能量的獲得一

能量的獲得一第1頁(yè)/共27頁(yè)一、細(xì)胞能量轉(zhuǎn)換器——葉綠體植物的所有綠色部分都含有葉綠體。葉綠體是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)鍵并儲(chǔ)存在綠色植物體內(nèi)的細(xì)胞器。對(duì)于大多數(shù)植物來(lái)說(shuō)，葉片中含有的葉綠體最多，是吸收、轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能的最主要場(chǎng)所。第2頁(yè)/共27頁(yè)（一）葉綠體的形態(tài)和結(jié)構(gòu)1.葉綠體的形態(tài)光學(xué)顯微鏡下，葉綠體的形狀一般為橢圓狀或球形。葉綠體在細(xì)胞內(nèi)的數(shù)目、大小和形狀因植物種類不同有很大差異。第3頁(yè)/共27頁(yè)第4頁(yè)/共27頁(yè)

大多數(shù)高等植物葉肉細(xì)胞內(nèi)含有50~200個(gè)葉綠體。在電子顯微鏡下，可以觀察到葉綠體有亞顯微結(jié)構(gòu)。一個(gè)典型的葉綠體由葉綠體膜、基粒和基質(zhì)組成。第5頁(yè)/共27頁(yè)●葉綠體膜葉綠體是雙層膜，由內(nèi)膜和外膜組成。葉綠體膜具有控制代謝物質(zhì)進(jìn)出葉綠體的功能。外膜通透性較大，而內(nèi)膜對(duì)物質(zhì)透過(guò)的選擇性較強(qiáng)。第6頁(yè)/共27頁(yè)●基粒在葉綠體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)中，最突出的特征是具有復(fù)雜的層膜系統(tǒng)，在電子顯微鏡下觀察，類囊體是膜圍成的扁平囊，主要成分是蛋白質(zhì)和脂類，膜流動(dòng)性高

。在類囊體的薄膜上，有進(jìn)行光合作用的色素和酶。幾個(gè)類囊體垛疊形成一個(gè)圓柱體，也就是一個(gè)基粒。葉綠體的這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)大大增加了葉綠體內(nèi)的膜面積。第7頁(yè)/共27頁(yè)●基質(zhì)葉綠體內(nèi)膜與類囊體之間的無(wú)定形物質(zhì)稱為基質(zhì)?；|(zhì)中含有進(jìn)行光合作用所需要的酶。還含有葉綠體本身的基因組和遺傳系統(tǒng)：一套特有的DNA、RNA、核糖體，使得葉綠體在遺傳上具有一定的自主性，所以，葉綠體是一種半自主性細(xì)胞器。基質(zhì)基粒第8頁(yè)/共27頁(yè)（二）葉綠體中的色素：吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能1.葉綠體中色素的種類本講實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離

葉綠體中的色素能溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇(或丙酮)中。不同色素在有機(jī)溶劑中溶解度不同，溶解度高的色素分子隨有機(jī)溶劑在濾紙條上擴(kuò)散得快，溶解度低的色素分子隨有機(jī)溶劑在濾紙條上擴(kuò)散得慢。這樣，葉綠體中的色素就在擴(kuò)散過(guò)程中分離開(kāi)來(lái)。第9頁(yè)/共27頁(yè)第10頁(yè)/共27頁(yè)(1)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵①葉片要新鮮、顏色要深綠。②濾液收集后，要及時(shí)用棉塞將試管口塞緊，以免濾液揮發(fā)。③濾液細(xì)線不僅要細(xì)、直，而且要含有比較多的色素。④濾紙上的濾液細(xì)線不能浸入層析液中。第11頁(yè)/共27頁(yè)(2)注意事項(xiàng)①制作取定性濾紙條時(shí)，注意雙手盡量不要接觸紙面，以免手上的油脂或其他臟物污染濾紙。②畫濾液細(xì)線時(shí)，用力要均勻，速度要適中。③研磨要迅速、充分。a.因?yàn)楸菀讚]發(fā)；b.為了使葉綠體完全破裂，從而能提取較多的色素；c.葉綠素極不穩(wěn)定，能被活細(xì)胞中的葉綠素酶水解而破壞。④制備濾紙條時(shí)，要將濾紙條的一端剪去兩角，這樣可以使色素在濾紙條上擴(kuò)散均勻，便于觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。第12頁(yè)/共27頁(yè)①?gòu)纳貛У膶挾瓤赏浦睾康亩嗌?；②從色素帶的位置可推知色素在層析液中溶解度大??；③在濾紙上相鄰色素帶間，距離最近的兩條色素帶是葉綠素a與葉綠素b，距離最遠(yuǎn)的兩條色素帶是胡蘿卜素與葉黃素。第13頁(yè)/共27頁(yè)胡蘿卜素葉綠素a葉黃素葉綠素b類胡蘿卜素葉綠素（占色素總量的1/4）（占色素總量的3/4）第14頁(yè)/共27頁(yè)

色素具有不同顏色的是因?yàn)槊糠N色素都能吸收一定波長(zhǎng)的光，而對(duì)其他波長(zhǎng)的光則吸收很少。

葉綠體中的葉綠素主要吸收太陽(yáng)光中的藍(lán)紫光和紅橙光，對(duì)綠光的吸收量很少，所以呈綠色。

類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，對(duì)黃橙光吸收量很少，所以呈橙黃色。

第15頁(yè)/共27頁(yè)第16頁(yè)/共27頁(yè)色素與吸

收光譜第17頁(yè)/共27頁(yè)(1)連續(xù)光譜：可見(jiàn)光―→三棱鏡―→赤、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。(2)吸收光譜：可見(jiàn)光―→色素溶液―→三棱鏡―→紅光、藍(lán)光、紫光區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)暗帶，綠光區(qū)幾乎無(wú)變化(說(shuō)明對(duì)綠光吸收非常少)。第18頁(yè)/共27頁(yè)①不同顏色的光線會(huì)對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生不同的影響。②葉綠體中的色素只吸收可見(jiàn)光，而對(duì)紅外光和紫外光等不吸收。③葉綠素對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對(duì)藍(lán)紫光的吸收量大，但對(duì)其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較少。第19頁(yè)/共27頁(yè)

(1)光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃。

(2)溫度：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。低溫時(shí)，葉綠素分子易被破壞，而使葉子變黃。

(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，葉變黃。另外，F(xiàn)e是葉綠素合成過(guò)程中某些酶的輔助成分，缺Fe也將導(dǎo)致葉綠素合成受阻，葉變黃。

影響葉綠素合成的因素：第20頁(yè)/共27頁(yè)2.葉綠體色素的分布及功能分布：葉綠體類囊體的薄膜上。絕大多數(shù)葉綠體色素的功能是吸收太陽(yáng)光能，這類色素叫聚光色素。如：大多數(shù)葉綠素a和全部的葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素。既能吸收光能，又能接受其他色素傳遞來(lái)的光能，最終將光能轉(zhuǎn)換為電能的色素叫反應(yīng)中心色素。如：少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a。第21頁(yè)/共27頁(yè)葉綠體色素的功能：吸收光能、傳遞光能、轉(zhuǎn)化光能(只有少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a)。第22頁(yè)/共27頁(yè)能量在色素之間的傳遞效率很高，類胡蘿卜素所吸收的光能傳給葉綠素a的效率可達(dá)100%。這樣聚光色素就像透鏡把光束集中到焦點(diǎn)一樣，把大量的光能吸收、聚集，并迅速傳遞給反應(yīng)中心色素，然后轉(zhuǎn)換城電能。第23頁(yè)/共27頁(yè)練習(xí)：(2008·江蘇高考)分別在A、B、C3個(gè)研缽中加2g剪碎的新鮮菠菜綠葉，并按下表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過(guò)濾得到3種不同顏色的溶液，即深綠色、黃綠色(或褐色)、幾乎無(wú)色。處理ABCSiO2(少量)＋＋＋CaCO3(少量)－＋＋95%乙醇(10mL)＋－＋蒸餾水(10mL)－＋－注：“＋”表示加；“－”表示不加。第24頁(yè)/共27頁(yè)試回答：(1)A處理得到的溶液顏色是________，原因是____________________________________________(2)B處理得到的溶液顏色是________，原因是____________________________________________(3)C處理得到的溶液顏色是________，原因是________[答案]

(1)黃綠色部分葉綠素受到破壞(2)幾乎無(wú)色葉綠素不溶于水(3)深綠色大量葉綠素溶于乙醇第25頁(yè)/共27頁(yè)[解析]

加入少量CaCO3可以防止葉綠素受到破壞，95%的乙醇能溶解葉綠素，而蒸餾水是作為對(duì)照(葉綠素不溶于水)。通過(guò)比較可知，A由于沒(méi)有加入少量CaCO3，部