捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 高一生物人教版必修1

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化（第一課時(shí)）情境導(dǎo)入——植物工廠植物的光合作用是以太陽(yáng)光能作為動(dòng)力的，哪植物是如何捕獲光能進(jìn)行光合作用的？我們來(lái)比較健康幼苗與白化苗的生長(zhǎng)狀況，請(qǐng)分析為什么白化苗的長(zhǎng)勢(shì)比正常幼苗差？這說(shuō)明光合作用需要色素去捕獲光能思考正常幼苗能進(jìn)行光合作用，制造有機(jī)養(yǎng)料正常苗白化苗不能進(jìn)行光合作用，無(wú)法制造有機(jī)養(yǎng)料白化苗不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度越高的色素隨層析液在濾紙上的擴(kuò)散速度越快，反之則慢。①提取色素的原理色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中②分離色素的原理【實(shí)驗(yàn)原理】探究·實(shí)踐01實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離溶解度高的，在濾紙上擴(kuò)散得快溶解度低的，在濾紙上擴(kuò)散得慢

【器材·藥品】1、新鮮綠葉如菠菜的綠葉2、提取液無(wú)水乙醇（95%的乙醇+無(wú)水碳酸鈉）3、層析液石油醚、丙酮和苯的混合液4、二氧化硅有助于研磨更加充分5、碳酸鈣防止研磨中葉綠素被破壞6、單層尼龍布過(guò)濾研磨液，防止濾紙吸附色素01實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離探究·實(shí)踐【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】01實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離稱取5g菠菜葉，剪碎后放入研缽中；加入少許二氧化硅和碳酸鈣，再加入10mL無(wú)水乙醇，進(jìn)行迅速、充分的研磨；將研磨液迅速倒入玻璃漏斗中,添加一塊單層尼龍布進(jìn)行過(guò)濾,用棉花塞緊試管口。實(shí)驗(yàn)講解1.提取色素稱取5g菠菜葉，剪碎后放入研缽中；加入少許二氧化硅和碳酸鈣，再加入10mL無(wú)水乙醇，進(jìn)行迅速、充分的研磨；將研磨液迅速倒入玻璃漏斗中,添加一塊單層尼龍布進(jìn)行過(guò)濾,用棉花塞緊試管口。01實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離綠色濾液過(guò)濾研磨稱取,剪碎,添加藥品SiO2：使研磨充分CaCO3：防止葉綠素被破壞無(wú)水乙醇：色素提取液迅速充分研磨：保證色素被充分提取,減少被破壞單層尼龍布：過(guò)濾研磨液，防止濾紙吸附色素棉花塞緊：防止濾液揮發(fā)2.分離色素制備濾紙條畫濾液細(xì)線分離色素將干燥濾紙條減去兩角,以減少邊緣效應(yīng),使擴(kuò)散均勻；用毛細(xì)吸管吸取濾液畫出一條細(xì)、齊、直細(xì)線,干燥后重復(fù)一到兩次;實(shí)驗(yàn)講解培養(yǎng)皿蓋：防止層析液揮發(fā)也可以用蓋玻片按壓法01實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離濾液細(xì)線不能觸及層析液,防止色素溶解在層析液中,得不到色素帶;實(shí)驗(yàn)結(jié)果胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b（橙黃色）（黃色）（藍(lán)綠色）（黃綠色）類胡蘿卜素葉綠素（1/4）（3/4）1、色素寬窄代表?2、色素在濾紙條上移動(dòng)距離代表什么？色素含量色素在層析液中的溶解性越高，移動(dòng)距離越大01實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離【問(wèn)題1】某同學(xué)在提取色素時(shí),收集到的濾液綠色過(guò)淺,試幫他分析一下可能的原因有哪些？拓展延伸【改進(jìn)實(shí)驗(yàn)】【實(shí)驗(yàn)結(jié)果】四個(gè)同心圓色素帶01實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離(1)未加二氧化硅，研磨不充分(2)未加碳酸鈣,色素分子被破壞(3)一次加入大量的無(wú)水乙醇(4)菠菜葉不新鮮，葉綠素太少我們?cè)谝曨l--植物工廠中，會(huì)發(fā)現(xiàn)植物主要的光源為紅光、藍(lán)紫光、白光（包含所有可見光），植物中的光合色素吸收那種光？不同的色素對(duì)光的吸收是否有差別？拓展延伸色素提取液葉綠素溶液可見光綠色植物中的葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。02捕獲光能的色素拓展延伸四種色素的吸收光譜【思考】植物工廠中利用的人工光源主要是紅色、藍(lán)紫色和白色的光源，為什么不用綠光？01捕獲光能的色素葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光;類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光;類胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b綠光基本不吸收而被葉片反射,這也是大部分植物呈現(xiàn)綠色的原因重點(diǎn)記憶：能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的只有少量葉綠素a結(jié)論：①氧氣是由______釋放出來(lái)的；②_______是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所③光合作用需要______。思考·討論恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)葉綠體葉綠體光照02

葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)反思恩格爾曼實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上有什么巧妙之處？02

葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用（1）用水綿作實(shí)驗(yàn)材料，有細(xì)而長(zhǎng)的帶狀葉綠體，螺旋狀分布在細(xì)胞中，便于觀察和分析研究。（2）將臨時(shí)裝片置于黑暗且沒有空氣的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和O2的影響，從而確保實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌M(jìn)行。（3）用極細(xì)的光束照射，并且用好氧菌進(jìn)行檢測(cè)，能準(zhǔn)確的判斷水綿細(xì)胞中放O2部位。（4）進(jìn)行黑暗(局部光照)與曝光的對(duì)比實(shí)驗(yàn),從而明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是由光照引起的。思考·討論黑色無(wú)氧環(huán)境本實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是：____是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，并且葉綠體主要吸收

和

。葉綠體紅光藍(lán)紫光【拓展延伸】不同波長(zhǎng)的光在水中的穿透性不同,波長(zhǎng)越長(zhǎng),穿透性越弱。在海洋中,綠藻在淺層(吸收紅光、藍(lán)紫光),褐藻在中層(吸收大部分藍(lán)紫光、少量紅光),紅藻在深層(吸收少量藍(lán)紫光,不吸收紅光)。03

葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用思考：為什么植物春夏葉子翠綠，而深秋則葉片變成黃色或橙黃？捕捉光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位？我為什么變色了？秋天葉綠素會(huì)因?yàn)椤叭淌堋辈涣藲鉁叵陆档纫蛩氐挠绊懚纸庀В缓}卜素和葉黃素則比較穩(wěn)定，終于在沒有葉綠素干擾時(shí)“重見天日”。03

葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用類囊體薄膜上含有光合色素(1)結(jié)構(gòu)①雙層膜

②基質(zhì)③基粒：由類囊體堆疊而成,光合色素分布在類囊體薄膜上,類囊體增加了光合色素吸收光的面積。2)功能：進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所