第5章 第4节 能量之源—光与光合作用（一）（课文填空）

第4节能量之源—光与光合作用

问题探讨：

1.有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的灯管并且在白天也开灯。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。

2.蔬菜大棚内不使用发绿色光的灯管作补充光源，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。

一 捕获光能的色素和结构

对绝大多数生物来说，活细胞所需能量的最终源头是来自太阳的光能。将光能转换成细胞能够利用的化学能的是光合作用。进行光合作用的细胞，首先要能够捕获光能。 一、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。 1.色素的种类、含量及颜色

（1）实验：绿叶中色素的提取和分离

绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。绿叶中的色素不只一种，它们都能溶解在层析液中。然而，它们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。这样，几分钟后，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。 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。 材料用具

新鲜的绿叶(如菠菜的绿叶)。干燥的定性滤纸，试管，棉塞，试管架，研钵，玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，药勺，量筒（10mL)，天平。

无水乙醇，层析液，二氧化硅和碳酸钙。 方法步骤

1.提取绿叶中的色素

(1)称取5g的绿叶，剪碎，放入研钵中。

(2)向研钵中放入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入10mL无水乙醇，进行迅速、充分的研磨。(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。)

(3)将研磨液迅速倒入玻璃漏斗(漏斗基部放一块单层尼龙布)中进行过滤。将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严。

2.制备滤纸条

将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角，并在距这一端1 cm处用铅笔画一条细的横线。

3.画滤液细线

用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线。待滤液干后，再画一两次。 4.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。(也可用小烧杯代替试管，用培养皿盖住小烧杯。)

注意，不能让滤液细线触及层析液。滤纸上的滤液细线如果触到层析液，细线上的色素就会溶解到层析液中，就不会在滤纸上扩散开来，实验就会失败。（对应教材P94“讨论”第1题）

5.观察与记录

观察试管内滤纸条上出现了几条色素带，以及每条色素带的颜色。将观察结果记录下来。

通过实验会发现，滤纸条上有4条不同颜色的色带，从上往下依次为：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。这说明绿叶中的色素有4种，它们在层析液中的

1

溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的快慢也不一样。（对应教材P94“讨论”第2题） 注意：为避免过多吸入层析液中的挥发性物质，本实验应在通风条件下进行。实验结束时及时用肥皂洗手。

（2）色素的种类、含量及颜色

绿叶中的色素有4种，它们可以归纳为两类:

叶绿素 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 胡萝卜素 叶黄素

2.色素的作用

将绿叶中的4种色素溶液，分别放在阳光和三棱镜之间，从连续光谱中可以看到不同波长的光被吸收的情况：

叶绿素a和叶绿素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(图5-10)。这些色素吸收的光都可用于光合作用。因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。

3.绿叶中色素的存在部位 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，而是集中在一个个更小的结构里，后来人们称之为叶绿体。 二、叶绿体的结构

在光学显微镜下观察，水稻、柑橘等被子植物的叶绿体一般呈扁平的椭球形或球形。在电子显微镜下观察，可以看到叶绿体的外表有双层膜，内部有许多基粒，基粒与基粒之间充满了基质。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成(图5-11)。这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色素，就分布在类囊体的薄膜上。

每个基粒都含有两个以上的类囊体，多者可达100个以上。叶绿体内有如此多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。据计算，1g菠菜叶片中的类囊体的总面积竟达60 m2左右。

【归纳总结】叶绿体结构 教材示意图（对应教材图5-11） 结构模式图及分析 2

外表：①双层膜???②基质：含有与暗反应有关的酶 ?内部?③基粒：由类囊体堆叠而成，分布有????? 色素和与光反应有关的酶 三、叶绿体的作用 1.资料分析:

资料1 德国科学家恩格尔曼的实验

(1)原理:光合作用产生氧气,而好氧细菌分布在氧气充足的地方。所以,可以用好氧细菌的分布来显示光合作用进行的场所。

(2)实验过程、现象及结论

实验 水绵、好氧细菌 材料 实验 黑暗、无空气 条件 极细光束照射 实验 好氧细菌集中于叶绿现象 体被光束照射的部位 完全暴露在光下 好氧细菌分布于叶绿体所有受光部位 实验示意图 （对应教材图） 实验 ①叶绿体是进行光合作用的场所; 结论 ②氧气是叶绿体释放的 资料2 在类囊体上和基质中，含有多种进行光合作用所必需的酶。

恩格尔曼实验的结论是：氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。（对应教材“讨论”第1题）

恩格尔曼的实验方法的巧妙之处有：①巧选实验材料：实验材料选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好氧细菌可确定释放氧气多的部位；②妙法排除干扰因素：没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；③巧妙设计对照实验：用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果，等等。（对应教材“讨论”第2题）

资料2说明叶绿体中有多种与光合作用有关的酶，据此可以得出“叶绿体是进行光合作用的场所”这一推论。（对应教材“讨论”第3题）

2.作用

叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。

一、基础题

1.判断下列表述是否正确。

(1)叶绿体中只有叶绿素能够吸收光能。(×)

点拔：叶绿体中的色素都可以吸收光能，只是需注意，吸收光能并不意味着均能转化光能，其实只有部分

3

叶绿素a可以转化光能。

(2)叶绿体的内部有巨大的膜表面。(√)

点拔：叶绿体内有如此多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。 2.吸收光能的色素分布在:[B] A.叶绿体的外膜上; B.类囊体的薄膜上; C.叶绿体的内膜上; D.叶绿体的基质中。

3.恩格尔曼在证明光合作用放氧部位是叶绿体后，紧接着又做了一个实验:他用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，惊奇地发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。这一实验说明叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用，放出氧气。

二、拓展题

1.植物体吸收光能的色素，除存在于叶片的一些细胞中外，还存在于植物幼嫩的茎和果实等器官的一些含有光合色素的细胞中。

2.海洋中的藻类植物，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布依次是浅、中、深，这与光能的捕获有关。因为，不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出了红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收，即到达深水层的光线是相对富含短波长的光，所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方。

4

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库第5章 第4节 能量之源—光与光合作用（一）（课文填空）在线全文阅读。