第1课时 捕获光能的色素和结构、光合作用的探究历程
一、捕获光能的色素
1.实验：绿叶中色素的提取和分离 (1)提取绿叶中的色素
①原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。 ②步骤
取材：称取5g新鲜绿叶 ↓
研磨：剪碎叶片，放入研钵中，加少许二氧化硅和碳酸钙，再加入10mL无水乙醇，
迅速、充分研磨 ↓
过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤 ↓
收集：用小试管收集色素滤液，及时将试管口用棉塞塞严 (2)分离绿叶中的色素
①原理：不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。 ②步骤
剪滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成长与宽略小于试管长与直径的?? 滤纸条，并在一端剪去两角
制备滤纸条? ↓
??铅笔画线：在距滤纸条去角的一端1cm处用铅笔画一条细的横线
↓
?? ↓
画滤液细线?画线：沿铅笔线均匀地画出一条细线
↓??重复画线：待滤液干后，重复画细线1～2次
取滤液：用毛细吸管吸取少量滤液
1
↓
分离绿叶中的色素：将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)
轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口
↓
观察并记录结果：滤纸条上出现4条色素带
2.色素的种类及吸收光谱
??胡萝卜素?橙黄色???
?主要吸收蓝紫光 类胡萝卜素?
?叶黄素?黄色??????叶绿素b?黄绿色???
?主要吸收蓝紫光和红光 叶绿素?
?叶绿素a?蓝绿色????
归纳总结 实验中的材料试剂及操作目的 过程 材料 提 取 色 素 关键 步骤 试剂 分 离 色 素
(1)分离色素时，在层析液中溶解度越高的，则在滤纸条上扩散的速度越慢( ) (2)研磨绿叶时，要加入二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇( )
(3)色素分离后，在滤纸条上的从上而下的四条色素带分别是叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a和叶绿素b( )
(4)叶绿素和类胡萝卜素都主要吸收蓝紫光和红光( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
2
操作内容 叶片要新鲜、深绿 二氧化硅 试剂 碳酸钙 无水乙醇 研磨要迅速、充分 盛滤液的试管口加棉塞 用单层尼龙纱布过滤而不用滤纸 层析液 滤纸条的一端剪去两角 关键 滤液细线重复画若干次，且要求步骤 细、直、齐 滤液细线不能触及层析液 操作目的 使滤液中色素含量高 利于绿叶的充分研磨 防止研磨过程中色素被破坏 溶解色素 提取较多色素、防止溶剂挥发 防止溶剂挥发 防止色素吸附在滤纸上 分离色素 防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快 使分离的色素带清晰 防止色素溶解到层析液中 1.很多植物的叶片到秋天会变红，是什么原因造成的？
提示 红叶不是叶绿体中的色素造成的，而是由液泡中的花色素造成的。 2.温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜？ 提示 应选择无色透明的玻璃、塑料薄膜更有利于植物光合作用。
二、叶绿体的结构和功能
1.叶绿体的结构
(1)[1]外膜和[2]内膜使其内部结构与细胞质基质分开，保证了叶绿体相对独立地进行代谢活动。
(2)由[3]类囊体堆叠而成的[4]基粒，增大了膜面积。
(3)[3]类囊体的薄膜上分布着能够吸收、传递和转化光能的色素。 (4)[5]叶绿体基质中还含有少量的DNA和RNA。
(5)与光合作用有关的酶分布在类囊体的薄膜上和叶绿体基质中。 2.叶绿体的功能
(1)功能：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。 (2)叶绿体功能的实验验证 ①实验者：德国科学家恩格尔曼。 ②实验过程及现象
水绵和好??氧细菌
?
??
黑暗
―――→无空气
好氧细菌只集中分布在叶绿体被光束照射到?
?极细光束照射水绵→
的部位?
??完全曝光→好氧细菌分布在叶绿体所有受光的部位
③实验结论：O2是由叶绿体在光照条件下释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。 归纳总结 恩格尔曼实验的巧妙之处
(1)实验材料选择巧妙：实验材料选择水绵，水绵不但具有细而长的带状叶绿体，而且叶绿体在细胞中呈螺旋式分布，便于观察实验结果和设置对照。
(2)排除干扰的方法巧妙：没有空气的黑暗环境排除了环境中氧气和光的干扰。
(3)观测指标设计巧妙：通过好氧细菌的分布进行检测，从而能够准确地判断出释放氧气的部位。 (4)实验对照设计巧妙：用极细的光束点状投射，使叶绿体上可分为获得光照和无光照的部位，相当于一组对照实验；进行黑暗(局部光照)和完全暴露在光下的对照实验。明确实验结果完
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