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能量之源——光与光合作用

有的温室内悬挂发红色或蓝色的灯管。为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？用这种方法有什么好处？这样做对光合作用有影响吗？可以提高光合作用强度；不同颜色的光会影响植物的光合作用。010302

光能转化为化学能被细胞所吸收的过程称为光合作用。

太阳光中有能量，我们制造出太阳能电池板可以捕获其中的能量并转化为电能。绿色植物也能捕获并转化太阳光中的能量，那么，绿叶中通过什么物质或结构捕获并转化光能呢？

捕获光能的色素我们知道，玉米中有时会出现白化苗。白化苗由于不能进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。可见光合作用与细胞中的色素有关。今天，下面的这个实验，主要目的是探究绿叶中含有几种色素和学习对色素进行提取和分离的方法，并设法将这些色素分离开。绿叶中有哪些色素呢？

叶绿体中色素的提取和分离【实验】

一、捕获光能的色素1．绿叶中色素的提取和分离(1)可以利用____________提取绿叶中的色素，在研磨时还应加入少许二氧化硅和碳酸钙，其中前者有助于___________，后者可防止研磨中______________。无水乙醇色素被破坏(2)分离的原理是利用色素在层析液中的溶解度不同，___________的在滤纸上扩散的快，反之则慢。(3)层析后，在滤纸条上会呈现四条色素带，它们的颜色自上而下依次是_____________、黄色、蓝绿色、黄绿色，色素带最宽的颜色呈_____________，最窄的颜色呈_______________。溶解度高橙黄色橙黄色蓝绿色研磨充分

二、方法步骤研磨过滤：称取5g左右的鲜叶，剪碎，放入研钵中。加少许的石英砂（充分研磨）和碳酸钙(防止研磨中色素被破坏)与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。

实验结果：讨论：1.滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？

类胡萝卜素叶绿素（含量约3/4）（含量约1/4）叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）绿叶中的色素最慢黄绿色叶绿素b较慢主要吸收红光和蓝紫光蓝绿色叶绿素a叶绿素较快黄色叶黄素最快主要吸收蓝紫光橙黄色胡萝卜素类胡萝卜素在滤纸上扩散速度含量吸收的光颜色色素种类最少较少最多较多

选材时应注意选择鲜嫩、色浓绿、无浆汁的叶片。如菠菜叶、棉花叶、洋槐叶等。画滤液细线时应以细、齐、直为标准，重复画线时必须等上次画线干燥后再进行，重复2-3次。层析时不要让滤液细线触及层析液。010302三、实验关键

因丙酮和层析液都是易挥发且有一定毒性的有机溶剂，所以研磨要快，收集的滤液要用棉塞塞住，层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的挥发。在研磨时要加少许二氧化硅，目的是为了研磨充分，有利于色素的提取；加少许碳酸钙的目的是为了防止研磨过程中，叶绿体中的色素受到破坏。分离色素时，一定不要让滤纸条上的滤液细线接触到层析液，这是因为色素易溶解在层析液中，导致色素带不清晰，影响实验效果。四、注意事项

2、色素的吸收光谱类胡萝卜素溶液叶绿素主要吸收红光和蓝紫光叶绿素溶液类胡萝卜素主要吸收蓝紫光

ABC类胡萝卜素：吸收蓝紫光叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱叶绿素：吸收蓝紫光和红光

叶绿素a和合叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。注：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶片才呈现绿色。结论：课前讨论问题：1.有的温室内悬挂发红色或蓝色的灯管有什么好处？2.为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？

STEP1STEP2用这种方法可以提高光合作用强度。因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。问题探讨:

1817年，两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素，当时并不清楚叶绿素在植物细胞中的分布情况。1865年，德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用中的功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中，而是集中在一个更小的结构里，后来人们称之为叶绿体。3.叶绿体问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？

叶片中的叶肉细胞绿叶回顾叶肉细胞亚显微结构模式图叶绿体亚显微结构模式图捕捉光能的色素存在于细胞中的什么部位？

极细光束黑暗中光照下叶绿体是植物进行光合作用的场所光合作用需要在光下进行光合作用中释放氧气结论：

用水绵作实验材料，有细而长的带状叶绿体，螺旋状分布在细胞中，便于观察和分析研究。讨论：恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？将临时装片置于黑暗且没有空气的环境中，排除了环境中光线和O2的影响，从而确保实验能顺利进行。用极细的光束照射，并且用