1、5.4 5.4 光合作用与能量转化光合作用与能量转化影响光合作用的因素很多，既有植物自身条件，也有外界环境条件。影响光合作用的因素很多，既有植物自身条件，也有外界环境条件。二二氧化碳浓度、营养液和温度是影响植物生长的重要外部条件氧化碳浓度、营养液和温度是影响植物生长的重要外部条件，因此要进，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。问题探讨问题探讨1.1.靠人工光源生产蔬菜有什么好处？靠人工光源生产蔬菜有什么好处？可以避免自然光照强度不足，光合作用强可以避免自然光照强度不足，光合作用强度降低而造成的减产。度降低而造成的减产。人工光源的强度和光质可控，可
2、根据植物人工光源的强度和光质可控，可根据植物生长情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。生长情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。2.2.为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件？为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件？一、捕获光能的色素和结构一、捕获光能的色素和结构玉米中有时会出现玉米中有时会出现白化苗白化苗。白化苗由于不能进行光合白化苗由于不能进行光合作用，待种子中贮存的养作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。分耗尽就会死亡。1 1、捕获光能的色素、捕获光能的色素探究探究实践实践 绿叶中色素的绿叶中色素的提取提取和和分离分离（1 1）提取原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂提取原
3、理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇无水乙醇中。中。思考：思考：1、什么试剂可替代无水乙醇？、什么试剂可替代无水乙醇？2、层析液含有哪些物质、层析液含有哪些物质（2 2）分离原理分离原理：各种色素在各种色素在层析液层析液中的中的溶解度溶解度不同不同,溶解溶解度高的度高的随层析液在滤纸条上的扩散随层析液在滤纸条上的扩散更快，反之则慢。更快，反之则慢。2.2.实验方法实验方法（1 1）提取方法：过滤法）提取方法：过滤法（2 2）分离方法：纸层析法）分离方法：纸层析法1 1.实验实验原理原理提取色素提取色素制备滤纸条制备滤纸条避免因层析液在边缘扩散过快（边缘效应），而避免因层析液在边缘扩散过快（
4、边缘效应），而使形成的色素带不整齐。使形成的色素带不整齐。（1 1）将滤纸剪成能放入试管或烧杯中的滤纸条）将滤纸剪成能放入试管或烧杯中的滤纸条（2 2）在滤纸条一端）在滤纸条一端剪去两角剪去两角（3 3）在距）在距去角一端去角一端1 cm1 cm处用处用铅笔铅笔画一条细的横线画一条细的横线铅笔线铅笔线剪两角剪两角将滤液倒入培养皿，用毛细吸管吸取少量滤将滤液倒入培养皿，用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀画出一条细线。液，沿铅笔线均匀画出一条细线。等等滤液干后滤液干后再画一到两次。再画一到两次。为了积累更多的色素，使分离后的色素带更明显要求：细、直、齐；重复23次画滤液细线画滤液细线分离色素分离
5、色素1cm层析液层析液原理：溶解度高的色素随层析液在滤纸上原理：溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快扩散得快;反之，则慢。反之，则慢。层析液：由20份石油醚（6090下分馏出）、2份丙酮、1份苯混合而成实验结果实验结果胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a a叶绿素叶绿素b b（橙黄色）（橙黄色）（黄色）（黄色）（蓝绿色）（蓝绿色）（黄绿色）（黄绿色）*色素的宽窄可以表示色素的含量！扩散速度最快扩散速度最快含量多含量多问题分析问题分析思考思考1 1：收集到的滤液绿色过浅的原因：收集到的滤液绿色过浅的原因(1)(1)未加石英砂未加石英砂(二氧化硅二氧化硅)，研磨不充分。，研磨不充分。(2)
6、(2)使用使用放置数天的菠菜叶，滤液色素放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素叶绿素)太少。太少。(3)(3)一次加入大量的无水乙醇。一次加入大量的无水乙醇。(4)(4)未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。(正确做法正确做法:分次加入少量无水乙醇提取色素分次加入少量无水乙醇提取色素)没经干燥处理没经干燥处理,滤液细线不能达到细、直、匀的要求滤液细线不能达到细、直、匀的要求,使色素扩散不使色素扩散不一致造成的。一致造成的。思考思考2 2：滤纸条色素带重叠的原因滤纸条色素带重叠的原因【拓展实验】【拓展实验】如果在圆形滤纸的中央点如果在圆形滤纸的中央点开始，对叶绿
7、体的色素进开始，对叶绿体的色素进行层析，会看到什么现象？行层析，会看到什么现象？会出现四个同心圆的色素带，从外往里依次为会出现四个同心圆的色素带，从外往里依次为_；胡萝卜素（橙黄）、叶黄素（黄）、叶绿素胡萝卜素（橙黄）、叶黄素（黄）、叶绿素a（蓝绿）、叶绿素（蓝绿）、叶绿素b（黄绿）（黄绿）阳光是由不同波长的光组合成的复合光，阳光在穿过三棱镜阳光是由不同波长的光组合成的复合光，阳光在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带，称为时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带，称为光谱光谱。光谱光谱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
8、卜素主要吸收蓝紫光红光蓝紫光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？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？韭黄韭黄韭菜韭菜叶绿素的形成需要光叶绿素的形成需要光影响色素合成的因素影响色素合成的因素1.光照光照如图表示夏季某植物叶肉细胞中叶绿体的分布情况如图表示夏季某植物叶肉细胞中叶绿体的分布情况，图中数字为一天中图中数字为一天中的时间的时间，请回答：请回答：中午中午12时左右时左右，叶绿体的方向与其他时段不同叶绿体的方向与其他时段不同，表现为表现为_，其意其意义为义为_。图。图1中其他时中其他时段显示叶绿体在不同方向的光照下能够随时改变椭球体的方
9、向段显示叶绿体在不同方向的光照下能够随时改变椭球体的方向，其意义其意义是是_。以较小的受光面积正对阳光以较小的受光面积正对阳光避免被强光灼伤避免被强光灼伤使叶绿体能够接受较多的光照进行光合作用使叶绿体能够接受较多的光照进行光合作用分析：为什么植物春夏叶子翠绿?而深秋则叶片金黄呢？由于叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素，而使类胡罗卜素的颜色被掩盖，只显示出叶绿素的绿色。低温使叶绿素大量破坏，而使类胡萝卜素的颜色显示出来。2.温度温度3.矿质元素矿质元素缺氮、镁：老叶先变黄缺氮、镁：老叶先变黄缺铁缺铁（铁是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分铁是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分），幼叶，幼叶先变黄。先变黄
10、。下列关于用新鲜菠菜叶进行叶绿体中色素提取、分离实下列关于用新鲜菠菜叶进行叶绿体中色素提取、分离实验的叙述验的叙述，正确的是正确的是()A应该在叶片研磨后立即加入CaCO3，防止色素被破坏B即使菠菜叶剪得不够碎，也可以提取出4种色素C为获得10 mL提取液，研磨时一次性加入10 mL无水乙醇的提取效果最好D将研磨液迅速倒入基部放有滤纸的玻璃漏斗中进行过滤，将滤液收集到试管中B下列有关下列有关“绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述中，错实验的叙述中，错误的是误的是()A研磨时加入CaCO3可防止叶绿素在酸性条件下分解B滤纸条的一端剪去两角的目的是使色素带均匀且比较直C画滤液细
11、线时需迅速重复多画几次以增加色素的含量D滤纸条上相邻且距离滤液细线最远的两条色素带呈橙黄色和黄色C将叶绿体从叶肉细胞中分离出来，破坏其外膜，仍可以进将叶绿体从叶肉细胞中分离出来，破坏其外膜，仍可以进行光合作用。如图是叶绿体的结构模式图，以下分析正确的行光合作用。如图是叶绿体的结构模式图，以下分析正确的是是()A光合作用所需的酶都位于中B光合作用所需的色素主要位于中C叶绿素被破坏则不能进行光合作用D叶绿体外膜具有全透性，起支持和保护作用C2 2、叶绿体的结构适于进行光合作用、叶绿体的结构适于进行光合作用基粒(类囊体)外膜内膜基质色素与光反应有关的酶与暗反应有关的酶叶绿体内众多叶绿体内众多的的基粒基粒和和类囊类囊体体，极大，极大扩展扩展了受光面积了受光面积。
