叶绿体中的色素(基础类)
2018-2019学年高中生物北师大版必修1课件：5.3.1叶绿体中的色素
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5阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶 绿体色素滤液放在光源和三棱镜之间,连续光谱中就会出现一些黑 色条带,这些条带应位于( ) A.绿光区 B.红橙光区和绿光区 C.蓝紫光区和绿光区 D.红橙光区和蓝紫光区 解析:由于叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光,对其他光吸收较少,故 黑色条带应位于红橙光区和蓝紫光区。 答案:D
特别提醒(1)滤纸条上色素带的宽窄和该色素的含量呈正相关,色 素带越宽,该色素带代表的色素含量越多。(2)本实验中的长条滤纸 可以改为圆形滤纸,在滤纸的中央滴一滴滤液,然后用一根浸有层 析液的棉线的一端垂直接触滤液的中心位置,会得到近似同心的四 个色素环,由内到外依次是黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色。
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1叶绿体中有多种色素,可以用纸层析方法将它们分离。右图为纸 层析结果示意图,其中Ⅳ是( ) A.叶绿素a B.叶绿素b C.叶黄素 D.胡萝卜素 答案:B
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2下列关于“叶绿体色素提取和分离”的实验描述,不属于实验要求 的是( ) A.提取植物叶绿体中的色素 B.用纸层析法分离色素 C.了解各种色素的吸收光谱 D.验证叶绿体中所含色素的种类 解析:叶绿体色素提取和分离实验首先要提取色素,然后用纸层析 法将色素分离,从而验证各种色素的种类和颜色。了解各种色素的 吸收光谱不是该实验的要求。色素提取分离的异常现象分析 (1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析:①叶片颜色太浅;②未加 SiO2, 研磨不充分;③使用放置数天的叶片,滤液色素(叶绿素)太少; ④一次加入大量的无水乙醇或丙酮,提取浓度太低(正确做法:分次 加入少量无水乙醇或丙酮提取色素);⑤未加CaCO3或加入过少,色 素分子被破坏;⑥研磨时间太长。 (2)滤纸条色素带重叠:①滤液细线不直;②滤液细线过粗。 (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。
实验八：叶绿体中色素的提取和分离(整理)
a
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2、 将滤液放在试管中，为什么 要及时用棉塞将试管塞严？
滤液含有丙酮，丙酮 有毒，防止挥发
a
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3、 画滤液细线时重复画几次的 目的是什么？
增加色素的含量， 使分离后的色素带更 加清晰
a
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4. 为什么不能让滤液细线触及层 析液？
层析液会溶解色素 使色素无法分离 。
a
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5.观察实验结果有什么现象？滤纸条 上出现了几条色素带？每条色素带的 颜色和排序如何？
A.橙黄色 B.黄绿色 C.蓝绿色 D.黄色
a
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(2)在做“叶绿体中色素的提取和分离”
实验时，向研钵中加入SiO2的目的
是：
，
加入CaC03的目的是
在盛有层析液的烧杯上盖上培养皿盖的是
在滤纸条上扩散速度最慢的色素带是
叶绿素b
其颜色是
a
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ37
(3)某同学在做“叶绿体中色素的提
取分离”实验时，操作情况如下所述，
④观察实验结果：最后滤纸条上将分离出四 条色素带，颜色从上往下分别是橙黄色、 黄色、蓝绿色和黄绿色，四种色素分别是 胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。
a
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实验结果：
a
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问题讨论：
a
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1、加入SiO2、CaCO3的作用是 什么？
二氧化硅的作用是使研 磨更加充分、迅速；碳酸钙 的作用是保护叶绿素不分解
滤纸条上将分离出四条色素带， 颜色从上往下分别是橙黄色、黄 色、蓝绿色和黄绿色，四种色素 分别是胡萝卜素（最快）、叶黄 素、叶绿素a（最多）和叶绿素b （最慢）。
a
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二、实验原理
（一）叶绿体色素：
叶绿体中色素的提取和分离(教案)
叶绿体中色素的提取和分离教案【教学内容】通过课堂学习、动手操作，运用逻辑思考，推论所用方法,掌握叶绿体的色素构成及其特征，并由学生设计实验与操作，掌握其基本操作方法，探究不同的分离方法对于实验效果的影响。
【教学目标】1. 基本知识与技能：了解叶绿体中的色素组成、颜色及纸层析法的原理。
2. 能力目标：通过实验掌握叶绿体中色素的提取和分离的基本操作方法。
3。
情感与态度:培养学生严谨的科学态度,学会根据实验的现象和结果，进行分析，推出结论。
【实验原理】1．叶绿体的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可用无水乙醇提取叶绿素中的色素.2．纸层析法：层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂。
叶绿体中的色素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；溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。
)这样,几分钟之后，叶绿体中的色素就在扩散过程中分解开来。
【概念分析】概念地位：光合作用→叶绿体→叶绿体中的色素→光合作用过程主要概念：叶绿体的色素由叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素构成【实验重点与难点】重点：初步掌握提取和分离叶绿体中色素的方法、探索叶绿体中色素在滤纸上层析的情况.难点：掌握滤液细线的画法。
【教学用具】新鲜绿色叶片、滤纸、研钵、漏斗、滤纸、毛细管、剪刀、试管、量筒、层析液、无水乙醇、石英砂、碳酸钙【教学方法】结合引导探索的方法,激发学生的学习兴趣。
师生合作（以学生操作为主、教师讲解为辅）【课时安排】2课时【教学过程】教学反思本堂课,一开始教师以新奇的提问的方式引入主题，用生活中常见的枯叶和新叶引出叶片中有各种色素，调动学生的热情通过实验来掌握叶绿体色素的构成。
在讲解实验时，通过提问启发的方式，是学生思考并了解试验中需要的仪器，试剂，药品等，并且掌握每种药品的作用；给予了学生充分的时间动手完成基本实验，特别是在滤纸条过程中，教师到各个小组观察并给予指导.除了课本上的基本实验，还让同学自己思考并设计在滤纸条形状不同的情况下，层析效果有何不同的探究实验,充分调动了学生的积极性及发散性思维,强化了他们的动手能力.在整个教授过程中使板书与内容相结合,层次清楚、条理分明。
高中生物 第5章第3节 第1课时 叶绿体中的色素、光合作用的过程课件 北师大版必修1
(3)光反应与碳反应的比较
项目
光反应(准备阶段)
碳反应(完成阶段)
场所
叶绿体的类囊体膜上
叶绿体的基质中
条件 光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP＋ 多种酶、NADPH、ATP、CO2、C5
物质 (1)H2O→2H＋＋2e－＋12O2； 变化 (2)NADP＋＋2e－＋H＋→NADPH
(3)ADP＋Pi―→ATP
②物质变化
a．水在光下分解：水分子分解成氧和氢离子。氧直接以分子形式从
气孔中逸出；氢离子与NADP＋和电子结合形成
。
b．ADP和Pi形成ATP。
NADPH
③能量变化：光能→电能→ATP、NADPH。
(2)碳反应阶段
①场所：
。
叶绿体基质
②物质变化
a．CO2的固定：1分子CO2＋1分子五碳化合物
→2分三碳子化合物
A．叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内
B．H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中 C．CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上 D．光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的
解在C—O淀析光2的粉：下固是叶分定在绿解过叶体为程绿中[H发体的]和生基色O在质素2的叶中主合绿过要成体程分基发的布质生，在中在D类，类选囊C囊项选体体正项薄确的错膜。薄误上膜。，上光A，选合B项作选错用项误的错。产误H物2。O—
A．碳原子：CO2→C3→糖类 B．氢原子：H2O→ATP→糖类 C．氧原子：H2O→O2 D．氧原子：CO2→C3→糖类 解机物析，：HC2OO2光固解定产后生形[成H]C和3化O2合，物[H]，还C原3化C3合化物合还物原后形形成成(糖CH类2O(C)。H2O)等有 答案：B
3．叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能 的叙述，正确的是 ( )
实验三十四植物叶绿体色素的提取、分离、表征及含量测定
实验三十四植物叶绿体色素的提取、分离、表征及含量测定摘自王尊本主编,综合化学实验(第二版),第226-244页,北京:科学出版社,2007年9月。
实验三十四植物叶绿体色素的提取、分离、表征及含量测定[1-27]一、叶绿体色素的提取(一) 实验目的1)掌握有机溶剂提取叶绿体色素等天然化合物的原理和实验方法。
2)了解皂化-萃取提取胡萝卜素的原理。
3)了解1,4-二氧六环沉淀法提取叶绿素的原理。
(二) 实验原理植物光合作用是自然界最重要的现象,它是人类所利用能量的主要来源。
在把光能转化为化学能的光合作用过程中,叶绿体色素起着重要的作用。
高等植物体内的叶绿体色素有叶绿素和类胡萝卜素两类,主要包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素四种。
它们所呈现的颜色和在叶绿体中含量大约比例见表34.1。
表34.1 高等植物体内叶绿体色素的种类、颜色及含量项目叶绿素类胡萝卜素叶绿素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在叶绿体内各色素含量比例 3 1 2 13 1 叶绿素chlorophylls是叶绿酸的酯,它在植物进行光合作用中吸收可见光,并将光能转变为化学能。
叶绿素是植物进行光合作用所必需的催化剂。
在绿色植物中叶绿素主要以叶绿素a(C55H72O5N4Mg)和叶绿素b(C55H70O6N4Mg)两种结构相似的形式存在,其差别仅是叶绿素a中一个甲基被叶绿素b中的甲酰基所取代。
叶绿素的基本结构见图34.1。
在叶绿素分子结构中含有四个吡咯环,它们由四个甲烯基联结成卟啉环,在卟啉环中央有一个镁原子,它以两个共价键和两个配位键与4个吡咯环的氮原子结合成内配盐,形成镁卟啉。
在叶绿素分子中还有两个羧基,其中一个与甲醇酯化成COOCH3,另一个与叶绿醇酯化成COOC20H39长链。
类胡萝卜素carotenoids是一类不饱和的四萜类碳氢化合物(例如胡萝卜素,carotenes,或它们的氧化衍生物(例如叶黄素类,xanthophylls。
2022生物北师大版必修1习题：第5章 第19课时 叶绿体中的色素
第19课时叶绿体中的色素[目标导读] 1.阅读教材P87～88试验内容，简述叶绿体中色素的提取和分别。
2.结合图5－9、5－10，把握色素的种类和功能。
[重难点击] 1.叶绿体中色素的提取和分别。
2.色素的种类和功能。
一叶绿体中色素的提取和分别植物的光合作用离不开光能，光能的捕获离不开色素。
阅读教材P87～88内容，尝试“叶绿体中色素的提取和分别”。
1．试验原理(1)叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂(如丙酮或无水乙醇)中，可以用其提取叶绿体中的色素。
(2)不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的色素随层析液在滤纸上集中的快，反之则慢，因而色素就在集中过程中分别开来。
2．试验步骤分析(1)提取色素时，加入研钵内的物质：A．二氧化硅少许，作用是使研磨充分；B．碳酸钙少许，作用是防止色素被破坏；C．丙酮或无水乙醇15 mL，作用是溶解色素。
(2)过滤时，用滤纸过滤叶片匀浆，将汁液收集在小试管中，准时用胶塞将试管口塞紧。
(3)制备滤纸条时，剪去两角的作用是防止色素带不整齐，画滤液细线的要求是细、齐、直，还要重复画几次。
(4)色素分别时，加盖的目的是防止层析液挥发；关键应留意层析液不要没及滤液细线，否则滤液细线会被层析液溶解，不能分别。
3．试验结果色素带的宽窄代表了色素含量的多少，色素集中的速度和溶解度成正比4．某试验小组得到的色素提取液颜色过浅，可能的缘由是：(1)研磨不充分，色素未能充分提取出来。
(2)称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小。
(3)未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。
归纳提炼1．色素提取试验的留意事项加入丙酮后，要进行快速、充分地研磨，快速研磨可以防止溶剂挥发，充分研磨是为了使更多的色素溶解在溶剂中。
2．色素种类种类叶绿素叶绿素a蓝绿色3/4叶绿素b黄绿色类胡萝卜素胡萝卜素橙黄色1/4叶黄素黄色活学活用1．如图表示某同学做“叶绿体中色素的提取和分别”试验的改进装置，据图回答：(1)该试验接受的方法是________法，应将提取到的滤液滴在a、b中的____处，向培育皿中倒入________，棉线灯芯下端应____________中。
3.3.1 叶绿体中的色素及其提取和分离
学前思考
1、叶绿体中四种色素的含量、颜色及吸收光谱有哪些规律？
2、叶绿体中的色素的提取和分离实验有哪些注意事项？
例题分析
例1：关于叶绿素的叙述，错误的是（ D ） A. 叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 √ B. 被叶绿素吸收的光可用于光合作用 √ C. 叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值 不同 √ D. 植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸 叶绿素： C、H、O、N、Mg
叶绿素a 叶绿素b
知识整合
滤纸条上的层析结果： 从上到下色素带的排列顺序：
上
胡萝卜素
胡萝卜素→叶黄素→叶绿素a→叶绿素b
从上到下色素带的颜色排列顺序：
橙黄色→黄色→蓝绿色→黄绿色 最宽的色素带： 叶绿素a 最窄的色素带： 胡萝卜素 间距最宽的两色素带：胡萝卜素、叶黄素 间距最窄的两色素带：叶绿素a、叶绿素b 扩散速度最快色素带： 胡萝卜素 扩散速度最慢色素带： 叶绿素b 溶解度最高的色素带： 胡萝卜素 溶解度最低的色素带：叶绿素b
叶黄素
叶绿素a 叶绿素b
下
例题分析
例：在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时， 甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况 如下表所示(“+”表示使用，“一”表示未使用)， 思路点拨： 色素易溶于有机溶剂，不溶于水 植物细胞在研磨时，液泡中的有机 酸释放出来，叶绿素在酸性条件下 不稳定，易分解。 CaCO3可以中和有机酸，从而保护 了叶绿素（ab）。 在没有CaCO3时，叶绿素被破坏， 含量减少，两条色带变窄。
2、试剂： 提取： 无水乙醇 （用丙酮可以替代） 分离： 层析液 （用93#汽油可以替代） 3、过程： 提取色素→制备滤纸条→画滤液细线→分离色素
胡萝卜素 叶黄素
[高中生物必修1叶绿体色素的提取和分离实验知识点]叶绿体色素分离
![[高中生物必修1叶绿体色素的提取和分离实验知识点]叶绿体色素分离](https://img.taocdn.com/s3/m/d23d0da1dc3383c4bb4cf7ec4afe04a1b071b03e.png)
[高中生物必修1叶绿体色素的提取和分离实验知识点]叶绿体色素分离1、原理：(1)叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇(或丙酮)中，所以用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。
(2)不同的色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析液将不同色素分离。
3、结果分析：①从色素带的宽度可知色素含量的多少依次为：叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素;②从色素带的位置可知色素在层析夜中溶解度大小依次是：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b;③在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素a与叶绿素b，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。
4、注意事项：(1)裁取定性滤纸时，注意双手尽量不要接触纸面，以免手上的油脂或其他脏物污染滤纸。
(2)根据烧杯的高度制备滤纸条，让滤纸条长度高出烧杯1cm，高出的部分做直角弯折。
(3)画滤液细线时，用力要均匀，速度要适中。
(4)研磨要迅速、充分。
a.因为丙酮容易挥发;b.为了使叶绿体完全破裂.从而能提取较多的色素;c.叶绿素极不稳定，能被活细胞中的叶绿素酶水解而被破坏。
(5)制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角,这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀,便于观察实验结果。
5、实验创新：在本实验中在圆形滤纸中央点上叶绿体色素的提取液进行层析，会得到近似同心的四个色素环，由内到外依次是黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色。
一、为什么要选新鲜绿色的幼嫩叶片因为叶绿色含N﹑Mg，而老叶中这两种矿质元素很多已经分解转移,所以鲜绿色的幼叶中叶绿素的含量高,适合于实验.二、制备滤纸条要剪去两角实验中需将滤纸条的一端剪去两角，为什么这样做，如果不会怎么样呢原来若不剪去滤纸条的两角，色素带的两边和中间不是在一条直线上。
这是由于滤纸条两边水分子可以向三个方向散失，向上“跑”的速度快。
而滤纸条中间的水分子只能向两个方向散失，分别是向内和向外，因而会“跑”得慢一些。
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叶绿素
（含量约占总量的3/4）
叶绿素b（黄绿色）
叶绿体中 的色素 胡萝卜素（橙黄色） 类胡萝卜素
（含量约占总量的1/4）
叶黄素（黄色）
色素的种类与功能
叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光 胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光
课堂训练-1
舱门看到，绿色蔬菜在红色LED灯光的照射下，长得很是茂盛。为什么呢？
Hale Waihona Puke ?中国航天员有望在太空吃上自己种植的新鲜蔬菜，并实现植物提供用氧，通过
课堂训练-1
表1所示为实验过程，图1所示为实验结果，预测表1的实验过程所产 生的实验结果。
表1
甲 无水酒精 水 CaCO3 SiO2 — + + + 乙 + — + + 丙 + — — + 丁 + — + —
?
①
② 图1
③
④
表1实验过程甲导致的结果是图1的
② ④ ① ③
；
表1实验过程乙导致的结果是图1的
主要原因是植物光合作用的色素主要吸收红橙光和蓝紫光，因此，在 此光照下，植物光合速率最强，生长最快。
课堂训练-2
?
1、将色素提取液放于三棱镜和光源之间，则变暗的条带是 红橙光和蓝紫光 。 蓝紫光 。 2、叶绿素缺失的叶片提取液，放于三棱镜和光源之间，变暗的条带有________ 3、叶黄素缺失的叶片提取液，放于三棱镜和光源之间，变暗的条带有_________ 红橙光和 ________ 蓝紫光 。
一、实验原理 1.提取：色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可 用无水乙醇提取色素。 2.分离：各种色素都能溶解层析液中，且溶解度不同。 溶解度大，扩散速度快 溶解度小，扩散速度慢
叶绿体中色素的提取和分离
二、实验过程
①②研磨时，需加入 二氧化硅： 研磨充分 碳 酸 钙： 保护叶绿素 无水乙醇： 溶解色素 。 。 。
。
课堂训练-3
为什么春夏季节很多植物的叶片是绿色的？而到秋天叶片会发黄？
春夏季节植物叶肉细胞中含有的叶绿素的含量远高于类胡萝卜素，叶 绿素的颜色是绿色的，因此叶片呈绿色的，而秋天，天气变冷，此时 叶绿素不稳定，容易破坏，因此类胡萝素含量比较高，呈黄色叶片。
叶绿体中色素的提取 和分离
叶绿体中色素的提取和分离
秋冬季节的叶子；叶片缺少镁离 子；研磨时没有加入碳酸钙
可能原因是
。
小结
小结
小节 知识点 知识点 序号 前置知识点 序号 B3211 B3212 知道叶绿体中 的色素 2.叶绿体 及其色素 B3213 B321 B3214 B3215 B3216 知道叶绿体色 素的分布 B2235 B3212 B3211 知道叶绿体中色素的种类 前置知识点内容 知道叶绿体中色素的种类 知道叶绿体色素的分布 知道提取叶绿体色素的方法
叶绿体中色素的提取和分离
二、实验过程
⑤层析： 层析液是石油醚或丙酮等。 层析液不能触及滤液细线（防止色素溶于层析液 中，无法在滤纸条上分离开）。
叶绿体中色素的提取和分离
三、实验结果
条带最宽的色素是 叶绿素a 原因是 叶绿素a含量最高 跑的最快的条带是 胡萝卜素 原因是 胡萝卜素溶解度最大
， 。 ， 。
知道纸层析方法分离叶绿体色素后 各条带所代表的色素
知道叶绿体中色素与叶片颜色关系 知道叶绿体中各色素的吸收光谱 知道叶绿体的亚显微结构
谢 谢
叶绿体中的色素
享学课堂
目录
1
2 3 4
叶绿体的结构 色素的种类与功能 叶绿体中色素的提取和分离 小结
叶绿体的结构
叶绿体的结构
叶绿体的结构
外膜 内膜 色素分布：类囊体薄膜上 酶 分 布：类囊体薄膜和基质 功 能：光合作用场所
基粒 基质 类囊体
色素的种类与功能
色素的种类与功能
叶绿素a（蓝绿色）
叶绿体中色素的提取和分离
二、实验过程
③过滤，将研磨液迅速倒入玻璃漏斗 （基部放置单层尼龙布），获取绿色 滤液，及时用棉塞将试管口封严。
叶绿体中色素的提取和分离
二、实验过程
④划线：用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均 匀划出1条细线。待滤液干后，重复1-2次， 要求：细、齐、直。 目的：积累更多色素，使色素分离效果更明显
表1实验过程丙导致的结果是图1的 表1实验过程丁导致的结果是图1的
；
； ；
课堂训练-2
下图所示某叶片色素的提取和分离实验结果，据图判断①②③
?
④色素名称分别是什么？此叶片的特点是什么？有哪些可能性？
①是 叶绿素b ②是 叶绿素a ； ；
③是 叶黄素
④是 胡萝卜素
① ② ③ ④
；
。
此结果的特点是 类胡萝卜素多于叶绿素 ，