5.4 光合作用與能量轉(zhuǎn)化（第一課時(shí)）課件-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

第五章

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))白化苗正常苗事實(shí)：推論：光能的捕獲與葉片顏色有關(guān)分析，提出假設(shè)：光能的捕獲需要綠葉所含的色素正常幼苗進(jìn)行光合作用，制造有機(jī)養(yǎng)料。白化苗無法進(jìn)行光合作用，待種子中貯存的養(yǎng)分耗盡就會(huì)死亡。問題探討1.色素提取和分離的原理分別是什么？2.研磨過程中加入無水乙醇、SiO2、CaCO3的作用是什么？3.將濾液收集到試管中后，為什么要用棉塞將試管口塞嚴(yán)？4.濾紙條一端為什么要剪去兩角？5.畫濾液細(xì)線時(shí)應(yīng)注意什么？6.為什么不能讓濾液細(xì)線觸及層析液？自主學(xué)習(xí)：閱讀課本P97-98，并思考以下幾個(gè)問題一、捕獲光能的色素1.色素提取和分離的原理分別是什么？2.研磨過程中加入無水乙醇、SiO2、CaCO3的作用是什么？自主學(xué)習(xí)：閱讀課本P97-98，并思考以下幾個(gè)問題一、捕獲光能的色素實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離(P98－99)1.綠葉中的色素是一種脂溶性物質(zhì)，如何提??？提取：無水乙醇(原理：綠葉中的色素易溶于有機(jī)溶劑)提取原理分離方法：紙層析法2.研究發(fā)現(xiàn)葉綠體色素有四種，如何分離？層析液提取的色素濾紙條溶解度高在濾紙上擴(kuò)散得快溶解度低在濾紙上擴(kuò)散得慢分離原理色素能溶解在層析液中，不同的色素溶解度不同。溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢。這樣，綠葉中的色素就會(huì)隨著層析液在濾紙上的擴(kuò)散而分開。（也可用體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇加入適量無水碳酸鈉來代替）層析液（由20份在60~90℃下分餾出來的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成）1.提取綠葉中的色素

a.研磨:材料:5g鮮葉用品SiO2CaCO3無水乙醇使研磨充分防止色素（葉綠素）破壞溶解色素★要求：要迅速、充分實(shí)驗(yàn)步驟b.過濾：獲取綠色濾液?jiǎn)螌幽猃埐迹簽V紙、紗布會(huì)吸收色素★注意用棉塞將試管口塞嚴(yán)：防止溶劑揮發(fā)和色素分子被氧化實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離a、制備濾紙條：干燥的定性濾紙2.色素的分離（紙層析法）1cm鉛筆線為什么要剪去兩角？減少邊緣效應(yīng)，造成兩邊色素?cái)U(kuò)散快，保證色素帶整齊。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離b、畫濾液細(xì)線★要求：細(xì)、直、勻注意：待濾液干后，再畫一兩次。實(shí)驗(yàn)步驟2.色素的分離（紙層析法）實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)步驟C、分離色素：插濾紙條層析液培養(yǎng)皿為何濾液細(xì)線不能觸及層析液？（防止色素溶解在層析液中）為何要蓋上培養(yǎng)皿？（防止層析液揮發(fā)，因其易揮發(fā)且有毒）2.色素的分離（紙層析法）實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)步驟2.色素的分離（紙層析法）d、觀察與記錄：觀察濾紙條出現(xiàn)幾條色度帶，以及每條色素帶的顏色和寬窄。實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離葉綠素類胡蘿卜素（含量約3/4）（含量約1/4）葉綠素a（藍(lán)綠色）葉綠素b（黃綠色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）綠葉中的色素實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離口訣：“胡黃ab向前走，

橙黃藍(lán)黃顏色留”步驟：提取色素→制濾紙條→畫濾液細(xì)線→分離色素鉛筆線1cm稱5g剪碎少許SiO23mL無水乙醇單層尼龍布濾液細(xì)線1.提取色素2.制濾紙條3.畫濾液細(xì)線4.分離色素層析液研磨過濾去掉葉柄和粗葉脈細(xì),直,齊胡蘿卜素(橙黃色)

葉黃素(黃色)葉綠素a(藍(lán)綠色)

葉綠素b(黃綠色)

層析液不能漫過濾液細(xì)線少許CaCO3毛細(xì)管提取液實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離步驟：提取色素→制濾紙條→畫濾液細(xì)線→分離色素1.為什么不選黃葉做實(shí)驗(yàn)？葉綠素少2.無水乙醇、SiO2、CaCO3的作用是什么？二氧化硅（有助于研磨充分）碳酸鈣（可防止研磨中色素（主要是葉綠素）被破壞）無水乙醇（溶解色素，色素不溶于水）3.用尼龍布過濾的原因？防止色素吸附在濾紙上避免層析液在邊緣擴(kuò)散過快（邊緣效應(yīng)）4.濾紙條減去兩角的原因？5.為什么濾液干后再畫線的原因？防止濾液線擴(kuò)散開使濾液線過寬實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離A.收集到的濾液綠色過淺的原因分析B.濾紙條色素帶重疊：C.濾紙條看不到色素帶D.濾紙條只呈現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素色素帶：色素帶未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。使用放置數(shù)天的菠菜葉稱取的綠葉過少，濾液色素(葉綠素)太少一次加入大量的無水乙醇提取濃度太低

未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞。沒經(jīng)干燥處理，濾液線不能達(dá)到細(xì)、齊的要求，使色素?cái)U(kuò)散不一致造成的。忘記畫濾液細(xì)線。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。①忘記加碳酸鈣導(dǎo)致葉綠素被破壞

②所用葉片為“黃葉”實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離

如果在圓形濾紙的中央點(diǎn)開始，對(duì)葉綠體的色素進(jìn)行層析，會(huì)看到什么現(xiàn)象？會(huì)出現(xiàn)四個(gè)同心圓的色素帶，從外往里依次為

____________________________________________；胡蘿卜素橙黃色、葉黃素黃色、葉綠素a藍(lán)綠色、葉綠素b黃綠色實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離葉綠素溶液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（都是可見光）類胡蘿卜素溶液紅橙黃綠青藍(lán)紫捕獲光能的色素主要吸收藍(lán)紫光主要吸收紅光和藍(lán)紫光綠葉中的色素2.植物工廠用什么顏色的補(bǔ)充光源？1.植物工廠的玻璃為什么是無色的？紅色或藍(lán)紫色光源可以充分利用陽光（主要是陽光中的紅光和藍(lán)紫光）(吸收可見光)3.為什么葉綠素呈現(xiàn)綠色？（葉綠素對(duì)綠光吸收量最少，綠光被反射出來）一、捕獲光能的色素葉綠體的結(jié)構(gòu)②葉綠體中的色素與酶位于哪里？類囊體堆疊形成基粒色素：類囊體薄膜①葉綠體通過什么方式增大膜面積？酶：類囊體薄膜、葉綠體基質(zhì)類囊體薄膜上有吸收光能的色素和酶葉綠體基質(zhì)中有酶外膜內(nèi)膜基?；|(zhì)二、葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用恩格爾曼的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)材料：水棉（帶狀葉綠體）、好氧細(xì)菌環(huán)境：黑暗自變量：有/無葉綠體有/無光無氧有/無葉綠體觀測(cè)指標(biāo)：因變量：是否進(jìn)行光合作用好氧菌的分布光照處理：光透過三棱鏡照射不同波長(zhǎng)的光（光質(zhì)不同）結(jié)論：葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)紫光。極細(xì)光束照射葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所課堂小結(jié)1（藍(lán)綠色）葉綠素a（黃綠色）葉綠素b（橙黃色）胡蘿卜素葉黃素（黃色）葉綠素（約占3/4，主要吸收紅光和藍(lán)紫光）類胡蘿卜素（約占1/4，主要吸收藍(lán)紫光）綠葉中的色素1.葉綠體的形態(tài)：一般呈扁平的_______或_____。2.葉綠體的結(jié)構(gòu)模式圖(1)結(jié)構(gòu)外表：①_______內(nèi)部②_____③_____：由______堆疊而成↓決定(2)功能：進(jìn)行_________的場(chǎng)所。↑證明(3)恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)：需氧細(xì)菌只分布在_______有光束照射的部位。橢球形球形雙層膜基質(zhì)基粒類囊體光合作用葉綠體課堂小結(jié)21.甲、乙、丙、丁四位同學(xué),以新鮮綠色菠菜葉為實(shí)驗(yàn)材料,用層析法進(jìn)行綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)時(shí),由于操作不同,而得到了以下四種不同的層析結(jié)果。下列分析錯(cuò)誤的是 (

)A.甲可能誤用蒸餾水作提取液和層析液B.乙可能是因?yàn)檠心r(shí)加入無水乙醇過多C.丙可能是正確操作得到的理想結(jié)果D.丁可能是因?yàn)檠心r(shí)未加入CaCO3C2.在做提取和分離葉綠體中的光合色素實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)對(duì)相關(guān)試劑的使用情況如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他們所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果依次應(yīng)為試劑甲乙丙丁無水乙醇－＋＋＋CaCO3＋＋－＋SiO2＋＋＋－A.①②③④

B.②④①③ C.④②③①

D.③②①④B1、（2003江蘇33）分別在A、B、C三個(gè)研缽中加2克剪碎的新鮮菠菜綠葉，并按下表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過濾得到三種不同顏色的溶液，即：深綠色、黃綠色（或褐色）、幾乎無色。處理ABCSiO2（少量）+++CaCO3（少量）－++95%乙醇（10毫升）+－+蒸餾水（10毫升）－+－注：“+”表示加；“－”表示不加。試回答：（1）A處理得到的溶液顏色是