第4節光合作用與能量轉化——捕獲光能的色素和結構（課時一）01光合色素的提取與分離02光合色素的種類03不同色素對光的吸收差異本節重點04葉綠體的結構適于進行光合作用走進植物工廠在自然界中，萬物生長靠太陽在植物工廠中，植物生長靠人工光源用人工光源可以避免由于自然環境中光照強度不足導致光合作用強度低而造成的減產。同時，人工光源的強度和不同色光是可以調控的，可以根據植物生長的情況進行調節，以使蔬菜產量達到最大。

白化苗不能進行光合作用，無法制造有機養料。綠葉中有哪些色素呢？

葉片是進行光合作用的主要器官。植物正常生長需要光能，而葉片中的色素可能與光能的捕獲有關。綠葉中色素的提取和分離提取和分離綠葉中的色素，探究綠葉中色素的種類實驗目的用無水乙醇提取色素（色素能溶解在有機溶劑中）實驗原理——提取用層析液分離色素（色素在層析液中溶解度不同，溶解度越高，擴散得越快）紙層析法實驗原理——分離綠葉中色素的提取和分離實驗材料與試劑新鮮的綠葉（如菠菜的綠葉）、無水乙醇（可用95%乙醇和無水碳酸鈉代替）、層析液（石油醚、丙酮、苯）、二氧化硅、碳酸鈣選材時應注意選擇鮮嫩、色濃綠、無漿汁的葉片，如菠菜葉、棉花葉、洋槐葉等，因為新鮮的綠葉色素含量多干燥的定性濾紙，試管，棉塞，試管架，研缽，玻璃漏斗，尼龍布，毛細吸管，剪刀，藥勺，量筒(10mL)，天平。實驗用具綠葉中色素的提取和分離1.提取綠葉中的色素1234①稱取5g的綠葉，剪碎，放入研缽中。②放入少許二氧化硅和碳酸鈣，

再放入10mL無水乙醇，

迅速、充分地研磨二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞。防止無水乙醇揮發葉綠體能夠被充分破壞，使得色素能充分被釋放出來③將研磨液迅速倒入玻璃漏斗

中進行過濾。④收集濾液,封口。用單層尼龍布過濾，過濾葉脈及二氧化硅等并且不吸附色素。盛放濾液的試管用橡膠塞塞緊，防止無水乙醇的揮發。2.制備濾紙條干燥的定性濾紙1cm為什么要剪去兩角？避免層析液在邊緣擴散過快（邊緣效應），使其同步到達細線畫鉛筆線3.畫濾液細線★注意：細、直、齊，待濾液干后，再重畫一兩次。

增加濾液細線上色素含量，使分離色素帶更明顯。使分離的色素帶清晰4.分離綠葉中的色素插濾紙條層析液培養皿為何濾液細線不能觸及層析液？防止色素溶解在層析液中原理：溶解度高的色素隨層析液在濾紙上擴散得快；反之，則慢。實驗中的材料試劑及操作目的過程操作內容操作目的提取色素材料葉片要新鮮、深綠使濾液中色素含量高試劑二氧化硅利于綠葉的充分研磨碳酸鈣防止研磨過程中色素被破壞無水乙醇溶解色素關鍵步驟研磨要迅速、充分使色素充分溶解、防止溶劑揮發盛濾液的試管口加棉塞防止乙醇揮發和色素氧化用單層尼龍紗布過濾而不用濾紙防止色素吸附在濾紙上分離色素試劑層析液分離色素關鍵步驟濾紙條的一端剪去兩角防止層析液在濾紙條的邊緣處擴散過快濾液細線重復畫若干次，且要求細、直、齊使分離的色素帶清晰明顯濾液細線不能觸及層析液防止色素溶解到層析液中優化方案89頁實驗結果得到四條色素帶，說明綠葉中有四種色素色素帶越遠，說明溶解度越大。葉綠素類胡蘿卜素（含量約3/4）（含量約1/4）葉綠素a（藍綠色，含量最高）葉綠素b（黃綠色，含量第二）胡蘿卜素（橙黃色，含量最低）葉黃素（黃色，含量第三）實驗結論綠葉中的色素（最寬）（擴散速度最快）色素的吸收光譜葉綠素溶液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溶液

陽光是由不同波長的光組成組合成的復合光，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。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。四種光合色素對光的吸收有什么差別呢？葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。注：因為葉綠素對綠光吸收最少，綠光被反射回來，所以葉片才呈現綠色。塑料大棚中“薄膜顏色”與“補光類型”溫室或大棚種植蔬菜時，選擇無色透明塑料薄膜或玻璃最好。葉綠體中色素主要吸收藍紫光和紅光，但對其余光也有少量吸收。若要補充光源，則藍紫光最好，其次是紅光。色素與葉片的顏色正常綠色正常葉片的葉綠素和類胡蘿卜素的比例約為3∶1，且對綠光吸收最少，所以正常葉片總是呈現綠色葉色變黃寒冷時，葉綠素分子易被破壞，類胡蘿卜素較穩定，顯示出類胡蘿卜素的顏色，葉子變黃葉色變紅秋天降溫時，植物體為適應寒冷，體內積累了較多的可溶性糖，有利于形成紅色的花青素，而葉綠素因寒冷逐漸降解，葉子呈現紅色色素的吸收光譜影響葉綠素合成因素的分析葉綠體的結構適于進行光合作用0.5秒延遲符，無意義，可刪除.類囊體薄膜上類囊體薄膜和葉綠體基質色素分布：

酶分布：1g菠菜葉片中的類囊體總面積竟有60m2左右。類囊體堆疊形成基粒，極大地擴展了受光面積色素酶光合色素功能：吸收、傳遞、轉換光能葉綠體的結構適于進行光合作用（1）葉綠體內部巨大的膜表面上，分布著大量光合色素；（2）類囊體膜上和葉綠體基質中，有許多與光合作用有關的酶；（3）葉綠體的結構與光合作用高度適應。色素

酶葉綠體的結構適于進行光合作用0.5秒延遲符，無意義，可刪除.葉綠體除了吸收光能以外，還有什么功能嗎？水綿和需氧型細菌水綿葉綠體的結構適于進行光合作用

極細光束

均勻光照水綿好氧細菌極細光束照射完全曝光黑暗

無空氣好氧細菌集中于葉綠體被光束照射的部位好氧細菌分布于葉綠體所有受光部位結論：葉綠體吸收光能用于光合作用并釋放氧氣恩格爾曼實驗一葉綠體的結構適于進行光合作用三棱鏡恩格爾曼實驗二照射水綿好氧細菌聚集在紅光和藍紫光的區域結論：葉綠體主要吸收藍紫光和紅光好氧細菌水綿好氧細菌葉綠體的結構適于進行光合作用恩格爾曼的實驗一恩格爾曼的實驗二恩格爾曼在選材、實驗設計上有什么巧妙之處？水綿：葉綠體呈螺旋或帶狀，便于觀察；好氧細菌：可確定釋放氧氣的部位；沒有空氣的黑暗環境：排除氧氣和光的干擾；極細的光束：葉綠體上有光和無光部位形成對照試驗裝片暴露陽光下：再次驗證試驗結果。課堂小結（藍綠色）葉綠素a（黃綠色）葉綠素b（橙黃色）