内容正文：
5.4 光合作用与能量转化
第5章 细胞的能量供应和利用
01
捕获光能的色素和结构
02
叶绿体的结构适于进行光合作用
03
光合作用的原理和应用
1
捕获光能的色素和结构
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欢迎来到智慧植物工厂
问题探讨
问题探讨
补充光源：常见的是红色、蓝色和白色
植物工厂
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你参观或听说过植物工厂吗？植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下，生产蔬菜和其他植物。有的植物工厂完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色的光源。
1、靠人工光源生产蔬菜有什么好处？
2、为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件？
植物工厂
用人工光源生产蔬菜，可以避免由于自然环境中光照强度不足导致光合作用强度低而造成的减产。同时，人工光源的强度和不同色光是可以调控的，可以根据植物生长的情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。
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，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。
光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。
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正常苗
白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料。
白化苗
白化苗由于不能进行光合作用，待种子中的营养成分消耗完后就会死亡，这说明光合作用离不开色素的作用。
无绿色色素的白化苗
正常幼苗能进行光合作用制造有机养料。
有绿色色素的正常苗
思考：细胞哪些结构含有色素？
液泡：花青素（跟颜色有关）
叶绿体：多种光合色素（跟光合作用有关）
只有叶绿体中的色素可以捕获光能
液泡中的色素：不能进行光合作用
思维拓展
花青素，是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素。水果、蔬菜、花卉中的主要呈色物质大部分与之有关。在植物细胞液泡不同pH条件下，花青素使花瓣、叶片等呈现五彩缤纷的颜色。
绿叶中究竟有哪些种类的色素呢？
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。
1. 色素提取和分离的原理分别是什么？
2. 研磨过程中加入无水乙醇、SiO2、CaCO3的作用是什么？
3. 将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试管口塞严？
4. 滤纸条一端为什么要剪去两角？
5. 画滤液细线时应注意什么？
6. 为什么不能让滤液细线触及层析液？
自主学习：阅读课本P97-98，并思考以下几个问题
一、捕获光能的色素
提取:
分离:
提取和分离绿叶中的色素，探究绿叶中色素的种类
用层析液分离色素
用无水乙醇提取色素
（色素能溶解在无水乙醇中）
（色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液扩散得快）
探究：绿叶中色素的提取和分离
（纸层析法）
实验目的
实验原理
选新鲜，幼嫩绿叶：叶绿素含量高
无水乙醇（可用体积分数95%的乙醇，加入适量无水碳酸钠，除去乙醇中水分）
层析液（20份石油醚、2份丙酮、1份苯混合而成）
二氧化硅和碳酸钙
实验材料用具
探究：绿叶中色素的提取和分离
新鲜的绿叶（深绿色）（如菠菜的绿叶）
无水乙醇的作用：溶解色素，提取色素
层析液的作用：分离色素
二氧化硅的作用：使研磨充分
碳酸钙的作用：防止色素被破坏
1.提取绿叶中的色素
a.研磨:
材料:5g新鲜绿叶
药品
SiO2
CaCO3
无水乙醇
使研磨充分
防止色素（叶绿素）破坏
溶解色素
★要求：要迅速、充分
实验步骤
b.过滤：获取绿色滤液
单层尼龙布：
滤纸、纱布会吸收色素
★注意用棉塞将试管口塞严：
防止溶剂挥发和色素被氧化
迅速：防止无水乙醇挥发
a、制备滤纸条：
干燥的定性滤纸
2.色素的分离（纸层析法）
1cm
铅笔线
为什么要剪去两角？
有利于得到整齐的色素带。
实验步骤
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b、画滤液细线
★要求：细、直、齐
注意：待滤液干后，再画一两次。
实验步骤
有利于得到整齐的色素带。
C、分离色素：
插滤纸条
层析液
培养皿
实验步骤
注意:
滤液细线不能触到层析液
烧杯要盖上培养皿、试管要塞上棉塞
（防止色素溶解在层析液中）
（防止层析液挥发，因其易挥发且有毒）
观察与记录：
滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？
我们的实验结果一般是整齐，平直的较为好，但实际做出来几乎很少是那样的。
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插滤纸条
层析液
培养皿
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
分离色素：纸层析法
溶解度大，扩散速度快
溶解度小，扩散速度慢
★扩散速度与色素在层析中的溶解度的关系：
实验结果
【拓展实验】
如果在圆形滤纸的中央点开始，对叶绿体的色素进行层析，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__________________________________