色的，而有些植物的葉片不是綠色的植物的葉片不是綠色的? 為什么有些植物的葉片在不同時期顏色不為什么有些植物的葉片在不同時期顏色不同呢？同呢？ 植物葉片中到底含有哪些色素？植物葉片中到底含有哪些色素？第7頁/共43頁（一）提取色素（一）提取色素： 材料材料:新鮮綠葉新鮮綠葉5g（色素較多色素較多）提?。荷啬苋芙庠诒蛞掖嫉扔袡C溶劑中，提?。荷啬苋芙庠诒蛞掖嫉扔袡C溶劑中， 所以可用無水乙醇提取色素所以可用無水乙醇提取色素 一、綠葉中色素的提取和分離一、綠葉中色素的提取和分離 試劑試劑 ：無水乙

4、醇無水乙醇 層析液層析液 SiO2 CaCO3 用具：干燥的定性濾紙等用具：干燥的定性濾紙等 分離：分離：不同色素不同色素在在層析液層析液中中溶解度不同溶解度不同， 溶解度高的溶解度高的隨層析液在濾紙上隨層析液在濾紙上擴散速度快擴散速度快， 反之則慢，從而分離色素。反之則慢，從而分離色素。原理：原理：第8頁/共43頁實驗：綠葉中色素的提取和分離實驗：綠葉中色素的提取和分離第9頁/共43頁（1）稱取綠葉五克，剪碎，放在研缽中）稱取綠葉五克，剪碎，放在研缽中（2）加入少許SiO2 、CaCO3， 再加入再加入10毫升無水乙醇，毫升無水乙醇， 進行進行快速、充分快速、充分的研磨的研磨1. 1.提取綠

5、葉中的色素提取綠葉中的色素 方法步驟：方法步驟： 第10頁/共43頁（3）過濾：將研磨液迅）過濾：將研磨液迅速倒入玻璃漏斗（速倒入玻璃漏斗（基部放基部放置單層尼龍布置單層尼龍布 ），），獲獲取綠色濾液，及時用棉塞取綠色濾液，及時用棉塞將試管口封嚴。將試管口封嚴。單層尼龍布單層尼龍布過濾葉脈及過濾葉脈及二氧化硅等二氧化硅等防止乙醇揮防止乙醇揮發(fā)發(fā)第11頁/共43頁畫鉛筆細線畫鉛筆細線將干燥的定性濾紙剪成稍小于試管長與直徑的濾紙條將干燥的定性濾紙剪成稍小于試管長與直徑的濾紙條，將一端減去兩角，并在距這一端，將一端減去兩角，并在距這一端1厘米處用鉛筆畫厘米處用鉛筆畫一條細線。一條細線。 剪角的目的：

6、防止兩側(cè)色素擴散快，色素帶不整齊剪角的目的：防止兩側(cè)色素擴散快，色素帶不整齊鉛筆線鉛筆線第12頁/共43頁濾液細線濾液細線要求：細、齊、直。要求：細、齊、直。 待濾液干后，重復(fù)重復(fù)1-2次，次， 目的：積目的：積累更多色素，使色素分離效果更明顯累更多色素，使色素分離效果更明顯。第13頁/共43頁4.分離色素：取適量層析液倒入燒杯中，將分離色素：取適量層析液倒入燒杯中，將濾濾紙條輕插入層析液中紙條輕插入層析液中（濾液細線不能觸及層析液（濾液細線不能觸及層析液，以防止色素溶解于層析液中而無法分離），以防止色素溶解于層析液中而無法分離），用培養(yǎng)皿蓋?。ㄓ门囵B(yǎng)皿蓋住（防止層析液揮發(fā)防止層析液揮發(fā)）。）

7、。插濾紙條插濾紙條層析液層析液培養(yǎng)皿培養(yǎng)皿 溶解度大，擴散速度快；溶解度小，擴散速度慢溶解度大，擴散速度快；溶解度小，擴散速度慢第14頁/共43頁捕獲光能的色素捕獲光能的色素第15頁/共43頁類胡蘿卜素（類胡蘿卜素（14）葉綠素（葉綠素（34）濾液細線濾液細線葉綠體中的色素葉綠體中的色素胡蘿卜素（最窄）胡蘿卜素（最窄）葉黃素（較窄）葉黃素（較窄）葉綠素葉綠素a a（最寬）（最寬）葉綠素葉綠素b b（較寬）（較寬）橙黃色橙黃色黃色黃色藍綠色藍綠色黃綠色黃綠色（一）捕獲光能的色素（一）捕獲光能的色素第16頁/共43頁一、捕獲光能的色素一、捕獲光能的色素色素色素葉綠素葉綠素類胡蘿卜素類胡蘿卜素葉綠素

8、葉綠素a a葉黃素葉黃素胡蘿卜素胡蘿卜素葉綠素葉綠素主要吸收主要吸收紅光紅光和和藍紫光藍紫光吸收可見的太陽光吸收可見的太陽光類胡蘿卜素類胡蘿卜素主要吸收主要吸收藍紫光藍紫光（藍綠色）（藍綠色）（最寬）（最寬）（黃綠色）（黃綠色）（橙黃色）（橙黃色）（最窄）（最窄）（黃色）（黃色）含量約占含量約占3/4含量約占含量約占1/4色素具有吸收光色素具有吸收光能、傳遞光能、能、傳遞光能、轉(zhuǎn)化光能的作用轉(zhuǎn)化光能的作用。第17頁/共43頁光與光合作用捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)葉綠體是進行葉綠體是進行光合作用的場所。光合作用的場所。第18頁/共43頁綠葉中的色素主要吸收紅光和藍紫光綠葉中的色素主

9、要吸收紅光和藍紫光第19頁/共43頁色素的吸收光譜色素的吸收光譜葉綠素溶液葉綠素溶液葉綠素主要吸收紅光和藍紫光葉綠素主要吸收紅光和藍紫光類胡蘿卜素主要吸收藍紫光類胡蘿卜素主要吸收藍紫光類胡蘿卜素溶液類胡蘿卜素溶液第20頁/共43頁捕獲光能的結(jié)構(gòu)捕獲光能的結(jié)構(gòu)色素色素 酶酶 分布：分布：主要分布在綠色植物的葉肉細胞主要分布在綠色植物的葉肉細胞 形態(tài)：形態(tài)：一般呈扁平的橢球形或球形一般呈扁平的橢球形或球形 功能：功能：光合作用的場所。光合作用的場所。 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：外膜外膜內(nèi)膜內(nèi)膜基?；Ｓ蓛蓚€以上的類囊體堆疊而成，類囊體薄膜上含色素和酶由兩個以上的類囊體堆疊而成，類囊體薄膜上含色素和酶基質(zhì)基質(zhì)含多

10、種光合作用所必需的酶含多種光合作用所必需的酶透明，有利于光線的透過透明，有利于光線的透過第21頁/共43頁 含葉綠體的含葉綠體的真核細胞真核細胞能進行光合能進行光合作用，含有光合色素的作用，含有光合色素的原核生物原核生物也能也能進行光合作用。例如：除綠色植物外進行光合作用。例如：除綠色植物外，不含葉綠體的原核生物，不含葉綠體的原核生物藍藻藍藻、某些、某些細菌細菌（如綠硫細菌、紫硫細菌）也能（如綠硫細菌、紫硫細菌）也能進行光合作用。進行光合作用。第22頁/共43頁葉綠體葉綠體光合作用的場所光合作用的場所第23頁/共43頁極大地拓展了受光面積，為光合作用的酶提供附著位點。第24頁/共43頁葉綠體的

11、作用僅僅是吸收光能嗎？葉綠體的作用僅僅是吸收光能嗎？ 水綿是常見的水綿是常見的淡水藻類淡水藻類 每條水綿由許多個結(jié)構(gòu)每條水綿由許多個結(jié)構(gòu)相同的相同的長筒狀細胞長筒狀細胞連接連接而成。而成。 水綿很明顯的特點是：水綿很明顯的特點是：葉綠體呈帶狀葉綠體呈帶狀，螺旋螺旋排排列在細胞里。列在細胞里。 探究四第25頁/共43頁光合作用可以釋光合作用可以釋放氧氣放氧氣場所場所葉綠體葉綠體光合作用需要光光合作用需要光能能結(jié)論結(jié)論:第26頁/共43頁1880年，美國科學家恩格爾曼年，美國科學家恩格爾曼黑暗處用極細光束照射黑暗處用極細光束照射暴露在光下暴露在光下第27頁/共43頁水綿水綿+好氧細菌好氧細菌黑暗黑

12、暗無空氣無空氣極細光束照射極細光束照射 好氧細菌集中在葉綠體被光束照射的部位好氧細菌集中在葉綠體被光束照射的部位完全暴露光下完全暴露光下 好氧細菌分布于葉綠體所有受光部位好氧細菌分布于葉綠體所有受光部位 v實驗過程1、氧氣是葉綠體釋放出來的、氧氣是葉綠體釋放出來的2、葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所、葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所v實驗結(jié)論v實驗的巧妙之處1 選用水綿：具有細而長的葉綠體并且其螺旋狀分布在細胞中。選用水綿：具有細而長的葉綠體并且其螺旋狀分布在細胞中。2 先放在黑暗無空氣的環(huán)境中：排除環(huán)境中光和氧氣的影響。先放在黑暗無空氣的環(huán)境中：排除環(huán)境中光和氧氣的影響。3 極細的光束照

13、射、好氧細菌檢測：迅速準確地判斷出釋放氧氣的部位。極細的光束照射、好氧細菌檢測：迅速準確地判斷出釋放氧氣的部位。4 黑暗和極細光照射形成對比：明確指出結(jié)果完全是由光照引起的。黑暗和極細光照射形成對比：明確指出結(jié)果完全是由光照引起的。5 設(shè)置驗證試驗：完全暴露在光下，再一次驗證了實驗結(jié)果。設(shè)置驗證試驗：完全暴露在光下，再一次驗證了實驗結(jié)果。第28頁/共43頁第29頁/共43頁葉葉綠綠體體含光合色素含光合色素為什么說葉綠體是進行光合作用完整單位？為什么說葉綠體是進行光合作用完整單位？位于基粒上位于基粒上含光合作用有關(guān)酶含光合作用有關(guān)酶位于基粒上位于基粒上（少量）（少量）位于基質(zhì)中位于基質(zhì)中（大量）

14、（大量）第30頁/共43頁葉綠體的結(jié)構(gòu)葉綠體的結(jié)構(gòu)外膜外膜內(nèi)膜內(nèi)膜基?；；|(zhì)基質(zhì)類囊體類囊體捕獲光能的色素分布在捕獲光能的色素分布在_類囊體的薄膜上類囊體的薄膜上與光合作用有關(guān)的酶分布于與光合作用有關(guān)的酶分布于 。 基粒基粒囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上、葉綠體的基質(zhì)中、葉綠體的基質(zhì)中第31頁/共43頁第32頁/共43頁綠藻紅藻褐藻 透光帶 上部 中部 下部 海藻分層現(xiàn)象海藻分層現(xiàn)象 光照光照強強光照弱光照弱 不同顏色的藻類吸收不同顏色的藻類吸收不同波長的光。藻類本身不同波長的光。藻類本身的顏色是反射出來的光，的顏色是反射出來的光，即即紅藻紅藻反射出了反射出了紅光紅光，綠綠藻藻反射出反射出

15、綠光綠光，褐藻褐藻反射反射出出黃色黃色的光。水層對光波的光。水層對光波中的紅、橙部分吸收顯著中的紅、橙部分吸收顯著多于對藍、綠部分的吸收多于對藍、綠部分的吸收，即到達深水層的光線是，即到達深水層的光線是相對富含短波長的光，所相對富含短波長的光，所以吸收以吸收紅光紅光和和藍紫光藍紫光較多較多的的綠藻綠藻分布于海水的淺層分布于海水的淺層，吸收，吸收藍紫光藍紫光和和綠光綠光較多較多的的紅藻紅藻分布于海水深的地分布于海水深的地方。方。（課本（課本P100P100拓展題拓展題2 2）第33頁/共43頁白色最好，其次是紅光或藍光，白色最好，其次是紅光或藍光， 最次是綠光最次是綠光第34頁/共43頁1研磨綠

16、葉時要加入碳酸鈣，其目的是研磨綠葉時要加入碳酸鈣，其目的是 ( ) A使各種色素溶解在丙酮中使各種色素溶解在丙酮中 B使研磨充分使研磨充分 C防止色素分子被破壞防止色素分子被破壞 D加速研磨加速研磨 2對對“葉綠體中色素的提取和分離葉綠體中色素的提取和分離”實驗中，下列描實驗中，下列描述述 正確的是正確的是 ( )A將將5g新鮮完整的菠菜葉，放入研缽中，加入丙酮新鮮完整的菠菜葉，放入研缽中，加入丙酮、石英砂、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨以后，迅速研磨B用毛細吸管吸取少量濾液；沿鉛筆線處小心均勻用毛細吸管吸取少量濾液；沿鉛筆線處小心均勻地劃出一條濾液細線，并連續(xù)迅速地重復(fù)劃地劃出一條濾液細線

17、，并連續(xù)迅速地重復(fù)劃23次次C把劃好細線的濾紙條插入層析液中，并不斷搖晃把劃好細線的濾紙條插入層析液中，并不斷搖晃，以求加快色素在濾紙條上的擴散，以求加快色素在濾紙條上的擴散D色素分子是有機物，不溶于水，所以研磨過程中色素分子是有機物，不溶于水，所以研磨過程中加入乙醇是為了溶解色素加入乙醇是為了溶解色素 CD第35頁/共43頁 4下圖所示下圖所示“葉綠體中色素的提取和分離葉綠體中色素的提取和分離”實驗的實驗的裝置裝置 正確的是正確的是 ( ) 5紙層析法分離葉綠體色素時紙層析法分離葉綠體色素時,濾紙上最下端的色素濾紙上最下端的色素名稱和顏色分別是名稱和顏色分別是 ( ) A橙黃色的胡蘿卜素橙黃

18、色的胡蘿卜素 B黃色的葉黃素黃色的葉黃素 C藍綠素的葉綠素藍綠素的葉綠素a D黃綠色的葉綠素黃綠色的葉綠素b 6在圓形濾紙的中央，滴上葉綠體的色素濾液進行在圓形濾紙的中央，滴上葉綠體的色素濾液進行色素分離，會看到近似同心的四圈色素環(huán)，排在最外色素分離，會看到近似同心的四圈色素環(huán)，排在最外圈的色素是圈的色素是 ( ) A橙黃色的胡蘿卜素橙黃色的胡蘿卜素 B黃色的葉黃素黃色的葉黃素 C藍綠素的葉綠素藍綠素的葉綠素a D黃綠色的葉綠素黃綠色的葉綠素bBDA第36頁/共43頁7陽光通過三棱鏡能顯示出七種顏色的連續(xù)光譜。陽光通過三棱鏡能顯示出七種顏色的連續(xù)光譜。如果將一瓶葉綠素提取液放在光源和三棱鏡之間

19、，如果將一瓶葉綠素提取液放在光源和三棱鏡之間，連續(xù)光譜中就會出現(xiàn)一些黑色條帶，這些條帶應(yīng)位連續(xù)光譜中就會出現(xiàn)一些黑色條帶，這些條帶應(yīng)位于于A綠光區(qū)綠光區(qū) B紅橙光區(qū)和綠光區(qū)紅橙光區(qū)和綠光區(qū)( )C藍紫光區(qū)和綠光區(qū)藍紫光區(qū)和綠光區(qū) D紅橙光區(qū)和藍紫光區(qū)紅橙光區(qū)和藍紫光區(qū)D8用下述容積相同的玻璃罩分別罩住大小、生長狀況用下述容積相同的玻璃罩分別罩住大小、生長狀況相同的天竺葵，光照相同時間后，罩內(nèi)相同的天竺葵，光照相同時間后，罩內(nèi)O2最多的是最多的是 ( )A綠色罩綠色罩 B黑色罩黑色罩 C無色罩無色罩 D藍紫色罩藍紫色罩 C第37頁/共43頁8分別在分別在A、B、C三個研缽中加三個研缽中加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、過濾得到三種不同顏色的溶液，即：深綠色、黃綠色（或褐色），幾乎無色?？思羲榈男迈r菠菜綠葉，并按下表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過濾得到三種不同顏色的溶液，即：深綠色、黃綠色（或褐色），幾乎無色。注：注：“”表示加；表示加；“”表示不加。試回答：表示不加。試回答：（1）A處理得到