第二节光合作用(一)光合色素与光能的捕获学习导航1.了解光合作用的发现历程以及色素的种类和作用.2.掌握光合作用的概念和过程.(重点)3.研究影响光合作用速率的环境因素.(重难点)4.掌握叶绿体中色素的提取和分离.(重点)5.学会利用光合作用原理来分析光合作用在生产生活中的应用.时间及科学家时间及科学家时间及科学家时间及科学家二、光合色素与光能的捕获1.恩吉尔曼的实验(1)生物材料:____________和好氧细菌.(2)实验现象:在___________________集中了大部分的好氧细菌.(3)实验结论:叶绿素主要吸收__________________.2.叶绿体中的色素及作用想一想叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,而在大棚种植时为什么常用无色透明薄膜,而不用红色薄膜?提示:无色透明薄膜能透过各种单色光,而红色薄膜主要透过红光.三、提取和分离叶绿体中的色素铅笔触及滤液细线判一判(1)色素带的条数与色素种类有关,四条色素带说明有四种色素(√)(2)色素带的宽窄与色素的含量有关,色素带越宽说明此种色素的含量越多(√)(3)色素带的扩散速度与溶解度有关,扩散速度越慢说明此种色素的溶解度越高(×)(2)分离原理:色素在层析液中的溶解度不同,溶解度大的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快,溶解度小的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢,因而可将不同色素分离开.2.操作原因及注意事项(1)操作原因步骤步骤步骤(2)注意事项①加入丙酮后,要进行迅速、充分的研磨,可以防止溶剂挥发,且能使更多的色素溶解在溶剂中.②层析液中含有易挥发的有毒物质.层析时要密封防止挥发,还要在通风条件下进行实验,实验结束后要将手洗干净.3.结果分析经层析后在滤纸条上出现四条色素带.通过色素带的分布、宽窄程度、颜色可以分析出色素的种类、含量和溶解度高低.特别提醒在滤纸条上距离最近的两条色素带是叶绿素a与叶绿素b,距离最远的相邻的两条色素带是胡萝卜素和叶黄素.注:“＋”表示加,“－”表示不加则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个研钵中的溶液颜色分别是()A.几乎无色、黄绿色、深绿色B.深绿色、几乎无色、黄绿色C.黄绿色、深绿色、几乎无色D.黄绿色、几乎无色、深绿色【思路点拨】本题主要考查色素的提取和分离.解答本题的思维流程如下:【解析】由表格内容可知,研钵Ⅰ中未加入CaCO3和蒸馏水,CaCO3可保护叶绿素等色素免受破坏,研钵Ⅰ缺少CaCO3而导致部分叶绿素被破坏,因而提取液呈黄绿色;研钵Ⅱ中未加入丙酮,丙酮用于溶解色素,色素不溶于蒸馏水,因此研钵Ⅱ中的色素不能被溶解,溶液几乎无色;研钵Ⅲ中未加入蒸馏水,可得到正常的提取液,故溶液呈深绿色.【答案】D互动探究1.除研钵Ⅰ中所列因素外,使提取液呈黄绿色的因素还有哪些?【提示】绿叶不新鲜、量过少、研磨不充分、研磨时间过长等均会导致提取液呈黄绿色.要点二光合色素与光能的捕获1.恩吉尔曼实验(1)实验过程及现象(2)实验结论O2是由叶绿体释放的,且进行光合作用时主要吸收红光和蓝紫光.(3)实验设计巧妙之处①实验材料选择丝状绿藻和好氧细菌:丝状绿藻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的部位.②没有空气的黑暗环境:排除了氧气和光的干扰.2.叶绿体中色素的吸收光谱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.叶绿体中的色素对光的吸收特点:(1)叶绿体中的色素只吸收可见光,而对红外光和紫外光等不吸收.(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大,类胡萝卜素对蓝紫光吸收量大,对其他可见光并非不吸收,只是吸收量较少.特别提醒(1)并不是所有的植物细胞中都含有叶绿体,只有进行光合作用的组织和器官中的细胞才含有叶绿体,如叶肉细胞.(2)叶绿体不是进行光合作用的唯一场所;光合色素并不仅有叶绿素和类胡萝卜素,如蓝藻无叶绿体,但其细胞内片层结构上存在藻蓝素,也能进行光合作用.1883年德国科学家恩吉尔曼的实验.他将水绵放到暗处,然后用白光束对水绵细胞的不同部位做点状投射,发现水中的好氧细菌明显聚集在投射到叶绿体上的光点处.(1)这说明____________________________.(2)这位科学家又将白光通过棱镜投射到水绵上.他发现水中的好氧性细菌在橙光、黄光、绿光、青光的投射区域明显稀少.这个实验说明_______________________.【解析】好氧细菌分布在氧气多的地方;叶绿体在光照下能进行光合作用并释放O2,因而好氧细菌的分布位置同光所照射的叶绿体的位置是一致的.好氧细菌在红光、蓝紫光投射区大量聚集,是因为这两个区域氧气较多,说