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专题八光合作用

一、叶绿体和叶绿体色素

1、叶绿体的结构和功能

（1）结构：

①一般呈扁平的椭球形或球形，外表具有双层膜，内有基粒和基质，

基粒是由类囊体堆叠而成的。

②吸收光能的色素分布于类囊体薄膜上，与光合作用有关的酶分布在

叶绿体基质和类囊体薄膜上。

（2）功能

叶绿体是进行光合作用的场所

2、叶绿体色素的种类及吸收光谱

颜含溶解扩散吸收光作

色素的种类

色量度速度的颜色用

蓝最

叶绿素（占叶绿素a绿多较低较慢红橙光吸

总量的收

3/4）叶绿素b黄较最低最慢蓝紫光传

绿多递

胡萝卜橙最转

类胡萝卜素素黄少最高最快化

（占总量的蓝紫光光

1/4）黄较能

叶黄素较高较快

色少

3、色素的分布、功能及特性

（1）分布：叶绿体类囊体的薄膜上

（2）功能：吸收光能、传递光能（四种色素）、转化光能（只有少量

叶绿素a）。叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，这两种光的光

合作用效率最高，而绿光的光合效率最低。

（3）特性：不溶于水，能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂。

4、影响叶绿素合成的因素：

（1）光照：光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中不能合成叶

绿素，因此呈现黄色。

（2）温度：温度可影响与叶绿素合成的有关酶的活性，进而影响叶

绿素的合成。叶绿素形成的最低温度为2~4℃，最适宜温度为30℃，

最高温度为40℃。秋天叶片变黄，是由于低温抑制叶绿素合成，同

时原有的叶绿素遭破坏分解。

（3）无机盐：氮、镁是构成叶绿素的成分，缺氮、镁时叶绿素合成

受阻；铁、锰、铜、锌等是叶绿素形成过程中某些酶的辅酶成分，因

此缺少铁、锰、铜、锌等化学元素时，也不能合成叶绿素。

二、叶绿体色素的提取和分离试验

1、实验原理

（1）叶绿体色素能溶解在有机溶剂（如无水乙醇）中形成色素溶液，

使色素从生物组织中脱离出来。

（2）叶绿体色素都能溶解在层析液中，但四种色素分子在层析液中

的溶解度不同。溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散的快，反

之则慢，所以不同色素可以在滤纸上因扩散速度不同而分开，四种色

素分子在滤纸条上可以形成不同的色素带。

2、实验流程图示

3、实验成败的关键

(1)选材：选取新鲜、颜色深绿的叶片，如菠菜叶，目的是提取到较

多的色素。

(2)提取绿叶中的色素：

①叶绿素不稳定，易被破坏，因此研磨要迅速、充分以保证提取较多

的色素。

②滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以防止滤液挥发。

③称取绿叶的质量和加入无水乙醇的体积要适当，以保证提取液的浓

度。

(3)分离绿叶中的色素：

①画滤液细线：用力要均匀，快慢要适中。滤液细线要细、直，而且

干燥后重复画一两次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素的扩

散的起点相同。

②滤纸上的滤液细线不能触及(或没入)层析液