内容正文:
太阳能是几乎所有生命系统中能量的最终源头,而光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径,因此有人称光合作用是地球上最重要的化学反应
第五章 细胞的能量供应和应用
5.4光合作用与能量转化
为什么绿叶如此重要?
一:捕获光能的色素和结构
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探究·实践
实验——绿叶中色素的提取与分离
实验原理
1.色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可用无水乙醇提取色素。
2.由于色素存在于细胞内,需要先破碎细胞才能释放出色素,绿叶中的色素不止一种,它们都能够溶解在层析液中,
3.但不同的色素溶解度不同,溶解度越高的,所以层析液在滤纸上扩散的快,反之则慢,这样滤液中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开
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探究·实践
目的要求
1.进行绿叶中色素的提取和分离
2.探究绿叶中含有几种色素
层析液
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探究·实践
材料用具
新鲜、浓绿的叶片中含有较多的叶绿素
干燥的定性滤纸,试管棉塞,试管夹,研钵,玻璃漏斗,尼龙布,毛细吸管,剪刀,药匙,量筒,天平。
无水乙醇,层析液,二氧化硅,碳酸钙
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探究·实践
方法步骤
①称取5g的绿叶,剪碎,放入研钵中。
1.提取绿叶中的色素
②放入少许二氧化硅和碳酸钙
再放入10mL无水乙醇
目的:二氧化硅有助于研磨得充分,碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。
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探究·实践
③迅速、充分地研磨
防止无水乙醇挥发
叶绿体能够被充分破坏,使得色素能充分被释放出来
④将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。
用单层尼龙布过滤,过滤叶脉及二氧化硅等并且不吸附色素。
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探究·实践
⑤收集滤液,封口。
盛放滤液的试管用橡胶塞塞紧,防止无水乙醇的挥发
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探究·实践
2.制备滤纸条
干燥的
铅笔线
剪两角
使层析液在滤纸条上扩散得快。
避免边缘效应,使层析液同步到达细线
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探究·实践
3.画滤液细线
★要求:细、直、齐 ;重复2—3次
为了积累更多的色素,使分离后的色素带更明显
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探究·实践
4.分离绿叶中的色素
原理:溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快;反之,则慢。
层析液
培养皿
★层析液不能没及滤液线
防止色素溶解在层析液中
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探究·实践
5.实验结果
橙黄色
黄色
蓝绿色
黄绿色
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探究·实践
讨论:
1.滤纸条上有几条色素带?它们是按照什么次序分布的?
2.滤纸条上的色素带的分布情况说明了什么?
滤纸条上有4条不同的颜色的色素带,从上到下依次为胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色,)叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色)
滤纸条上的色素带说明了绿叶中的色素有4种,他们在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散的快慢也不同
实验过程总结
实验失败原因分析
A.滤纸条上未得到色带
a.实验过程中滤液细线浸没到层析液中
b.无用清水代替乙醇进行提取
B.滤纸条上的色带颜色较浅
a.研磨不充分(未加入SiO2)
b.提取时加入的乙醇过多
d.未加碳酸钙,色素分子被破坏
e.所取的绿叶不新鲜
c.滤液细线画的次数不够
C.滤纸条上的色带重叠
a.滤纸条上的滤液细线画得过粗或不整齐
b.滤纸条没经干燥处理
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探究·实践
叶绿素
类胡萝卜素
(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
功能:吸收、传递和转化光能
实验探究:
由图可知,光合色素主要吸收红光和蓝紫光。
对照组
实验组
色素溶液的吸收光谱
①叶绿素主要吸收红光和蓝紫光
②叶绿素a和叶绿素b的吸收峰质不同
实验结果:
③类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,不吸收红光
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叶绿体的结构适用于进行光合作用
植物工厂里为什么不用绿光作为光源?
绿色光源发出绿色的光,这种波长的光线不能被色素吸收,因此无法用于光合作用制造有机物。
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。
总结:光合色素
色素
种类 色素
颜色 色素
含量 元素
组成 主要吸收光
胡萝卜素 橙黄色 最少 C、H 蓝紫光
不吸收红光
叶黄素 黄色 较少 C、H、O 蓝紫光
不吸收红光
叶绿素a 蓝绿色 最多 C、H、O、N、Mg 红光
蓝紫光
叶绿素b 黄绿色 较多 C、H、O、N、Mg 红光
蓝紫光
总结:光合色素
影响叶绿素合成的三大因素
叶绿素不稳定,