光合色素的色层分析
光合作用色素
反应场所 叶绿体的类囊体薄膜上 物质变化 （１）水的光解 2H2O→4H++O2+4e－ (2) ADP+Pi→ATP（光合磷酸 化,需酶催化）
能量变化 光能→电能→ATP中活跃的化 学能
联系
（１）光反应为暗反应提供NADPH和ATP；暗反应为光反应提供 ADP和Pi （2）没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应有机 物无法合成。总之，光反应是暗反应的物质和能量的准备阶段， 暗反应是光反应的继续，是物质和能量转化的完成阶段。二者 是光合作用全过程的两个阶段，既有区别又紧密联系，是缺一 不可的整体。
第4节 能量之源——光与光合作用
捕获光能的色素和结构
本节学习要点：
1、捕获光能的色素种类、含量及功 能 2、色素的提取和分离实验 3、光合作用的探究历程种各位科学 家的实验技巧
一、捕获光能的色素种类、含量及功能 1、种类、含量：
叶绿素（色素 叶绿体中 总量的3/4） 叶绿素a （蓝绿色） 叶绿素b （黄绿色）
2、光合作用的概念和实质
（1）概念：光合作用是指绿色植物通过叶绿 体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存 着能量的有机物，并且释放氧气的过程。这 个过程可用下面的化学反应式来表达。
光能
CO2 ＋ H2O 6CO2＋ 12H2O
叶绿体 光能 叶绿体
(CH2O)+O2 C6H12O6+6O2+6H2O
（2）实质：
光合作用是叶绿体内进行的一个复杂的能量转换
和物质变化的过程。从总体上看，光合作用实质上 是一个氧化还原过程。在绿色植物体内，由于叶绿 素吸收光能作为反应的推动力，使一个很难被氧化 的水分子去还原一个很难被还原的二氧化碳分子，
第四章 光合色素
萝卜缺N的植株老叶发黄
缺 N 老叶发黄枯死，新叶色淡 , 生长矮 小，根系细长，分枝（蘖）减少。
棉花缺Mg网状脉
苹果缺Fe新叶脉间失绿
黄瓜缺锰叶脉间失绿 柑桔缺Zn小叶症 伴脉间失绿
椭圆小球藻
缺磷、钾
缺氮、镁、铁
(4) 遗传
叶绿素的形成受遗传因素控 制，如水稻、玉米的白化苗以及 花卉中的斑叶不能合成叶绿素。 有些病毒也能引起斑叶。
稀释倍数
• （1）取藻类组织，擦净组 织表面污物，剪碎，混匀。 • （2）称取剪碎的新鲜样品 0.5g，放入研钵中，加少量 石英砂和碳酸钙粉及2～ 3mL80％丙酮，研成匀浆， 再加80％丙酮5mL，继续研 磨至组织变白。
2.类胡萝卜素(carotenoid)
类胡萝卜素 胡萝卜素 橙黄色 不溶于水 叶黄素 鲜黄色 溶于有机溶剂 • 分子式、结构式： 胡萝卜素：C40H56 有α、β、γ三种同分异构体 叶黄素是胡萝卜素的衍生物，其两端的紫罗兰酮环第 四位C上的H被OH取代，分子式为C40H56O2
海棠
花叶
吊兰
问题：指出植物有哪些黄化现象，并分析产生的原因。
（四）色素在光合作用中的功能
概念
反应中心色素：少数特殊状
态的chl a分子，它具有光化学活性， 是光能的“捕捉器”、“转换器”。
聚光色素（天线色素）：
没有光化学活性，只有收集光能的 作用，包括大部分 chla 和全部 chlb、
பைடு நூலகம்
胡萝卜素、叶黄素。
2. 发射荧光与磷光
激发态的叶绿素分子 回至基态时，可以光 子形式释放能量。 荧光。 磷光。
Chl* 10-9s Chl ＋ hν 荧光发射 ChlT 10-2s Chl ＋ hν 磷光发射 磷光波长比荧光波长长，转换的时间也较长，而强度只有荧 光的1%，故需用仪器才能测量到。
光合作用中光合色素的吸收光谱
光合作用中光合色素的吸收光谱光合作用是生命活动中最基本和最重要的过程之一，它可以将阳光转化成化学能，为动物和植物提供生长和维持生命所需的能量。
在光合作用中，光合色素是至关重要的组分，它们能够吸收和利用阳光来产生化学反应。
本文将详细探讨光合色素的吸收光谱，从而更好地了解光合作用的机理和实践意义。
一、光合色素的类型和作用光合色素是细胞中一类颜色呈现为绿色或蓝绿色的分子，它们主要存在于植物、藻类和一些细菌中。
这些分子的主要作用就是吸收光线，并将其能量转化成化学能。
光合色素可以分为两类：叶绿素和类胡萝卜素。
1. 叶绿素叶绿素是植物中最常见的一种光合色素，其含量占整个光合色素的七成以上。
叶绿素分子中含有一个吸收光线的部位，称为“光合色素分子的反应中心”。
反应中心中包含铁和镁等金属元素，可通过吸收光线来产生激发态，从而激发化学反应。
2. 类胡萝卜素类胡萝卜素是光合色素的另一类，与叶绿素不同的是，它们不含镁和金属元素。
类胡萝卜素可以吸收不同波长的光线，其中最大吸收波长为450纳米左右。
类胡萝卜素通常分为两大类：类胡萝卜素和类黄酮素。
它们虽然不像叶绿素那样能够直接产生化学反应，但它们的存在对于光合作用的正常进行非常重要，可提供植物足够的保护作用。
二、光合色素的吸收光谱光合色素可以吸收不同波长的光线，吸收光线的区域称为“吸收光谱”。
不同种类的光合色素对于不同波长的光线有着不同的吸收特点。
以叶绿素为例，其吸收光谱约集中在400-500纳米与600-700纳米两个区间，其中最大的吸收波长为680纳米左右。
这个区间是光合作用的核心区域，因为在这个区间内叶绿素可以最大程度地吸收阳光能量，进而产生化学反应。
相比之下，类胡萝卜素和类黄酮素的吸收区间较为窄小，分别在400-500和250-450纳米的范围内。
三、光合色素的应用意义光合色素的研究在很大程度上推动了植物生态学和食品科学的发展。
了解光合色素的吸收光谱，可以帮助科学家更好地理解光合作用机理和优化植物生长条件。
光合作用中色素的光谱分析
光合作用中色素的光谱分析光合作用是植物中最为重要的代谢过程之一，其实现的关键是色素分子。
而颜色的根基也是来自于色素。
因此，我们研究色素在光合作用中的作用是至关重要的。
本文将从光合作用中色素的光谱分析来探讨这个问题。
一、色素的种类在光合作用中，植物所涉及的色素包括叶绿素、类胡萝卜素、反式-类胡萝卜素和叶黄素。
其中，叶绿素是最为重要的色素，是进行光合作用的关键色素。
二、色素的吸收光谱光合作用中的色素分子对光有很强的吸收能力，吸收的光谱是确定其功能的关键。
吸收光谱的研究可以得出色素分子在不同波长和强度的光线下的吸收能力。
我们通过研究色素分子的吸收光谱，可以得出一下结论：1. 叶绿素吸收光谱呈现两个峰，一个在420nm左右，另一个在660nm左右。
这两个峰代表具有不同波长的光对叶绿素的吸收能力，分别是蓝光和红光。
2. 类胡萝卜素和反式-类胡萝卜素的吸收峰在450nm左右。
而叶黄素的吸收峰在400nm左右。
3. 叶绿素a和叶绿素b在不同波长下的吸收效果不同。
其中，叶绿素a在660nm左右的波长吸收效果更好，而叶绿素b在多种波长下的吸收效果都比叶绿素a弱。
三、色素的作用机制根据吸收光谱的研究结果，我们可以了解到不同色素在吸收不同波长和强度的光线时所起到的作用。
植物通过叶绿素吸收光线的能量，进而将其转化为化学能。
类胡萝卜素和反式-类胡萝卜素则通过吸收光线，起到保护叶绿素的作用。
在光合作用过程中，叶绿素通过吸收蓝光和红光的能量，将其转化为化学能，进而为植物的生长代谢提供能量。
而叶黄素作为一个副作用较小的色素，其吸收的光线穿透叶绿素分子后，被转化为热能散发出去。
四、结论通过对光合作用中色素的光谱分析，我们可以清楚的了解不同色素在吸收不同波长和强度的光线时所起到的作用。
这有助于我们进一步了解光合作用的机制，指导我们在农业和生态环境等领域中对植物的种植和保护。
总之，光合作用中色素的光谱分析对于我们对植物生长代谢以及控制植物生长环境有着重要的意义，而我们通过对其进行深入的研究，将为未来科学与技术的发展提供有用的参考。
光合色素的色层分析
建中59th張育唐、莊淯全、郭英樹、陳建彰
TLC結果討論
展開液為90%丙酮：石油醚＝5：5時 的分層效果最好，可以看到十幾種色帶。 依Rf值由大至小排列應為： 胡蘿蔔素 葉綠素a 葉綠素b 葉黃素
光合色素的色層分析
www.sciences.fundp.ac.be/. ../photosynthese.htm
色層分析法 (chromatography)
用來分離並確認化合物的技術 主要組成： 固定相 (stationary phase) 流動相 (mobile phase)
原理： 利用混合物中物質對固定相及流動相 親和力的不同，造成分離效果 與固定相親和力大者，易滯留原地 與流動相親和力大者，易隨流動相移動
PC結果--石油醚：丙酮= 9：1
胡蘿蔔素 脫鎂葉綠素a(氧化葉綠素) 葉黃素 葉綠素a 葉綠素b
脫鎂葉綠素a
/mathews/ ch17/pheophyt.htm
PC 結果(不佳)--石油醚：丙酮= 9：1 第1張 展開液晃動致歪斜 第2張 展開液晃動 色素呈雙峰
以不同比例配置展開液
Rf值(retention factor value)
Rf value = 色素移動距離 展開液移動距離
計算色素b的Rf值 Rf值＝
Xcm Ycm
Rf值的應用
鑑定未知物 單一化合物以同樣的層析法分離 時，必有其特定的Rf值，所以鑑 定一些未知化合物時，將測得的 Rf值和標準物質的Rf值對照比 較，即可初步確定此未知化合物 的所屬類別和名稱。
PC結果討論2
分辨葉綠素a和b，除了看顏色外， 葉綠素a總是跑在葉綠素b前面 分辨胡蘿蔔素和葉黃素，除了看顏色 外，胡蘿蔔素總是跑在葉黃素前面
薄層色層分析法 TLC(thin-layer chromatography)
高一生物知识点光合色素
高一生物知识点光合色素光合色素是植物体内重要的光能捕捉分子，能够吸收和转化太阳能，从而参与植物的光合作用。
光合色素主要分为叶绿素和类胡萝卜素两大类。
一、叶绿素叶绿素是植物体内最重要的光合色素，能够吸收红、橙、蓝紫光，而绿光则主要被反射。
这也是植物叶子呈现绿色的原因。
叶绿素主要存在于植物叶子的叶绿体中。
叶绿素分为两种，一种是叶绿素a，另一种是叶绿素b。
叶绿素a是光合作用中顶梁柱的存在，它能够将光能转化为化学能，帮助光合作用进行。
而叶绿素b则辅助叶绿素a的作用，可以增强光合作用的效率。
叶绿素分子的结构中含有一个叶酸环，这个独特的结构是叶绿素能够吸收和转化太阳能的关键。
叶绿素分子能够将吸收到的光能转化成电子的激发态，进而通过一系列的电子传递反应，最终将光能转化为化学能。
这种转化过程中，叶绿素充当了一个能量传递者的角色。
二、类胡萝卜素类胡萝卜素是植物体内除了叶绿素外的另一类重要光合色素。
它们主要通过吸收蓝、绿、紫光而呈现黄、橙、红色。
类胡萝卜素在植物体内起到了保护植物叶片的作用，能够吸收并消除多余的光能，防止光合作用中产生的自由基对植物组织的损伤。
类胡萝卜素又分为多种类型，比较常见的有β-胡萝卜素、γ-胡萝卜素和类黄酮等。
它们在植物体内的作用不同，但都能够帮助植物充分利用光能。
三、光合色素的作用光合色素通过吸收光能，将光能转化为化学能后，参与了光合作用的各个环节，最终将二氧化碳和水转化为有机物质（如葡萄糖），并释放出氧气。
这个过程中，光合色素是光合作用能够进行的关键。
光能的吸收是一种选择性吸收，植物光合色素的吸收功效随着波长的改变而有所变化。
而植物对于各个波长的光的选择性吸收，则是由光合色素的种类和结构所决定的。
在一般的植物中，叶绿素占据主导地位，它们能够吸收红、橙、蓝紫光来驱动光合作用。
而辅助叶绿素b和类胡萝卜素这些次要的光合色素，则能够帮助植物充分利用光能，根据光照强度的变化，调节光合作用的速率。
综上所述，光合色素对于植物的生长和发育至关重要。
光合色素的颜色和纸层析结果
光合色素的颜色和纸层析结果光合色素的颜色和纸层析结果，听起来像是个深奥的科学话题，其实嘛，咱们可以轻松聊聊。
光合色素就像植物的小秘密武器，它们负责吸收阳光，转化成能量，让植物茁壮成长。
你想，阳光洒在绿色的叶子上，植物就像在开派对一样，欢快地制造食物。
可别小看这些色素，像叶绿素、类胡萝卜素，还有花青素，它们都有各自的个性和颜色。
光照射到植物上，叶绿素吸收红光和蓝光，反射绿色，这就是我们看到的绿叶子。
而类胡萝卜素呢？它们负责黄橙色的颜值，给秋天的叶子增添了五彩斑斓的美丽。
光合作用的过程中，植物就像艺术家，运用不同的色彩，调和出一个个美丽的画面。
纸层析就像是科学界的魔法，嘿，真不是开玩笑。
咱们可以用它来分离这些色素，观察它们的颜色，简直酷毙了。
你需要一片特制的纸，这个纸可是有故事的，能够吸收和分离不同的物质。
然后把植物提取的色素点在纸上，接着把纸放进溶剂里，嘿嘿，这时候就像是色素们在纸上跳舞。
溶剂慢慢上升，不同的色素根据它们的特性，跑到不同的位置，就像各自找到了心仪的舞伴。
这一过程有点像比赛，谁跑得快，谁就能展现自己的颜色。
纸上的色素条纹就这样显现出来，真是眼前一亮。
这时，你可能会想，为什么色素们要表现得这么多姿多彩？这和它们的功能息息相关。
植物在阳光下工作，它们需要这些色素来捕捉不同波长的光线。
叶绿素当然是大功臣，它让植物能够进行光合作用，类胡萝卜素则在阳光过强的时候，给植物打遮阳伞，防止被灼伤，而花青素则负责吸引小动物，来帮忙传粉。
你看，色素们各司其职，齐心协力，构建了一个和谐美妙的生态系统。
通过纸层析，我们可以直观地看到这些色素的分布情况，不同的植物，色素的种类和比例可大大不同。
有些植物的色素组合简单，像是一道清汤；而有些植物则像大杂烩，五花八门，让人眼花缭乱。
比如，菠菜的叶子就主要是叶绿素，显得一片生机盎然，而胡萝卜就有很多的类胡萝卜素，吃一口，满嘴的甜味，让人忍不住想再来一根。
每一种色素都有自己的“味道”，让我们在品尝的时候也能感受到植物的不同个性。
光合色素之层析分离
8
6
範例 4 下列有關於「光反應的還原作用」實驗的敘述，何者正確？ (A) 本實驗原理是利用光反應時 ： 2H2O→4H＋＋O2＋4e－使藍色 DCPIP 還原為無 色 (B) 本實驗氧化型 DCPIP 相當於 NAD＋ (C) 使用 0.5M 的蔗糖溶液是因為為葉綠體的高張溶液 (D) 離心後葉綠體會懸浮於上方，所以要取上方液體來做實驗 (E) 鋁箔的功用在於遮蔽光線，避免光合作用發生 (A)(E) (B) DCPIP 相當於 NADP＋；(C) 0.5M 的蔗糖溶液為葉綠體的等張溶液；(D) 葉綠體會沉澱，故應取沉澱物。
1Байду номын сангаас
(6) 沾點光合色素後之長條濾紙放入有展開液的量筒中時，濾紙的尖端要浸 入展開液中，但光合色素不能浸入展開液中，且要以鋁箔紙封住量筒口， 以免展開液揮發散失。 (7) 光合色素的丙酮萃取液經層析後，由上而下的排列順序為胡蘿蔔素（橙 色）→葉黃素（黃色）→葉綠素 a（深綠色）→葉綠素 b（淡綠色） 。
▲光合色素層析分離裝置圖
2
2. 光反應的還原作用 (1) 利用氧化還原指示劑的變色反應，觀察光合作用光反應的還原作用。 (2) DCPIP（藍色） H2O DCPIPH2（無色）
1 O2 2
(3) 細胞中的葉綠體進行光反應時，質子與電子的接受者為 NADP，在本實 驗中以 DCPIP 代替 NADP，做為質子與電子的接受者。 (4) 步驟：果汁機攪打，可破壞菠菜的細胞壁→紗布過濾厚的葉汁中含有葉 綠體→以離心機離心，將葉綠體沉澱→加入葉綠體的等張溶液 0.5M 的蔗 糖溶液→葉綠體溶液。
3
範例 1 將菠菜濾液點在濾紙上，於石油醚、丙酮和水的混合溶液中展開，分離出葉綠 素 a、葉綠素 b、葉黃素和胡蘿蔔素。下列為依四者所行距離大小排列，何者正 確？ (A) 葉綠素 a＞葉綠素 b＞葉黃素＞胡蘿蔔素 (B) 葉綠素 b＞葉綠素 a＞葉黃素＞胡蘿蔔素 (C) 胡蘿蔔素＞葉黃素＞葉綠素 a＞葉綠素 b (D) 葉黃素＞葉綠素 a＞葉綠素 b＞胡蘿蔔素 (C) 光合色素移動距離和分子量相關，分子量愈小，移動愈快，反之分子量愈 大則愈慢，而光合色素分子量為葉綠素 b＞葉綠素 a＞葉黃素＞胡蘿蔔素， 所以移動距離為胡蘿蔔素＞葉黃素＞葉綠素 a＞葉綠素 b。
光合色素
1.概念
光合色素(photosynthetic pigment) ：在光合作用中参与吸收、传递光能或引起原初光化学反应的色素。
2.种类
光合色素存在于叶绿体类囊体膜上，包括叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）、胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）。
其中，叶绿素a、叶绿素b属于叶绿素，约占四分之三；胡萝卜素和叶黄素是类胡萝卜素，占约四分之一。
3.吸收光谱
绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气，这就是光合作用。
而光合作用最重要的就是光合色素吸收光能。
胡萝卜素和叶黄素吸收蓝紫光。
叶绿素a和叶绿素b吸收蓝紫光和红光。
光合作用的色素(50张PPT)
4.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器。下列关于叶绿体及其所含色 素的叙述，错误的是( ) A. 植物细胞中都有叶绿体，叶绿素分布于叶绿体的内膜和外膜上 B. 叶绿体的内膜和外膜都有选择透过性 C. 叶绿体内有许多类囊体，极大地扩展了受光面积 D. 与光合作用有关的酶分布在叶绿体的类囊体薄膜上和基质中
处理
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
石英砂（少量） +
+
+
碳酸钙（少量） -
+
+
无水乙醇（10mL） +
-
+
蒸馏水（10mL） -
+
-
注：“+”表示加，“-”表示不加。 A.深绿色、黄绿色(或褐色)、几乎无色 B.黄绿色(或褐色)、深绿色、几乎无色 C.几乎无色、深绿色、黄绿色(或褐色) D.黄绿色(或褐色)、几乎无色、深绿色
图5-4-7
(1)图甲所示的生物膜为________________。 (2)叶绿素a主要吸收_______________光。
(3)有同学认为仅根据吸收光谱图并不能判断哪些波长的光对光合作用最有效。由在不同 波长光的作用下的光合效率绘制成的图像称为作用光谱。请用以下实验材料及用具进行 探究。 实验材料及用具：水绵、好氧并可以游动的细菌、三棱镜、白色光源、显微镜等。 实验原理：①水绵在光照条件下可以进行光合作用产生氧气。 ②___________________________________________________________________________。 实验步骤：①将好氧细菌和水绵制成临时装片。 ②将临时装片置于________________的环境中。 ③将_____________的光投射到一段水绵上。 ④观察水绵不同部位聚集的好氧细菌的多少。 实验结果及分析：根据上述实验结果，某同学画出了水绵的作用光谱与叶绿素a的吸收光 谱，曲线如图5-4-8所示。
高中生物光合作用色素
高中生物光合作用色素色素：捕获光能色素作用：吸收、传递、转化光能色素提取原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中纸层析法： 1.不同色素都能溶解在层析液中2.不同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，反之则慢层析液成分：由20份在60~90摄氏度下分离出来的石油醚、2份丙酮和一份苯混合而成，92号汽油也可代用向研钵中放入少许二氧化硅（有助于研磨得充分）和碳酸钙（防止研磨中色素被破坏），再加入10mL无水乙醇，进行迅速、充分的研磨（防止无水乙醇快速挥发，使色素充分溶解）漏斗基部放一块单层尼龙布（滤纸对色素有吸附作用）将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角（防止色素带在两侧扩散地快使色素不齐），并在距这一端1cm处用铅笔画一条细的横线用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线。
待滤液干后，再画一两次（细齐直）（防止色素带重叠）（增加色素量，便于观察）随后用棉塞塞紧管口（防层析液挥发），不能让滤液细线触及层析液。
（防止色素溶解在试管内的层析液中，不能随层析液在滤纸上扩散）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.色素带的宽窄与含量有关，色素带越宽，说明这种色素含量越高3.色素带的扩散速度与溶解度有关，在滤纸条上分布越高，说明扩散速度越快，溶解度越大4.相邻两条色素带之间距离最远的是胡萝卜素和叶黄素，最近的是叶绿素a和叶绿素b绿叶中的色素有4中，它们可以归纳为两类：1. 叶绿素（含量约占3/4）叶绿素a（蓝绿色）含量最多叶绿素b（黄绿色）扩散最慢，溶解度最低2. 类胡萝卜素（含量约占1/4）胡萝卜素（橙黄色）扩散最快叶黄素（黄色）叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色光合作用只利用可见光波长小于390nm的光是紫外光，波长大于760nm的是红外光叶绿体是光合作用的完整单位光学显微镜下可观察到叶绿体的分布和形态水稻、柑橘等被子植物的叶绿体一般呈扁平的椭球形或球形这些囊状结构称为类囊体。
光合色素种类
光合色素种类
1. 叶绿素：叶绿素是最常见的光合色素，也是最重要和最基本的光合色素。
它能够吸收蓝光和红光，而反射绿光，因此给植物和藻类呈现出绿色。
2. 类胡萝卜素：类胡萝卜素是一类有机色素，能够吸收蓝绿光和紫外线，而反射黄色和橙色。
它们在植物中扮演着保护叶绿素的作用，并能够防止过剩的光合作用所产生的自由基损伤细胞。
3. 葉黄素：葉黄素是一种黄色的光合色素，在植物和藻类的叶绿体中也十分常见。
它们的主要功能是吸收额外的光能和保护叶绿素，进而维持光合作用的高效率。
4. 藻素：藻素是一类蓝色的光合色素，存在于藻类和某些植物的叶绿体中。
它们的特点是能够吸收一部分的紫外线，同时，在较深的水域中的藻类会更多地含有这种色素，以适应较强烈的光环境。
5. 菜薄黄素：菜薄黄素是一种黄色的光合色素，也就是大家常见的“叶黄素”。
在叶绿体内，它是叶绿素的衍生物，主要是用于吸收一些蓝色光线，从而显现出黄色。
6. 巨藻素：巨藻素存在于某些嗜光菌和原藻中，是一种红色的光合色素。
它们对于一些较深层次的光吸收能力较强，且有很好的耐光性。
7. 钙碱藻色素：钙碱藻色素只存在于某些蓝藻中，它能够吸收蓝色光线和绿色光线，并且有一定的光电转换功能。
8. 合成辅因子：在光合作用中，还存在一些辅因子，例如质膜蛋白、细胞色素和铁硫蛋白等。
这些辅因子能够协助叶绿素等主要光合色素完成光合作用任务，并使得细胞内能够高效率维持代谢和生长。
光合作用色素
的
叶绿素a
色 叶绿素 蓝绿色
素 (占3/4) 叶绿素b 黄绿色
滤纸上色带的扩排散列速顺度序最如快何？的宽？窄含如量何最？多说的明什？么？
2. 色素的作用
光合色素与光能的捕获
四种色素对光的吸收
叶绿体中的 色素提取液
叶绿素主要吸收_蓝__紫__光__、_红__光_ 类胡萝卜素主要吸收_蓝__紫__光___
按照亚里士多德的观点分析
预测实验结果：
实验前后土壤减少的重量=实验前后柳树增加的重量
植物增重完全来自土壤 实验前后土壤减少的重量 实验前后柳树增加的重量
植物增重并非完全来自土壤
你能得出什么结论？
植物光合作用到底与什么有关？
预测实验结果：
与植物光合作用有关的因素:空气、光、水 等
如果植物生长与空气有关，那么你如何设计 实验来验证植物进行光合作用与空气有关呢？
能量之源—— 光与光合作用
一 捕获光能的色素和结构
正常幼 苗能进 行光合 作用制 造有机
养料
正常苗
白化苗
白化苗 不能进 行光合 作用， 无法制 造有机
养料
因为有能捕获光能的色素
捕获光能的色素
绿叶中会有哪些种类的色素呢？ 它们分别是什么颜色的？ 各种色素在绿叶的含量相同吗？
一、捕获光能的色素
原料/条件
场所
产物
海尔蒙特(van Helmont)
H2O
普里斯特利（J. Priestley）
CO2
O2
英格豪斯（J. Ingen-housz） （阳光）
萨克斯（J. von Sachs）
淀粉
恩吉尔曼（C. Engelmann）
叶绿体
光能 CO2 + H2O 叶绿体（CH2O） + O2
植物光合作用中光合色素的作用与结构研究
植物光合作用中光合色素的作用与结构研究植物光合作用是生命之源，光合色素作为光合作用的关键分子，其结构与作用一直是生物学研究的热点。
本文将围绕光合色素的作用与结构展开论述。
一、光合色素的作用光合色素是光合作用中最重要的分子之一，它的作用是捕光和光能转化。
捕光是指光合色素分子吸收太阳能量，并将其转化为电子能量；光能转化则是指光合色素分子将电子能量转化为ATP和NADPH等能量物质，为光合作用的进行提供能量。
绿色植物中，光合色素主要分布在叶绿体中的类囊体膜上，形成光合色素复合物。
其中，最主要的光合色素是叶绿素a，它的吸收波长为400-700nm，对蓝、紫、红光敏感，绿光却被它反射出去，因此植物呈现出绿色。
此外，植物还存在其他的光合色素，如叶绿素b、类胡萝卜素等，它们在吸收光的波长和效率上各不相同，共同协作完成捕光和能量转化的过程。
二、光合色素的结构光合色素是一类复杂的分子，其结构复杂多样，但也有些共同特征。
1. 染色基团光合色素的染色基团位于其分子中心，包括脱氧核苷酸和色素分子。
在叶绿素a中，染色基团是由四个大环和一个小环组成的，其中较大的两个环通过一个顶上的镁离子相互连接。
这种结构使叶绿素a对光的吸收和传递能力更强，是主要的光合色素。
2. 色素蛋白复合物除了染色基团之外，光合色素分子还包含其他的结构域，如膜结合区、吸光色素复合物等。
这些结构域共同组成了色素蛋白复合物。
在光合色素复合物中，不同的光合色素通过共同的色素蛋白复合物，形成了各种各样的构型，达到协同作用的效果。
3. 光合色素的稳定性光合色素是一个非常稳定的分子，其稳定性的原因在于其染色基团中存在特殊的π电子共轭结构。
这种结构保障了染色基团的稳定性，使光合色素颜色不易褪色，从而保障了其捕光和光能转化的作用。
三、光合色素的研究进展光合色素的研究已有几十年的历史，其结构和作用机理也已经比较清楚，但随着技术的不断更新，研究也在不断深入。
1. 基因调控基因调控已经成为光合色素研究中的重要手段之一。
光合色素
光合色素
类囊体中含两类色素：叶绿素和橙黄色的类胡萝卜素，通常叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3:1，chla与chlb也约为3:1，在许多藻类中除叶绿素a,b外，还有叶绿素c,d和藻胆素，如藻红素和藻蓝素；在光合细菌中是细菌叶绿素等。
绿叶是光合作用的场所
叶绿素a,b和细菌叶绿素都由一个与镁络合的卟啉环和一个长链醇组成，它们之间仅有很小的差别。
类胡萝卜素是由异戊烯单元组成的四萜，藻胆素是一类色素蛋白，其生色团是由吡咯环组成的链，不含金属，而类色素都具有较多的共轭双键。
全部叶绿素和几乎所有的类胡萝卜素都包埋在类囊体膜中，与蛋白质以非共价键结合，一条肽链上可以结合若干色素分子，各色素分子间的距离和取向固定，有利于能量传递。
类胡萝卜素与叶黄素能对叶绿素a,b起一定的保护作用。
几类色素的吸收光谱不同，叶绿素a,b吸收红，橙，蓝，紫光，类胡萝卜素吸收蓝紫光，吸收率最低的为绿光。
特别是藻红素和藻蓝素的吸收光谱与叶绿素的相差很大，这对于在海洋里生活的藻类适应不同的光质条件，有生态意义。
光合色素的结构和功能
调节光合作用：光 合色素能够调节光 合作用的速率，以 适应不同的光照条 件。
储存能量
光合色素能够吸 收光能并将其转 化为化学能
光合色素能够将 光 能 转 化 为 AT P 和NADPH中的 化学能
光合色素能够将 光能转化为有机 物中的化学能
光合色素能够将 光能转化为生物 体所需的能量
Part Four
吸收光能：光合色素吸收太阳光能， 转化为化学能
水的光解：光合色素在光照条件下 将水分子分解为氧气和质子
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电子传递：光合色素将电子传递给 受体，生成能量
CO2固定：光合色素将大气中的 CO2固定为有机物
光合色素的协同作用
光合色素吸收光能
光能转化为化学能
色素间的能量传递
电子传递链
生物合成与降解的意义：光合色素 的生物合成与降解对于植物的生长 和发育具有重要意义，同时对于植 物的适应性和生存能力也有重要影 响。
光合色素的生物合成与降解的意义
维持光合作用的 平衡
调节植物的生长 和发育
保护植物免受环 境压力
光合色素的调节机制
光合色素吸收光能后，通过一系列电子传递和能量转换过程，将光能转换为化学能，用于合 成有机物。
光合色素中的叶绿素a和叶绿素b能够吸收光能并将其传递给反应中心，从而促进光合作用的 进行。
光合色素还具有调节光合作用中酶的活性的作用，从而调节光合作用的速率和效率。
光合色素中的类胡萝卜素能够吸收和传递光能，并参与光保护机制，防止光损伤。
共轭双键体系
共轭双键体系：光合色素中的共轭双键体系是由多个共轭双键组成的，这些共轭双键能 够吸收光能，并将其转化为化学能，从而驱动光合作用。
光合色素的结构与生物学意义
光合色素的结构与生物学意义光合色素是一种主要存在于植物、藻类和一些细菌中的生物大分子，它的主要作用是在光合作用中捕获和传递光能，并将它转化成化学能，驱动光合作用的进行。
在此过程中，光合色素的结构和生物学意义显得尤为重要。
一、光合色素的结构光合色素是复杂的生物大分子，包括了多种不同的分子，如叶绿素、类胡萝卜素、类黄酮等。
其中最重要的光合色素是叶绿素，它是一种由四个环构成的大分子，其中包含了一个镁原子和一个长烷基链。
这个烷基链附着在一个具有吸收光线的芳香环上，这是叶绿素吸收光线的主要部位。
叶绿素的结构可以由不同种类的叶绿素分子组成，如叶绿素a、b、c等。
这些叶绿素分子的结构略有不同，但它们都有相似的化学特征，可以吸收不同波长的光线。
类胡萝卜素是另一种光合色素，它的主要结构是由若干个同构的异戊烯骨架构成的。
它与叶绿素不同，不能直接参与光合作用，但它能够增强叶绿素吸收光线的能力，从而提高整个光合作用的效率。
类黄酮是另外一种较为常见的光合色素，它的分子结构比较复杂，其中含有一个或多个具有芳香环的分子。
它们作为抗氧化剂的作用，能够保护光合色素不受氧化损伤，从而维持光合作用的正常进行。
二、光合色素的生物学意义光合色素在生物界中的生物学意义是非常重要的。
首先，光合色素能够吸收太阳光，将太阳能转化成植物可以利用的化学能。
这是所有生命活动所必需的基本能量来源之一。
其次，在光合作用中，光合色素不仅吸收太阳光，还能够将光能传递给反应中的其他分子，如辅酶Q、细胞色素等，从而组成了光合作用的反应链。
通过这个反应链，光合色素能够将太阳能转化成植物生长所需的物质，如葡萄糖、氧气等。
光合色素的生物学意义不仅体现在这个方面。
光合色素还能够影响植物的生长发育。
一些研究表明，光合色素对植物的生长发育具有调节作用。
例如，某些光合色素含量的增加可以促进植物的生长，而另一些色素含量的减少则会抑制植物的生长。
这是因为光合色素在生理调节中的作用，比如说叶绿素可以参与植物的光信号传递、调节植物的水分平衡、保持植物的叶绿素含量等。
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光合色素的色層分析
前言： 光合作用是這世界上最重要的化學反應之一，沒有了光合作用這世界最基礎的能量流轉以及有機和無機物的轉換便會停止，這便使得生命體將會無法存活。
透過光合作用可以讓綠色植物利用光能，在葉綠體內將CO 2、水及無機物合成為有機養分，葉綠體內利用色素來行光合作用，最主要的光合色素為葉綠素ａ，而葉綠素ｂ、葉黃素以及胡蘿蔔素是輔助吸收光能給葉綠素ａ，稱輔助色素。
實驗目的：
利用簡易的濾紙色層分析，分離及檢定光合作用色素（葉綠素ａ、葉綠素ｂ、類胡蘿蔔素）的種類。
實驗原理：
簡易濾紙色層分析法
1. 依溶劑對不同色素的溶解程度及分配能力的差異性原理，以分離各種溶質。
2. 色層分析是研究蛋白質、脂質以及植物色素最重要的一個技術，此技術可以依據分子對親水性的固定相以及厭水性的移動相的相對親和力將不同分子分開。
3. 濾紙色層分析已經被廣為使用，因為這是最簡易的色層分析法，其移動相與固定相皆為液體，移動相為一或數種混合的有機溶劑，具適當極性，固定相為附著於多孔濾紙的水，利用物質在兩相間產生不同比例的分配性質。
物質依其分配係數停留於特定位置，物質與移動相所行距離比稱為Rf 值。
Rf 值依各物質的特性及有機溶劑的差異各有不同，在同一條件下，相同物質必有相同Rf 值，但具相同Rf 值不一定只含此一物質。
實驗材料：
濾紙 １張 毛細管 １支 菠菜葉 ３ｇ ８０％丙酮 ３０ｍｌ 研缽 １套
實驗步驟：
1.
將菜葉砌碎。
2.
加約0.5ml 至1.0ml 的酒精或丙酮，然後用研缽將葉磨爛來抽取葉綠素。
3.
將濾紙圓心用鉛筆做上記號。
4. 用乳頭吸管抽取葉綠素，然後點在濾紙中央鉛筆記號處，用吹風機吹乾，重覆這驟直至
那一點變成深色為止。
5.將適量的酒精或丙酮緩慢滴在濾紙中央，必須前一滴已被濾紙吸收並略乾後，才可再加
第二滴。
6.重複上述步驟直至顏色被伸展開來。
7.觀察並紀錄各層顏色的變化，憑不同顏色分別辨認不同的色素。
實驗結果：
將展開後的濾紙顏色紀錄下來
問題討論：
一、葉子為什麼通常是綠色的？
An s：
二、為什麼葉子會呈現不同的顏色？
An s：
三、在外圍與在內圈的顏色有何不同？各代表哪一種色素？為何有些在內圈有些在外圈？An s：
實驗二：孢子印製作
選取成熟開傘的子實體，去除菌柄，將菌蓋置於白色或深色紙上，再蓋上培養皿或其它器皿，靜置8小時以上，成堆的孢子掉落於紙上即形成孢子印，孢子印顏色是鑑定種類的重要依據。