思考：我們知道通過細(xì)胞呼吸可以把有機(jī)物中的能量釋放出來，供應(yīng)各項生命活動，那有機(jī)物中的能量又從哪里來的呢？又是通過什么過程把太陽能轉(zhuǎn)換成細(xì)胞能夠利用的化學(xué)能？第五章第四節(jié)能量之源—光與光合作用正常苗白化苗正常幼苗能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)養(yǎng)料白化苗不能進(jìn)行光合作用，無法制造有機(jī)養(yǎng)料思考：分析健康幼苗與白化苗生長差異的原因能說明什么？這說明光合作用需要色素去捕獲光能。太陽能、光合作用第1課時捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)問題探討

你參觀或聽說過植物工廠嗎？植物工廠在人工精密控制光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度和營養(yǎng)液成分等條件下，生產(chǎn)蔬菜和其他植物。有的植物工廠完全依靠LED燈等人工光源，其中常見的是紅色、藍(lán)色和白色的光源。1、靠人工光源生產(chǎn)蔬菜有什么好處？2、為什么要控制二氧化碳濃度、營養(yǎng)液成分和溫度等條件？

用人工光源可以避免由于自然環(huán)境中光照強(qiáng)度不足導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度低而造成的減產(chǎn)。同時，人工光源的強(qiáng)度和不同色光是可以調(diào)控的，可以根據(jù)植物生長的情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使蔬菜產(chǎn)量達(dá)到最大。

二氧化碳濃度、營養(yǎng)液和溫度是影響植物生長的重要外部條件，因此要進(jìn)行控制，以便讓植物達(dá)到最佳的生長狀態(tài)。缺少葉綠素韭黃韭菜在植物綠葉中究竟有哪些種類的色素呢？是不是只有葉綠素呢？一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)

綠葉中的色素不只有一種，它們都能溶解在層析液中，不同的色素在層析液中的溶解度不同，溶解度越高的色素隨層析液在濾紙上的擴(kuò)散速度就越快，反之則慢。1、原理：（1）提取色素的原理

綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中。探究·實驗

綠葉中色素的提取和分離（2）分離色素的原理

（1）無水乙醇可用（體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇+適量無水碳酸鈉）來代替（2）層析液成分：20份__________________________、2份_____和1份___混合而成；在60-90℃下分餾出來的石油醚丙酮苯（3）二氧化硅*有助于研磨得充分

（4）碳酸鈣*防止研磨中色素（主要保護(hù)葉綠素）被破壞作用：溶解色素、提取色素；2、試劑作用：分離色素探究·實驗

綠葉中色素的提取和分離5g新鮮綠葉，剪去主葉脈，→剪碎置研缽中3、方法步驟：加入少許二氧化硅和碳酸鈣，再放入10ml無水乙醇（少量分多次加入）色素多研磨更充分防止色素被破壞提取色素（1）提取綠葉中的色素①研磨★要求：要迅速、充分防止乙醇揮發(fā)，充分溶解色素探究·實驗

綠葉中色素的提取和分離②過濾：獲取色素濾液★注意用棉塞將試管口塞嚴(yán)防止乙醇揮發(fā)和色素分子被氧化單層尼龍布：不能用濾紙、紗布，會吸收色素探究·實驗

綠葉中色素的提取和分離（2）制備濾紙條1cm鉛筆線注意：要剪去兩角防止層析液邊緣擴(kuò)散太快，使色素在濾紙條上同時擴(kuò)散均勻。

將干燥的定性濾紙剪成寬度略小于試管直徑、長度略小于試管長度的濾紙條，再將濾紙條一端剪去兩角，并在距這一端底部1cm處用鉛筆畫一條細(xì)的橫線。探究·實驗

綠葉中色素的提取和分離（3）畫濾液細(xì)線★要求：細(xì)、直、齊注意：待濾液干后，再畫1~2次。為防止色素帶重疊而影響分離效果用毛細(xì)吸管，吸取少量濾液，沿著鉛筆線均勻地畫（積累更多的色素）使色素帶更清晰

用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫一條細(xì)線（也可將濾液倒入培養(yǎng)皿，再用蓋玻片蘸取濾液，在橫線處按壓出均勻的細(xì)線）。探究·實驗

綠葉中色素的提取和分離（4）分離色素層析液培養(yǎng)皿（防止層析液揮發(fā)，因其易揮發(fā)且有毒）防止色素溶解于層析液中而無法分離注意：不能讓濾液細(xì)線觸及層析液為何要蓋上培養(yǎng)皿？

將適量的濾液倒入試管中，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。也可用小燒杯代替試管，用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯。探究·實驗

綠葉中色素的提取和分離胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b（5）觀察與記錄（黃綠色）（橙黃色）（黃色）（藍(lán)綠色）（*色素的寬窄可以表示色素的含量）葉綠素a>葉綠素b>葉黃素>胡蘿卜素②溶解度從高到低依次為胡、黃、a、b①從上往下依次是：胡、黃、a、b③相鄰最近a、b④相鄰最遠(yuǎn)胡、黃探究·實驗

綠葉中色素的提取和分離⑤色素含量高低探究·實驗

綠葉中色素的提取和分離1、若濾紙條色素帶顏色較淡，其原因有：①選取的葉片顏色不是濃綠色或稱取的綠葉過少或放置數(shù)天的菠菜葉，色素含量少②一次加入的無水乙醇過多，色素溶液濃度小(正確做法：分次加入少量無水乙醇)③未加碳酸鈣或加入的過少，色素分子部分破壞④未加二氧化硅研磨不迅速充分，色素未能充分提取出來2、若無色素帶：①忘記畫濾液細(xì)線②濾液細(xì)線已觸及層析液且時間較長，色素全部溶解到層析液中。提取液色素帶異常現(xiàn)象的分析3、色素帶重疊：濾液細(xì)線不直或過粗⑤沒有重復(fù)畫濾液細(xì)線

葉綠素溶液葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光類胡蘿卜素溶液觀察色素的吸收光譜圖示，思考討論色素的作用實驗表明：葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，

色素對綠光吸收最少。吸收光的范圍：可見光的波長是400～760nm，一般情況下，光合作用所利用的光都是可見光

可見色素的功能：吸收光能、傳遞光能（所有光合色素）、轉(zhuǎn)化光能（少數(shù)葉綠素a）捕獲光能的色素類胡蘿卜素葉綠素胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b(占1/4)(占3/4)（橙黃色）（黃色）（藍(lán)綠色）（黃綠色）

葉綠體中的色素：最窄最寬最遠(yuǎn)最近主要吸收藍(lán)紫光和紅光主要吸收藍(lán)紫光(1)光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃。(2)溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進(jìn)而影響葉綠素的合成。低溫時，葉綠素分子易被破壞，而類胡蘿卜素分子較為穩(wěn)定，使葉子變黃。(3)必需元素：葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，葉變黃。另外，F(xiàn)e是葉綠素合成過程中某些酶的輔助成分，缺Fe也將導(dǎo)致葉綠素合成受阻，葉變黃。【深度思考】3．影響葉綠素合成的三大因素大棚種植蔬菜時玻璃為什么選擇無色透明的？為了讓各種波長的太陽光都穿過塑料薄膜，即讓植物吸收更多的光能；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】為什么植物的葉片呈現(xiàn)綠色？

光照到物體表面后，該物體又將這種顏色的光反射出來，就是我們所見到的顏色。對植物而言，除了部分橙光、黃光和大部分綠光被反射外，其他的基本上都被葉綠素分子吸收了，所以含葉綠素多的葉片呈現(xiàn)綠色。練1.在“綠葉中色素的提取和分離”實驗中得到的色素帶顏色較淺，分析其原因可能是（

）

①加入的無水乙醇太多

②用丙酮代替無水乙醇

③層析液沒及濾液細(xì)線

④研磨時沒有加入CaCO3

⑤研磨時沒有加入SiO2

⑥取的葉片的葉脈過多，葉肉細(xì)胞過少

⑦畫濾液細(xì)線的次數(shù)少

⑧使用放置數(shù)天的波菜葉A．①③⑦

B．②④⑤⑧C．①③④⑤⑥⑦⑧

D．②③④⑤⑥C色素濃度低色素溶解到層析液中色素被破壞色素未完全釋放出來色素含量低色素含量低色素含量低2.甲、乙、丙、丁四位同學(xué)，在利用新鮮綠色菠菜葉為實驗材料，用層析法進(jìn)行葉綠體中色素的提取和分離實驗時，由于操作不同，而得到了以下四種不同的層析結(jié)果。下列分析，錯誤的是()A．甲可能誤用蒸餾水作提取液和層析液B．乙可能是因為研磨時加入無水乙醇過多C．丙可能是正確操作得到的理想結(jié)果D．丁可能是因為研磨時未加入CaCO3C基粒（由類囊體堆疊形成，增大膜面積）外膜內(nèi)膜基質(zhì)色素與光反應(yīng)有關(guān)的酶與暗反應(yīng)有關(guān)的酶二、葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用眾多的基粒和類囊體極大地擴(kuò)展了受光的面積。1.形態(tài)：2.結(jié)構(gòu)：橢球形、球形由外膜、內(nèi)膜、基粒、基質(zhì)構(gòu)成。3.功能：進(jìn)行光合作用的場所。資料分析：葉綠體的功能裝片中需氧細(xì)菌向葉綠體被光束照射到的部位集中。裝片中需氧細(xì)菌分布在葉綠體所有受光部位的周圍。氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是光合作用的場所。結(jié)論：葉綠體中被光束照射到的部位是光合作用的場所結(jié)論：現(xiàn)象：現(xiàn)象：沒有空氣黑暗極細(xì)光束完全光照1881年，恩格爾曼實驗水綿和需氧細(xì)菌的裝片原理：光合作用會釋放氧氣，需氧細(xì)菌分布在氧氣充足的部位根據(jù)需氧細(xì)菌的分布判斷光合作用的場所。討論：恩格爾曼實驗在設(shè)計上有什么巧妙之處？(1)實驗材料選擇巧妙：實驗材料選擇水綿，水綿不但具有細(xì)而長的帶狀葉綠體，而且葉綠體在細(xì)胞中呈螺旋式分布，便于觀察實驗結(jié)果和設(shè)置對照。(2)排除干擾的方法巧妙：沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了環(huán)境中氧氣和光的干擾。(3)觀測指標(biāo)設(shè)計巧妙：通過需氧細(xì)菌的分布進(jìn)行檢測，從而能夠準(zhǔn)確地判斷出釋放氧氣的部位。(4)實驗對照設(shè)計巧妙：用極細(xì)的光束點狀投射，使葉綠體上可分為獲得光照和無光照的部位，相當(dāng)于一組對照實驗；進(jìn)行黑暗(局部光照)和完全暴露在光下的對照實驗。明確實驗結(jié)果完全是由光照引起的。

恩格爾曼在證明光合作用放氧部位是葉綠體后，緊接著又做了一個實驗：他用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，驚奇地發(fā)現(xiàn)大量的好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)城。為什么?因為水綿葉綠體上的光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，在此波長光照射下，葉綠體會釋放氧氣，適于好氧細(xì)菌在此區(qū)域分布。綜合上述資料，你認(rèn)為葉綠體具有什么功能？葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所，并且能夠吸收特定波長的光。光合作用的場所只能是葉綠體嗎？藍(lán)藻、光合細(xì)菌等沒有葉綠體也能進(jìn)行光合作用。1.基于對葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能的理解，判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)葉綠體中只有葉綠素吸收的光能才能用于光合作用。(

)(2)葉綠體的類囊體上有巨大的膜面積，有利于充分吸收光(

)(3)植物葉片之所以呈現(xiàn)綠色，