捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)-綠葉中色素的提取和分離【備課精講精研 】高一上學(xué)期生物人教版必修1

綠葉中色素的提取和分離影響葉綠素合成的因素：①光照：一般植物在黑暗中不能合成葉綠素。②溫度：可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進(jìn)而影響葉綠素的合成。③必需元素：葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成。知識(shí)鏈接學(xué)習(xí)目標(biāo)：重難點(diǎn)：1.能通過(guò)閱讀課本98-99頁(yè)，識(shí)記色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的原理和實(shí)驗(yàn)步驟。2.能通過(guò)閱讀課本98-99頁(yè)，列表比較四種色素的種類、含量及吸收光的種類。3.能通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果的學(xué)習(xí)，嘗試分析色素帶異常情況的原因。重點(diǎn)：綠葉中色素提取的原理、步驟及注意事項(xiàng)

難點(diǎn)：色素帶異常情況的原因

玉米中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)白化苗，圖中是白化苗和正常玉米苗的比較，白化苗由于不能進(jìn)行光合作用，待種子中的營(yíng)養(yǎng)成分消耗完后就會(huì)死亡，這說(shuō)明光合作用離不開(kāi)色素的作用。

綠葉中有哪些色素呢，如何提取呢？它們分別是什么顏色呢？各種色素在綠葉中的含量相同嗎？探究·實(shí)踐《綠葉中色素的提取與分離》（一）綠葉中色素的提取與分離1.原理：(1)色素提取的原理：綠葉中的色素能溶解在____________

中，所以可以用__________提取綠葉中的色素(2)色素分離的原理：綠葉中的色素在

中的______不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得____，反之則慢。有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇無(wú)水乙醇層析液溶解度快（一）綠葉中色素的提取與分離2.取材：新鮮的綠葉（如菠菜的綠葉）3.研磨：（1）研磨時(shí)加入的三種試劑是_______

、_______

、_______

。（2）無(wú)水乙醇作用

；SiO2作用____________、CaCO3作用

。（3）研磨的要求迅速充分;目的是:防止無(wú)水乙醇揮發(fā)并使_____充分溶解。無(wú)水乙醇二氧化硅碳酸鈣提取色素使研磨更充分防止色素被破壞色素（一）綠葉中色素的提取與分離4.過(guò)濾：（1）過(guò)濾:過(guò)濾用

(單層/雙層)的

(尼龍布/濾紙)。（2）收集:把

收集到試管中；棉塞塞嚴(yán)試管口的目的:防止濾液中

揮發(fā)。單層尼龍布濾液色素5.制備濾紙條(1)制備濾紙條的要求:將

(干燥/濕潤(rùn))的定性濾紙剪成略小于試管長(zhǎng)與直徑的濾紙條,將濾紙條的一端剪去

,并在距這一端

厘米處用

畫(huà)一條細(xì)的橫線。（2）干燥目的：層析液能夠在濾紙上快速擴(kuò)散，使色素帶整齊（3）剪去兩角的目的:防止

在濾紙條邊緣擴(kuò)散太快,使層析液同步達(dá)到濾液細(xì)線,使隨后形成的色素帶整齊、平行。干燥兩角1鉛筆色素6.畫(huà)濾液細(xì)線（1）怎么畫(huà)濾液細(xì)線？（2）畫(huà)濾液細(xì)線的要求:細(xì)直齊。目的:防止分離出的色素帶部分重疊,不平整。（3）畫(huà)濾液細(xì)線待干燥后要

。目的:增加濾液細(xì)線中色素含量,使分離出來(lái)的色素帶清晰分明。重復(fù)畫(huà)1-2次用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫(huà)出一條細(xì)線7.分離綠葉中的色素：將濾紙條放入層析液中，濾紙條的哪端朝下？能否讓濾液細(xì)線觸及層析液，為什么？有濾液細(xì)線的一端朝下不能，否則濾液細(xì)線中的色素會(huì)被層析液溶解，達(dá)不到分離效果（1）分離色素的方法：紙層析法

層析法是利用待分離物質(zhì)中不同組分的某些理化性質(zhì)的差異而建立起來(lái)的一種分離技術(shù)。（2）分離色素的原理：

不同色素在層析液中的溶解度不同。溶解度高的色素，在濾紙上隨層析液的擴(kuò)散速度快；溶解度低的色素，在濾紙上隨層析液的擴(kuò)散速度慢。觀看綠葉中色素分離實(shí)驗(yàn)視頻，閱讀教材98頁(yè)探究·實(shí)踐內(nèi)容，回答以下問(wèn)題：思考1：若濾紙條上的色素帶出現(xiàn)下列幾種情況，將可能的原因（字母）寫(xiě)在相應(yīng)位置上。（1）濾紙條上色素帶均較淺_______________（2）下面兩條色素帶較淺_______________（3）看不見(jiàn)色素帶_________________

（4）色素帶重疊____________________a.未加二氧化硅b.未加碳酸鈣c.未加入無(wú)水乙醇d.加入無(wú)水乙醇過(guò)多e.葉片泛黃f.濾液細(xì)線不直g.濾液細(xì)線過(guò)粗h.濾液細(xì)線觸到層析液i.選取葉片不鮮嫩或久置j.濾液細(xì)線沒(méi)有重復(fù)畫(huà)二至三次k.濾紙不干燥l.濾液細(xì)線曾觸及到層析液fgkchlbeadji胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b（橙黃色）（黃色）（藍(lán)綠色）（黃綠色)8.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：濾紙條上相互間距最大的是胡蘿卜素、葉黃素；濾紙條上相互間距最小的是葉綠素a、葉綠素b含量溶解度擴(kuò)散速度最少較少最多較多最低較低較高最高最慢較慢較快最快葉綠素類胡蘿卜素（含量約3/4）（含量約1/4）葉綠素a（藍(lán)綠色）葉綠素b（黃綠色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）綠葉中的色素思維拓展色素分離的其他方法:在濾紙的中央滴一滴色素提取液，再滴一滴層析液，色素隨層析液擴(kuò)散，會(huì)得到近似同心環(huán)的4個(gè)色素圈，由外向內(nèi)依次是什么色素？分別是什么顏色？思考2：（1）色素帶的寬度代表什么？（2）將葉綠體的色素濾液點(diǎn)在圓形濾紙的中央點(diǎn)上，色素環(huán)從內(nèi)到外的順序是？（3）看書(shū)P99學(xué)科交叉：光合作用所利用的都是________，能否利用紅外光和紫外光？寬度代表色素含量的多少。位置代表溶解度的大小。葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素可見(jiàn)光一般不能

光是一種電磁波，分為可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光?？梢?jiàn)光的波長(zhǎng)是400-760nm。不同波長(zhǎng)的光，顏色不同。不同色素對(duì)光的吸收差異A.葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光B.葉綠素a和葉綠素b的吸收峰值不同C.類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光思考2：（4）葉綠素a和葉綠素b主要吸收___________

，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收_____________。（5）葉片一般呈現(xiàn)綠色的原因？秋天葉片變黃的原因？秋天葉片變紅的原因？（6）溫室大棚應(yīng)選擇什么顏色的玻璃、塑料薄膜或補(bǔ)充光源？紅光和藍(lán)紫光藍(lán)紫光葉片不吸收綠光，反射綠光秋天降溫，葉綠素被分解，呈現(xiàn)類胡蘿卜素的顏色可溶性糖增多，液泡中形成較多的花色素苷無(wú)色透明紅光和藍(lán)光1、葉綠體的分布和形態(tài)（1）分布：主要分布在綠色植物的

中，而非遍布所有植物細(xì)胞。（2）形態(tài)：在光學(xué)顯微鏡下觀察，一般呈

的

或

。葉肉細(xì)胞扁平的橢球型球形2.葉綠體的結(jié)構(gòu)：外膜內(nèi)膜基?；|(zhì)（1）雙層膜：將葉綠體

與外界的

分隔開(kāi)。（2）基質(zhì)：含有光合作用所需的

，少量的

。（3）類囊體：生物膜圍成的扁平囊，

分布著大量的光合色素和與光合作用有關(guān)的酶。（4）基粒：由許多

堆疊而成，擴(kuò)大了膜

，有利于光合色素與酶的

。內(nèi)部細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)酶DNA、RNA和核糖體類囊體薄膜類囊體受光面積附著1.判斷（1）提取色素的原理是不同色素在層析液中的溶解度不同。（）（2）在畫(huà)出一條濾液細(xì)線后緊接著畫(huà)線重復(fù)一兩次。（）（3）植物呈現(xiàn)綠色是因?yàn)槿~綠素能有效地吸收綠光。（）（4）在提取色素前用清水浸泡、清洗菠菜綠葉,提取效果會(huì)更好。()（5）應(yīng)該在研磨葉片后立即加人CaCO3,防止酸破壞葉綠素。()××××××2.如果沒(méi)有酒精和菠菜葉，要保證分離后色素帶清晰可用來(lái)替代的最佳實(shí)驗(yàn)材料是A．丙酮和麥苗B．丙酮和大白菜C．蒸餾水和大白菜D．蒸餾水和麥苗A3.關(guān)于葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的操作,正確的是A.使用定性濾紙過(guò)濾研磨液B.將干燥處理過(guò)的定性濾紙條用于層析C.在劃出一條濾液細(xì)線后緊接著重復(fù)劃線2、3次D.研磨葉片時(shí),用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶解色素B4.某同學(xué)對(duì)新鮮菠菜葉片中的色素進(jìn)行了提取和分離，如圖是他繪制的四種色素的分離情況．可推知，在層析液中溶解度最大的色素是A．甲B．乙C．丙D．丁D5.圖中①代表新鮮菠菜葉的光合色素紙層析結(jié)果，則圖