光合作用與能量轉(zhuǎn)化（第一講）【高效課堂+備課精研】 高一生物上學(xué)期 課件（2019人教版必修1）

5.4光合作用與能量轉(zhuǎn)化第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第一講捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)5.4光合作用與能量轉(zhuǎn)化第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第一講捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)光合作用1.場(chǎng)所：葉綠體2.光合色素3.原理和過(guò)程④影響因素及應(yīng)用⑤光合作用與呼吸作用的綜合分析結(jié)構(gòu)恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)提取和分離實(shí)驗(yàn)色素的種類、功能及合成的影響因素概念原理的探究實(shí)驗(yàn)①過(guò)程②條件驟變是物質(zhì)的量的變化③元素的轉(zhuǎn)移光和呼吸的綜合曲線分析（24h）測(cè)定光合作用）課程總覽捕獲光能的生物？綠色植物捕獲光能的器官？什么樣的結(jié)構(gòu)適合捕獲光能？思考直接能源物質(zhì)？最終能源物質(zhì)？綠葉中的色素都是綠色的嗎？捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)一、目的要求：1、進(jìn)行綠葉色素的提取2、分離綠葉中的色素1、提取的原理：2、分離的原理：3、分離的方法：

二、原理：色素能溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中。所以可用無(wú)水乙醇提取色素。不同的色素在層析液的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙條上擴(kuò)散的快，反之則慢。紙層析法捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程取材：稱取5g的綠葉剪碎，放入研缽中加入少許二氧化硅和碳酸鈣再放10mL無(wú)水乙醇,迅速、充分的研磨過(guò)濾：將研磨液迅速倒入玻璃漏斗（單層尼龍布）中進(jìn)行過(guò)濾。收集濾液,棉塞封口將干燥的定性濾紙剪成長(zhǎng)于寬略小于試管口的濾紙條，將濾紙條的一端剪去兩角，并在距這一端1cm處用鉛筆畫一條細(xì)的橫線。要求：細(xì)、直、齊干燥后重復(fù)2—3次

1、提取綠葉的色素：

2、制備濾紙條：4、分離綠葉中的色素：

3、畫濾液細(xì)線：5、觀察與記錄：捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)思考：1、加入少許SiO2的目的是____________________________________________________2、加入少許CaCO3的目的是______________________________________________

___3、加10ml無(wú)水乙醇的目的是__________________________________________________4、為何要迅速、充分的研磨__________________________________________________，收集濾液的試管口加棉塞的目的_____________________________________________5、濾紙條剪兩角____________________________________________________________6.畫濾液細(xì)線時(shí)為何要畫的細(xì)、齊、直？______________________________________7.畫濾液細(xì)線為何要重復(fù)畫？_________________________________________________8.分離色素時(shí)為何不能讓濾液細(xì)線觸及層析液？____________________________________________________________________________9.分離色素時(shí)為何要用棉塞將試管口塞緊？_____________________________________10.本實(shí)驗(yàn)為何要在通風(fēng)條件下進(jìn)行？__________________________________________二氧化硅有助于研磨得充分碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞。溶解綠葉中的色素使濾紙條上的色素更多，便于觀察使色素帶平整，不重疊防止無(wú)水乙醇揮發(fā)，使色素充分溶解防止色素直接溶解在試管內(nèi)的層析液中，不能在濾紙條上擴(kuò)散避免過(guò)多的吸入層析液中的揮發(fā)性物質(zhì)防止色素在兩邊擴(kuò)散過(guò)快，導(dǎo)致色素帶不齊防止層析液揮發(fā)防止濾液揮發(fā)四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論1.色素帶的條數(shù)與色素種類有關(guān):2.色素帶的寬窄與色素含量有關(guān):3.色素帶的擴(kuò)散速度與溶解度有關(guān):四條色素帶說(shuō)明有4種色素色素帶越寬，色素含量越多在濾紙條上分布越高，說(shuō)明擴(kuò)散速度越快，溶解度越高4.相鄰兩條色素帶之間距離最遠(yuǎn)的是胡蘿卜素和葉黃素，最近的是葉綠素a和葉綠素b捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)色素種類色素顏色色素含量溶解度擴(kuò)散速度胡蘿卜素橙黃色_______________葉黃素黃色較少較高較快葉綠素a藍(lán)綠色_____較低較慢葉綠素b黃綠色較多__________最少最高最快最多最低最慢四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論異?，F(xiàn)象原因分析收集到的濾液綠色過(guò)淺濾紙條色素帶重疊濾紙條無(wú)色素帶捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)①未加石英砂(SiO2)，研磨不充分；②使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少；③一次加入大量的無(wú)水乙醇，提取液濃度太低(正確做法：分次加入少量無(wú)水乙醇)；④未加碳酸鈣或加入過(guò)少，色素分子被破壞①濾液細(xì)線不直；②濾液細(xì)線過(guò)粗①忘記畫濾液細(xì)線；②濾液細(xì)線接觸到層析液，且時(shí)間較長(zhǎng)，色素全部溶解到層析液中葉片顏色變化變化原因葉色變黃葉色變紅寒冷時(shí)，葉綠素分子易被破壞，類胡蘿卜素較穩(wěn)定，葉片顯示出類胡蘿卜素的顏色而變黃秋天降溫時(shí)，植物體為適應(yīng)寒冷環(huán)境，體內(nèi)積累了較多的可溶性糖，有利于形成紅色的花青素，而葉綠素因寒冷逐漸降解，葉片呈現(xiàn)紅色捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)色素的顏色是由其反射的光所決定吸收光譜A.葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光B.葉綠素a和葉綠素b的吸收峰值不同C.類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，不吸收紅光學(xué)科交叉：葉綠體中的色素只吸收

，而對(duì)紅外光和紫外光等不吸收。可見(jiàn)光捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)色素的作用：吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能4種色素對(duì)光吸收的差別：葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅光

對(duì)其他波段吸收量較少吸收最少的是綠光類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光

不吸收紅、橙、黃光葉綠體中的色素只吸收可見(jiàn)光，不吸收紅外光和紫外光等思考：1.溫室大棚種植蔬菜時(shí)，應(yīng)選擇什么顏色的塑料薄膜或玻璃？為什么？無(wú)色透明

日光中各色光均能通過(guò)，作物光合效率高

注意：藍(lán)色塑料薄膜下透過(guò)的光為藍(lán)光思考：2.陰天時(shí)，在功率相同的情況下，應(yīng)該選擇什么顏色的照明燈為蔬菜補(bǔ)充光源？為什么？藍(lán)紫光或紅光

藍(lán)紫光或紅光下作物光合效率高捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)這些捕獲光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位呢？捕獲光能的結(jié)構(gòu)——葉綠體這些捕獲光能的色素存在于綠色植物細(xì)胞中的什么部位呢？葉綠體是光合作用的場(chǎng)所，并且能夠吸收特定波長(zhǎng)的光。葉綠體內(nèi)部有很多由類囊體薄膜堆疊而成的基粒，極大地?cái)U(kuò)展了受光面積。巨大的膜表面上，分布著許多吸收光能的色素分子，在類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)中，還有很多進(jìn)行光合作用所必需的酶。

極細(xì)光束恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)好氧菌只向葉綠體被光照射到的部位集中好氧菌分布在葉綠體所有受光照射的部位無(wú)空氣的黑暗環(huán)境無(wú)空氣的暴光環(huán)境思考1：以水綿、好氧細(xì)菌為材料的優(yōu)點(diǎn)？水綿：葉綠體呈帶狀，便于觀察好氧菌：可確定釋放氧氣多的部位思考2：分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得出什么實(shí)驗(yàn)結(jié)論？思考3：實(shí)驗(yàn)為什么在沒(méi)空氣的黑暗環(huán)境中進(jìn)行？①氧氣是葉綠體在光下釋放出來(lái)的②葉綠體是綠色植物光合作用的場(chǎng)所沒(méi)空氣：排除氧氣的干擾黑暗：排除極細(xì)光束外的光的干擾捕獲光能的結(jié)構(gòu)——葉綠體葉綠體能吸收光能用于光合作用放氧結(jié)論：思考4：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中如何形成對(duì)照？對(duì)照①對(duì)照3：黑暗與完全曝光細(xì)胞對(duì)照葉綠體有光部位葉綠體無(wú)光部位對(duì)照①光照下細(xì)胞中葉綠體光照下細(xì)胞中其他部位捕獲光能的結(jié)構(gòu)——葉綠體恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)思考5：恩格爾曼在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上有什么巧妙之處？沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾；用極細(xì)的光束照射，葉綠體上有光照多和光照少的部位，相當(dāng)于一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)；臨時(shí)裝片暴露在光下的實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。思考6：恩格爾曼用透過(guò)三棱鏡的光線照射水綿臨時(shí)裝片，發(fā)現(xiàn)大量好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)光區(qū)域，從這一結(jié)果中你能推導(dǎo)出什么結(jié)論？葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)光，用于光合作用，放出O2光合作用場(chǎng)所：葉綠體外膜內(nèi)膜雙基粒類囊體色素光反應(yīng)葉綠體基質(zhì)暗反應(yīng)DNA、RNA捕獲光