绿色工厂的秘密
———光合作用初探 班级 姓名
【导入】我们每天呼吸的氧气，吃的粮食，都来自于植物的“神奇工厂”，初中我们学过，这个工厂是？它能完成怎样的生命活动？身为高中生，今天我们继续探秘，叶绿体靠什么捕获光能？又如何将光能转化为粮食中能量？
一、叶绿体
（一）叶绿体的结构
1. 存在：绿色植物的绿色部位的细胞中，包括幼嫩的茎、芽（并非所有植物细胞均有叶绿体，如表皮细胞；根细胞；山药、莲藕的地下茎细胞；洋葱鳞片叶内、外表皮细胞）
2.形态：光学显微镜下一般呈扁平的椭球形或球形，其内部更细微结构则需在电子显微镜下观察到
3.绿色工厂的“双层围墙”： ，保护工厂内部环境稳定
4. 堆叠而成基粒，增大受光面积，是捕捉、转化光能的场所（小知识：1g 菠菜叶片中的类囊体膜的总面积竟有60m2左右，一大棵菠菜约120g，其类囊体膜的总面积铺开约为美加墨世界杯标准足球场大小）
5.叶绿体基质：绿色工厂“储存和深加工区”，后续有机物合成场所
6.功能：绿色植物进行 过程的场所
（二）叶绿体中的色素（光合色素）
1.色素种类和含量 （实验：绿叶中色素的提取和分离实验 必修一P98 利用纸层析法观察色素分布）
思考：①秋天，绿叶变黄是因为寒冷时， 易被破坏， 较稳定，叶片显示出 的颜色而变黄
②“换装实验”：韭菜VS韭黄；将韭菜收割后，用不透光的黑桶罩住，新生叶因无法光照，合成叶绿素的基因无法表达，长出的就是韭黄，说明叶绿素的合成离不开 条件，将黑桶抽去，韭黄接受阳光，叶片复绿，韭黄又可变回普通韭菜。
2.四种色素对光的吸收的差别
资料：科学家做过这样的实验：在色素溶液与阳光之间，放置一块三棱镜。阳光是由不同波长的光组合成的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带，称为光谱。分别让不同颜色的光照射色素溶液，就可以得到色素溶液的吸收光谱。
实验结果表明：叶绿素a和叶绿素b主要吸收 ，类胡萝卜素和叶黄素主要吸收 。这4种色素吸收的光波长有差别，但是都可以用于光合作用。
[知识链接]一般，光合作用所利用的光都是可见光，约波长400-760nm，不能利用紫外光和红外光。
思考：
1.正常叶片呈绿色是因为光合色素对 光吸收最少，绿光被反射出来。
2.大棚种植蔬菜时，为提高产量，应选择 的玻璃或塑料薄膜（有色的玻璃主要透过单色光，无色的玻璃能透过各色光）；如果要补充光源，应使用 光。
二、植物工厂大揭秘
植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下，生产蔬菜和其他植物。有的植物工厂完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色的光源。
思考：
靠人工光源生产蔬菜有什么好处？(可从光照强度、光质、产量等角度思考作答）
为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件？（影响光合作用的外因角度思考作答）
在植物工厂里，人工光源可以为植物的生长源源不断 地提供能量在自然界，则是万物生长靠太阳。太阳光能的输入、捕获和转化，是生物圈得以维持运转的基础。 （生理过程）是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。因此，有人称光合作用是“地球上最重要的化学反应”。
课堂练习
1．基于对叶绿体的结构和功能的理解，判断下列相关表述是否正确。
（1）叶绿体中只有叶绿素吸收的光能才能用于光合作用。 （ ）
（2）叶绿体的类囊体上有巨大的膜面积，有利于充分吸收光能。 （ ）
（3）植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光。 （ ）
( )2．捕获光能的色素存在于叶绿体中，下列相关说法中正确的是
A．色素种类有4种，分别是叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、类胡萝卜素
B．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
C．绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量相同
D．植物中光合色素分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中
( )3．细胞内与能量转换有关的细胞器是
核糖体和中心体 B．中心体和叶绿体
C．内质网和线粒体 D．线粒体和叶绿体
