捕获光能的色素和结构PPT演示课件(PPT 46页).pptx

1、1第1页，共46页。追根溯源追根溯源，对于绝大多数生物来说，对于绝大多数生物来说，活细胞所需能量的最终源头是活细胞所需能量的最终源头是太阳能太阳能。将光能转换成细胞能够利用的化学能的将光能转换成细胞能够利用的化学能的是光合作用。进行光合作用的细胞，首是光合作用。进行光合作用的细胞，首先要能够捕获光能。先要能够捕获光能。2第2页，共46页。下列转变需经哪些生理过程才能实现？下列转变需经哪些生理过程才能实现？光能光能糖类等有机物中稳定的化学能糖类等有机物中稳定的化学能ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能直接用于各种生命活动直接用于各种生命活动光合作用光合作用呼吸作用、呼吸作用、ATPATP合成

2、合成ATPATP水解水解思考思考3第3页，共46页。叶片下表皮的叶片下表皮的气孔数量比上气孔数量比上表皮的多表皮的多表皮细胞表皮细胞不含叶绿体而分布在不含叶绿体而分布在表皮细胞之间的表皮细胞之间的保卫细胞保卫细胞含有含有叶绿体。叶绿体。4第4页，共46页。气孔气孔上表皮上表皮栅栏栅栏组织组织海绵海绵组织组织下表皮下表皮气孔气孔叶肉叶肉组织组织5第5页，共46页。6第6页，共46页。.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这说明色素能够捕获光能。这说明色素能够捕获

3、光能。7第7页，共46页。为什么大多植物的叶片是绿色的，而有些植物为什么大多植物的叶片是绿色的，而有些植物的叶片不是绿色的的叶片不是绿色的?为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不同呢？为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不同呢？植物叶片中到底含有哪些色素？植物叶片中到底含有哪些色素？8第8页，共46页。（一）提取色素：（一）提取色素：材料材料:新鲜绿叶新鲜绿叶5g（色素较多色素较多）提取：色素能溶解在丙酮或乙醇等有机溶剂中，提取：色素能溶解在丙酮或乙醇等有机溶剂中，所以可用无水乙醇提取色素所以可用无水乙醇提取色素 一、绿叶中色素的提取和分离一、绿叶中色素的提取和分离 目的：目的：1.进行绿叶中色素

4、的提取和分离进行绿叶中色素的提取和分离 2.探究绿叶中含几种色素探究绿叶中含几种色素试剂试剂：无水乙醇无水乙醇 层析液层析液 SiO2 CaCO3 用具：干燥的定性滤纸等用具：干燥的定性滤纸等 分离：分离：不同色素不同色素在在层析液层析液中中溶解度不同溶解度不同，溶解度高的溶解度高的随层析液在滤纸上随层析液在滤纸上扩散速度快扩散速度快，反之则慢，从而分离色素。反之则慢，从而分离色素。原理：原理：9第9页，共46页。v方法步骤：方法步骤：1、提取绿叶中的色素、提取绿叶中的色素 无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙的作用？无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙的作用？2、制备滤纸条、制备滤纸条 滤纸条一端减去两角，原因

5、？滤纸条一端减去两角，原因？3、画滤液细线、画滤液细线 重复画几次的目的？重复画几次的目的？4、分离绿叶中的色素、分离绿叶中的色素 不能让滤液细线触及层析液，原因？不能让滤液细线触及层析液，原因？5、观察与记录、观察与记录 有几条不同颜色的色带？排序怎样？宽窄如何？有几条不同颜色的色带？排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？这说明了什么？实验：绿叶中色素的提取和分离实验：绿叶中色素的提取和分离10第10页，共46页。SiO2使研磨充分使研磨充分 CaCO3 中和酸性物质，中和酸性物质，防止色素被破坏防止色素被破坏 无水酒精无水酒精溶解色素溶解色素（1）称取绿叶五克，剪碎，放在研钵中）称取绿叶五克，

6、剪碎，放在研钵中（2）加入少许SiO2、CaCO3，再加入再加入10毫升无水乙醇，毫升无水乙醇，进行进行快速、充分快速、充分的研磨的研磨1.1.提取绿叶中的色素提取绿叶中的色素 方法步骤：方法步骤：11第11页，共46页。（3）过滤：将研磨液迅速）过滤：将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（倒入玻璃漏斗（基部放置单基部放置单层尼龙布层尼龙布 ），），获取绿色滤获取绿色滤液，及时用棉塞将试管口封液，及时用棉塞将试管口封严。严。单层尼龙布单层尼龙布过滤叶脉及过滤叶脉及二氧化硅等二氧化硅等防止乙醇挥防止乙醇挥发发12第12页，共46页。2.制备滤纸条制备滤纸条画铅笔细线画铅笔细线将干燥的定性滤纸剪成稍小于试管长

7、与直径的滤纸条，将一端将干燥的定性滤纸剪成稍小于试管长与直径的滤纸条，将一端减去两角，并在距这一端减去两角，并在距这一端1厘米处用铅笔画一条细线。厘米处用铅笔画一条细线。剪角的目的：防止两侧色素扩散快，色素带不整齐剪角的目的：防止两侧色素扩散快，色素带不整齐铅笔线铅笔线13第13页，共46页。3.画滤液细线画滤液细线 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀划出一条细线，滤液细线滤液细线要求：细、齐、直。要求：细、齐、直。待滤液干后，重复重复1-2次，次，目的：积累更多目的：积累更多色素，使色素分离效果更明显。色素，使色素分离效果更明显。14第14页，共46页。4.分离色素：取适量层析液倒入烧杯中

8、，将滤分离色素：取适量层析液倒入烧杯中，将滤纸条轻插入层析液中纸条轻插入层析液中（滤液细线不能触及层析液，（滤液细线不能触及层析液，以防止色素溶解于层析液中而无法分离），以防止色素溶解于层析液中而无法分离），用培养皿盖住（用培养皿盖住（防止层析液挥发防止层析液挥发）。）。插滤纸条插滤纸条层析液层析液培养皿培养皿5.观察与记录观察与记录 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15第15页，共46页。16第16页，共46页。17第17页，共46页。捕获光能的色素捕获光能的色素18第18页，共46页。类胡萝卜素（类胡萝卜素（14）叶绿素（叶绿素（34）滤

9、液细线滤液细线叶绿体中的色素叶绿体中的色素胡萝卜素（最窄）胡萝卜素（最窄）叶黄素（较窄）叶黄素（较窄）叶绿素叶绿素a a（最宽）（最宽）叶绿素叶绿素b b（较宽）（较宽）橙黄色橙黄色黄色黄色蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿色（一）捕获光能的色素（一）捕获光能的色素19第19页，共46页。一、捕获光能的色素一、捕获光能的色素色素色素叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a a叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素叶绿素叶绿素主要吸收主要吸收红光红光和和蓝紫光蓝紫光吸收可见吸收可见的太阳光的太阳光类胡萝卜素类胡萝卜素主主要吸收要吸收蓝紫光蓝紫光（蓝绿色）（蓝绿色）（最宽）（最宽）（黄绿色）（黄绿色）（橙黄色）（

10、橙黄色）（最窄）（最窄）（黄色）（黄色）含量约占含量约占3/4含量约占含量约占1/4色素具有吸收光色素具有吸收光能、传递光能、能、传递光能、转化光能的作用。转化光能的作用。20第20页，共46页。光与光合作用捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构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。层析带层析带宽窄宽窄最宽较宽最窄较窄21第21页，共46页。绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光22第22页，共46页。色素的吸收光谱色素的吸收光谱叶绿素溶液叶绿素溶液叶绿素主要吸收红光和蓝紫光叶绿素主要吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光

11、类胡萝卜素溶液类胡萝卜素溶液23第23页，共46页。捕获光能的结构捕获光能的结构色素色素 酶酶 分布：分布：主要分布在绿色植物的叶肉主要分布在绿色植物的叶肉细胞细胞 形态：形态：一般呈扁平的椭球形或球形一般呈扁平的椭球形或球形 功能：功能：光合作用的场所。光合作用的场所。结构：结构：外膜外膜内膜内膜基粒基粒由两个以上的类囊体堆叠由两个以上的类囊体堆叠而成，类囊体薄膜上含色而成，类囊体薄膜上含色素和酶素和酶基基质质含多种光合作用所必需含多种光合作用所必需的酶的酶透明，有利于光线的透过透明，有利于光线的透过24第24页，共46页。含叶绿体的含叶绿体的真核细胞真核细胞能进行光合作能进行光合作用，含有

12、光合色素的用，含有光合色素的原核生物原核生物也能进行也能进行光合作用。例如：除绿色植物外，不含叶光合作用。例如：除绿色植物外，不含叶绿体的原核生物绿体的原核生物蓝藻蓝藻、某些、某些细菌细菌（如绿（如绿硫细菌、紫硫细菌）也能进行光合作用。硫细菌、紫硫细菌）也能进行光合作用。25第25页，共46页。叶绿体叶绿体光合作用的场所光合作用的场所26第26页，共46页。色素位于叶绿体基粒的类囊体薄膜上思考：1克菠菜叶片中的类囊体薄膜的面积可达60左右？极大地拓展了受光面积，为光合作用的酶提供附着位点。27第27页，共46页。叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗？叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗？水绵是常见的水绵是常见

13、的淡水藻类淡水藻类 每条水绵由许多个结构相每条水绵由许多个结构相同的同的长筒状细胞长筒状细胞连接而成。连接而成。水绵很明显的特点是：水绵很明显的特点是：叶绿叶绿体呈带状体呈带状，螺旋螺旋排列在细排列在细胞里。胞里。探究四28第28页，共46页。29第29页，共46页。5 5、恩吉尔曼实验、恩吉尔曼实验18801880年年光合作用可以释放光合作用可以释放氧气氧气场所场所叶绿体叶绿体光合作用需要光能光合作用需要光能结论结论:30第30页，共46页。1880年，美国科学家恩格尔曼年，美国科学家恩格尔曼黑暗处用极细光束照射黑暗处用极细光束照射暴露在光下暴露在光下31第31页，共46页。水绵水绵+好氧细

14、菌好氧细菌黑暗黑暗无空气无空气极细光束照射极细光束照射 好氧细菌集中在好氧细菌集中在叶绿体被光束照射的部位叶绿体被光束照射的部位完全暴露光下完全暴露光下 好氧细菌分布于好氧细菌分布于叶绿体所有受光部位叶绿体所有受光部位 实验过程1、氧气是叶绿体释放出来的、氧气是叶绿体释放出来的2、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所 实验结论 实验的巧妙之处1 选用水绵：具有细而长的叶绿体并且其螺旋状分布在细胞中。选用水绵：具有细而长的叶绿体并且其螺旋状分布在细胞中。2 先放在黑暗无空气的环境中：排除环境中光和氧气的影响。先放在黑暗无空气的环境中：排除环境中光和氧气的影响。3

15、 极细的光束照射、好氧细菌检测：迅速准确地判断出释放氧气的部位。极细的光束照射、好氧细菌检测：迅速准确地判断出释放氧气的部位。4 黑暗和极细光照射形成对比：明确指出结果完全是由光照引起的。黑暗和极细光照射形成对比：明确指出结果完全是由光照引起的。5 设置验证试验：完全暴露在光下，再一次验证了实验结果。设置验证试验：完全暴露在光下，再一次验证了实验结果。32第32页，共46页。33第33页，共46页。叶叶绿绿体体含光合色素含光合色素为什么说叶绿体是进行为什么说叶绿体是进行光合作用完整单位？光合作用完整单位？位于基粒上位于基粒上含光合作含光合作用有关酶用有关酶位于基粒上位于基粒上（少量）（少量）位

16、于基质中位于基质中（大量）（大量）34第34页，共46页。叶绿体的结构叶绿体的结构外膜外膜内膜内膜基粒基粒基质基质类囊体类囊体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与光合作用有关的酶分布于与光合作用有关的酶分布于 。基粒囊状结构的薄膜上、基粒囊状结构的薄膜上、叶绿体的基质中叶绿体的基质中35第35页，共46页。小结 叶绿体是进行光合作用的场所。它内部叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜面积上，不仅分布着许多吸收的巨大膜面积上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。用所必需的酶。36第36页，共4

17、6页。绿藻红藻褐藻 透光带 上部 中部 下部 海藻分层现象海藻分层现象 光照强光照强光照弱光照弱 不同颜色的藻类吸收不同不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光，即是反射出来的光，即红藻红藻反反射出了射出了红光红光，绿藻绿藻反射出反射出绿绿光光，褐藻褐藻反射出反射出黄色黄色的光。的光。水层对光波中的红、橙部分吸水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收，即到达深水层的光线是相收，即到达深水层的光线是相对富含短波长的光，所以吸收对富含短波长的光，所以吸收红光红光和和蓝紫光蓝紫光较多的较多的绿藻绿藻分分布于海水的浅层

18、，吸收布于海水的浅层，吸收蓝紫光蓝紫光和和绿光绿光较多的较多的红藻红藻分布于海水分布于海水深的地方。深的地方。（课本（课本P100P100拓展题拓展题2 2）37第37页，共46页。与生活的联系 根据不同色素对不同波长的光的吸收不同的特点，想一想温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充光源？白色最好，其次是红光或蓝光，白色最好，其次是红光或蓝光，最次是绿光最次是绿光38第38页，共46页。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

19、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，下列描述实验中，下列描述 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划用毛细吸管吸取少量滤液；沿铅笔线处小心均匀地划出一条滤液细线，并连续迅速地重复划出一条滤液细线，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，以求加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快色素在滤纸条上的扩散D色素分子是

20、有机物，不溶于水，所以研磨过程中加入乙醇色素分子是有机物，不溶于水，所以研磨过程中加入乙醇是为了溶解色素是为了溶解色素 CD39第39页，共46页。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”实验的装置实验的装置 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名称滤纸上最下端的色素名称和颜色分别是和颜色分别是 ()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b 6在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色素滤液进行色素在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色

21、素滤液进行色素分离，会看到近似同心的四圈色素环，排在最外圈的色素分离，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bBDA40第40页，共46页。7阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将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，连续光谱中就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

22、()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D8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 C41第41页，共46页。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，并按下表所示添加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：深绿色、黄绿色（或褐色试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿

23、色、黄绿色（或褐色），几乎无色。），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）黄绿色黄绿色部分叶绿素受到破坏部分叶绿素受到破坏几乎无色几乎无色叶绿素不溶于水叶绿素不溶于水深绿色深绿色大量叶绿素溶于乙醇中大量叶绿素溶于乙

24、醇中42第42页，共46页。几乎无色，；，；黄绿色部分叶绿素受到破坏；43第43页，共46页。3分别在分别在I、II、III三个研钵中加三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，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：深绿色、黄绿色、几乎无色。的溶液，即：深绿色、黄绿色、几乎无色。则则I、II、III三个研钵中的溶液颜色分别是三个研钵中的溶液颜色分别是 （）A几乎无色、黄绿色、深绿色几乎无色、黄绿色、深绿色B深绿色、几乎无色、黄绿色深绿色、几乎无色、黄绿色C黄绿色、深绿色、几乎无色黄绿色、深绿色、几乎无色D黄绿色、几乎无色、深绿色黄绿色、几乎无色、深绿色D44第44页，共46页。1/43/445第45页，共46页。实验结论实验结论：绿叶中有四种色素：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b 色素带宽窄与含量有关，蓝绿色黄绿色黄色 橙黄色。46第46页，共46页。