(共23张PPT)
第4节 光合作用与能量转化
探究实践 绿叶中色素的提取和分离
第5章 细胞的能量供应和利用
无水乙醇
剪碎
单层尼龙布
棉塞
溶解度
高
快
剪去两角
毛细吸管
一到两
滤液细线
滤液细线
四
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1/4
叶绿素a
叶绿素b
胡萝卜素
叶黄素
蓝绿色
黄色
红光和蓝紫光
蓝紫光
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浅仰芹[实验基础·自主学习]
1．色素的提取
(1)原理
绿叶中的色素能溶解在有机溶剂——无水乙醇中。
(2)实验步骤
取材：称取5 g绿叶，剪去主叶脉，剪碎，放入研钵中。
↓
研磨：
↓
过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。
↓
收集：用小试管收集色素滤液，及时将试管口用棉塞塞紧。
2．色素的分离
(1)实验原理：绿叶中的色素能溶解在层析液中，但不同的色素的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。
(2)实验步骤
↓
↓
↓
观察结果：滤纸条上有四条色素带。
3．色素的种类、含量、颜色及吸收光谱
种类 叶绿素(约占3/4) 类胡萝卜素(约占1/4)
叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素
颜色 蓝绿色 黄绿色 橙黄色 黄色
吸收光谱 主要吸收红光和蓝紫光 主要吸收蓝紫光
[实验关键·探究学习]
1．实验操作中的关键步骤
(1)研磨要迅速、充分：研磨充分使叶绿体完全破裂，可提取较多的色素。
(2)滤液细线要求：细、直、齐，含有较多的色素，所以应待滤液干后再画一到两次。
(3)滤液细线不能触及层析液，否则色素会溶解到层析液中，使滤纸条上得不到色素带。
2．滤纸条上色素的分布和对光的吸收
色素种类 色素颜色 溶解度 扩散速度 吸收光的种类
胡萝卜素 橙黄色 最高 最快 蓝紫光
叶黄素 黄色 较高 较快
叶绿素a 蓝绿色 较低 较慢 红光和蓝紫光
叶绿素b 黄绿色 最低 最慢
3．绿叶中色素的提取和分离实验的异常现象分析
(1)收集到的滤液中绿色过浅的原因分析
①未加二氧化硅(石英砂)，研磨不充分。
②使用放置数天的菠菜叶，滤液中色素(叶绿素)太少。
③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低。
④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。
(2)滤纸条色素带重叠：滤液细线画得过粗。
(3)滤纸条看不见色素带
①忘记画滤液细线。
②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。
(4)滤纸条上色素带不直
①滤纸条未剪去两角，滤液沿两侧扩散过快。
②滤液细线画得不直。
4．叶绿体中色素的吸收光谱分析
(1)叶绿体中的色素只吸收可见光，不吸收不可见光。
(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，也吸收少量其他颜色的光。
(3)叶绿体中的色素很少吸收绿光，绿光被反射，所以大多数叶片看起来呈绿色。
(1)光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中不能合成叶绿素。
(2)叶绿素的合成需要酶的催化。
(3)镁是构成叶绿素的成分之一，缺镁时叶绿素的合成受阻。
[实验应用·对点练习]
1．下列有关绿叶中色素的提取和分离实验的叙述中，正确的是( )
A．叶绿素的提取需要加入层析液作为提取液
B．过滤时应使用单层尼龙布，并用棉塞塞住试管口
C．分离色素时应将滤液细线置于层析液中
D．选材不同，四条色素带在滤纸条上的排列顺序不同
B [提取叶绿素使用的是无水乙醇，层析液用于分离色素；过滤时使用单层尼龙布，并用棉塞塞住试管口，以防止挥发性强的无水乙醇挥发；分离色素时不能将滤液细线置于层析液中，否则色素会溶入层析液中；不同材料中四种色素在层析液中的溶解度相同，来自不同材料叶绿体中的四种色素含量可能不同，经过纸层析后，在滤纸上的排列顺序相同，色素带粗细可能不同。]
2．为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体中的色素，用石油醚进行纸层析，如图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确的是( )
A．强光下的幼苗相比正常光照下的绿色更深
B．强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成
C．四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ<Ⅳ
D．色素分离过程中如果滤液线触及石油醚，会缩短得到四条色素带的时间
B [根据题图来看：强光照导致该植物叶绿素含量降低，绿色变浅，A错误；强光照和正常光照相比，明显叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，可见强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成，B正确；四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ，C错误；色素分离过程中如果滤液线触及石油醚，色素会溶解在层析液中，不会得到色素带，D错误。]
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