3.4.1 獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 課件-高一上學(xué)期生物人教版必修1

1、第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第五課時(shí)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)高考一輪復(fù)習(xí)考情研讀備考定位考點(diǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.說明植物細(xì)胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量。2.理解葉綠體作為光合作用場(chǎng)所的特點(diǎn)。3.明確葉綠體中捕獲光能的色素的種類和作用。1.生命觀念通過探討葉綠體的功能，形成結(jié)構(gòu)決定功能的觀點(diǎn)。2.科學(xué)思維通過綠葉中色素的提取及分離過程，形成用科學(xué)的思維解決問題的習(xí)慣。3.科學(xué)探究通過提取和分離葉綠體中的色素，掌握實(shí)驗(yàn)的原理、思路。4.社會(huì)責(zé)任通過探討光合作用的實(shí)際應(yīng)用，形成社會(huì)責(zé)任感。一、葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用1.葉綠體的功能結(jié)論：氧氣是 釋放的， 是光合作用的場(chǎng)所恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：好氧細(xì)菌只集中

2、在葉綠體被光束照射到的部位現(xiàn)象：好氧細(xì)菌分布在葉綠體所有受光部位水綿：葉綠體螺旋排列條件：沒有空氣、黑暗極細(xì)的光束條件：沒有空氣、光照葉綠體葉綠體1865年，德國(guó)植物學(xué)家薩克斯研究葉綠素在光合作用中的功能時(shí)，發(fā)現(xiàn)葉綠素集中在細(xì)胞中一個(gè)更小的結(jié)構(gòu)里，也就是葉綠體一、葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用位于葉綠體類囊體薄膜上色素分布：2.葉綠體的結(jié)構(gòu)葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖二、綠葉中色素的提取和分離1.實(shí)驗(yàn)原理提取色素的原理：綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑 (或丙酮)中.（95%的乙醇+ ） 分離色素的原理：綠葉中色素在 中的溶解度不同，隨層析液在濾紙上 不同.無水乙醇無水碳酸鈉層析液擴(kuò)散速度2.實(shí)驗(yàn)步驟提

3、取綠葉中的色素稱取菠菜葉，剪碎加少許 和 ，再放入無水乙醇迅速、充分的研磨防止乙醇揮發(fā)，充分溶解色素研磨液迅速過濾（用 ）收集濾液,棉塞封口防止乙醇揮發(fā)二氧化硅碳酸鈣單層尼龍布2.實(shí)驗(yàn)步驟分離濾液中的色素a.制備濾紙條b.畫濾液細(xì)線c.分離濾液中的色素提取綠葉中的色素制備濾紙條：用干燥的定性濾紙,將濾紙條的一端剪去兩個(gè)角，在距底部1cm的部位用鉛筆畫一條細(xì)線分離濾液中的色素b.畫濾紙細(xì)線：用毛細(xì)吸管吸取少量的濾液，沿鉛筆細(xì)線均勻的畫出濾液細(xì)線，稍干后，再畫一兩次濾液細(xì)線細(xì)、直、齊,防止色素帶重疊而影響分離效果分離濾液中的色素c.分離色素：把濾紙條放入層析管，不能讓濾液細(xì)線觸及層析液，旋緊層析管

4、蓋或用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯。層析液擴(kuò)散停止后，取出觀察記錄分離濾液中的色素菠菜3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果3.實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)異常現(xiàn)象的原因分析收集到的濾液綠色過淺未加二氧化硅，研磨不充分；使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少；一次加入大量的無水乙醇，提取液濃度太低；未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞濾紙條色素帶重疊濾液細(xì)線不直濾液細(xì)線過粗濾紙條無色素帶濾液細(xì)線忘記畫濾液細(xì)線觸及層析液，且時(shí)間久，色素全部溶解在層析液中二、綠葉中色素的提取和分離色素種類色素顏色色素含量比例溶解度擴(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4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析色素

5、帶條數(shù)與種類有關(guān)；色素帶寬窄與含量有關(guān)；色素帶擴(kuò)散速度和溶解度有關(guān)。3/41/4正常葉片的葉綠素和類胡蘿卜素的比例為31,所以正常葉片總是呈現(xiàn)綠色寒冷時(shí),葉綠素分子被破壞,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為什么植物春夏葉子翠綠，深秋有的葉片金黃，有的變紅？ 5.聯(lián)系生活實(shí)際 秋季溫度低葉綠素降解,植物體為適應(yīng)寒冷環(huán)境,體內(nèi)積累較多的可溶性糖,利于形成紅色的花青素,葉片呈紅色葉綠素的特點(diǎn)：不穩(wěn)定，易被分解影響葉綠素合成的因素：溫度影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，葉綠素合成受阻光照是葉綠素合成的主要條件，黑暗條件下不能合成葉綠素N、Mg等元素是葉綠素合成的必需元素，缺乏會(huì)導(dǎo)致葉綠

6、素?zé)o法合成6.歸納延伸溫度：光照：必需元素：白化苗不能進(jìn)行光合作用，無法制造有機(jī)物【2019 全國(guó)卷，29(1)；2021河北卷，19(2)】葉綠體中含氮的光合色素是 。葉綠素：C、H、O、N、Mg胡蘿卜素：C、H葉黃素：C、H、O葉綠素【2016 全國(guó)卷，4】關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇中B.構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收C.通常，紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用D.黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的 C三、葉綠體中色素的吸收光譜分析恩格爾曼在證明光合作用放氧部位是葉綠體后，緊接著又做了

7、一個(gè)實(shí)驗(yàn):用透過三棱鏡的光照射水綿臨時(shí)裝片，發(fā)現(xiàn)大量的好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域。從這一實(shí)驗(yàn)?zāi)隳艿玫绞裁唇Y(jié)論?葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)紫光用于光合作用葉綠素溶液葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光三、葉綠體中色素的吸收光譜分析三、葉綠體中色素的吸收光譜分析類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光類胡蘿卜素溶液葉綠體中的色素只吸收可見光，一般不吸收紅外光和紫外光。三、葉綠體中色素的吸收光譜分析學(xué)科交叉：你能否聯(lián)系你的物理知識(shí)，從色素吸收不同波長(zhǎng)光的角度，說說為什么葉片一般是綠色的？其他光被葉片吸收了，綠光吸收最少反射回來三、葉綠體中色素的吸收光譜分析三、葉綠體中色素的吸收光譜分析【2017 卷，3】植物光合作用的作用光

8、譜是通過測(cè)量光合作用對(duì)不同波長(zhǎng)光的反應(yīng)（如O2的釋放）來繪制的。下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）A類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成B葉綠素的吸收光譜可通過測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值來繪制C光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長(zhǎng)的變化來表示D葉片在640660 nm波長(zhǎng)光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的A課堂總結(jié)葉綠體的功能：進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所葉綠體的結(jié)構(gòu)決定必須依靠葉綠體中捕獲光能的色素綠葉中色素的提取和分離葉綠體中色素的吸收光譜實(shí)驗(yàn)步驟色素分布異常原因農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科學(xué)分析 海洋中的真核藻類，依顏色分為綠藻、褐藻和紅藻，在海水中依次垂直分布于淺、中、深水層；研究表明藻類

9、的分布和光能捕獲的差異有關(guān)，相關(guān)材料如下：藻類主要吸收的光質(zhì)綠藻紅光和藍(lán)紫光褐藻綠光和黃光紅藻藍(lán)紫光 請(qǐng)利用提供的實(shí)驗(yàn)器材：水綿(綠藻)、海帶(褐藻)、紫菜(紅藻)、需氧細(xì)菌、三棱鏡、發(fā)光器、蒸餾水、載玻片、蓋玻片、顯微鏡等，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述表格內(nèi)容（簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)思路)。 小試牛刀-實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題 實(shí)驗(yàn)思路：將水綿、海帶和紫菜分別與需氧細(xì)菌制成臨時(shí)裝片，放在沒有空氣的黑暗環(huán)境中，用透過三棱鏡的光分別照射三組臨時(shí)裝片，一段時(shí)間后觀察需氧細(xì)菌的分布情況。大本73頁1-5題,74頁高考題1-5題今日作業(yè) 小試牛刀-考考你1.可以進(jìn)行光合作用的細(xì)胞一定含有葉綠體（ ）2.通常，紅外光和藍(lán)紫光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用（ ）3.植物液泡中的色素可以捕獲光能，用于光合作用（ ）4.植物細(xì)胞都含有葉綠體（ ）5.填空(必修1 P99)葉綠體是 的場(chǎng)所。在它內(nèi)部巨大的膜表面上，分布著許多吸收光能的 ，在類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的 。進(jìn)行光合作用色素分子酶【2019 江蘇卷 17】如圖為某次光合作用色素紙層析的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，樣品分別為新鮮菠菜葉和一種藍(lán)藻經(jīng)液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是（ ）A研磨時(shí)加入CaCO3過量會(huì)破壞葉綠素B層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液C在敞開的燒杯中進(jìn)行層