54光合作用與能量轉(zhuǎn)化（第1課時(shí)）高一生物上學(xué)期任務(wù)型教學(xué)課件（2019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)化一

、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)（第1課時(shí)）問(wèn)題探討植物工廠1.靠人工光源生產(chǎn)蔬菜有什么好處？人工光源的強(qiáng)度和不同色光是可以調(diào)控的，可以根據(jù)植物生長(zhǎng)的情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使蔬菜產(chǎn)量達(dá)到最大。二氧化碳濃度、營(yíng)養(yǎng)液和溫度是影響植物生長(zhǎng)的重要外部條件，因此要進(jìn)行控制，以便讓植物達(dá)到最佳的生長(zhǎng)狀態(tài)。2.為什么要控制二氧化碳濃度、營(yíng)養(yǎng)液成分和溫度等條件？一

捕獲光能的色素正常的綠色玉米幼苗：含色素，可以正常生長(zhǎng)。白化玉米幼苗：不含綠色色素，待種子中儲(chǔ)存的養(yǎng)分耗盡就會(huì)死去。假設(shè)：光能的捕獲需要綠葉所含的色素一

捕獲光能的色素探究·實(shí)踐：綠葉中色素的提取和分離1.實(shí)驗(yàn)原理任務(wù)一

閱讀教材97頁(yè)探究實(shí)踐，小組合作完成以下問(wèn)題2.實(shí)驗(yàn)步驟1.色素能溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中，可用無(wú)水乙醇提取色素。2.各種色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的快，反之，則慢，這樣幾分鐘后色素就會(huì)隨層析液在濾紙上擴(kuò)散而分離開(kāi)。——紙層析法提取綠葉中的色素畫濾液細(xì)線制備濾紙條分離綠葉中的色素觀察記錄一

捕獲光能的色素漏斗基部放一塊（

），將濾液迅速倒入玻璃漏斗中進(jìn)行過(guò)濾稱取5g（）用試管收集色素濾液，及時(shí)用（）將試管口塞嚴(yán)剪碎葉片，加少許（），再加入5~10mL（），迅速、充分地研磨（1）提取綠葉中的色素：新鮮綠葉二氧化硅和碳酸鈣無(wú)水乙醇單層尼龍布棉塞取材研磨過(guò)濾收集色素含量高有助于研磨得充分防止乙醇揮發(fā)、色素被氧化溶解色素、提取色素任務(wù)二

再讀教材97頁(yè)探究實(shí)踐方法步驟，小組合作完成以下問(wèn)題防止研磨中色素被破壞一

捕獲光能的色素（2）制備濾紙條

（3）畫濾液細(xì)線干燥濾紙剪兩角鉛筆線1cm要求：細(xì)、直、齊；待濾液干后，重復(fù)1—2次（）積累更多色素減少邊緣效應(yīng)，使層析液在濾紙條上

擴(kuò)散均勻。一

捕獲光能的色素（4）分離綠葉中的色素：層析液培養(yǎng)皿濾液線防止層析液（有毒）揮發(fā)濾液線不能觸及層析液不能讓濾液細(xì)線觸及層析液，否則濾液細(xì)線中的色素會(huì)被層析液溶解，而不能在濾紙上擴(kuò)散。橙黃色黃色藍(lán)綠色黃綠色三實(shí)驗(yàn)結(jié)果一

捕獲光能的色素任務(wù)三

結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，小組合作完成表格內(nèi)容

色素種類色素顏色色素含量溶解度擴(kuò)散速度_______________較少較高較快_____較低較慢較多__________最少最高最快最多最低最慢胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b橙黃色黃色藍(lán)綠色黃綠色濾紙條上四條色素帶位置以及色素帶寬窄有什么含義？溶解度的高低含量的多少一

捕獲光能的色素葉綠素類胡蘿卜素（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）色素含量(色素帶寬度):葉綠素a＞葉綠素b＞葉黃素＞胡蘿卜素溶解度(擴(kuò)散速度):胡蘿卜素＞葉黃素＞葉綠素a＞葉綠素b距離最遠(yuǎn):距離最近：胡蘿卜素葉綠素b三實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析綠葉中的色素一

捕獲光能的色素（1）濾紙條上未得到色帶①濾液細(xì)線浸沒(méi)到層析液中②用清水代替乙醇進(jìn)行提?、傺心ゲ怀浞?未加入SiO2)②提取時(shí)加入的乙醇過(guò)多④未加CaCO3，色素分子被破壞⑤所取的綠葉不新鮮③濾液細(xì)線畫的次數(shù)不夠①濾液細(xì)線畫得過(guò)粗或不整齊②濾紙條沒(méi)經(jīng)干燥處理（2）濾紙條上的色帶顏色較淺（3）濾紙條上的色帶重疊①忘記加碳酸鈣導(dǎo)致葉綠素被破壞②所用葉片為“黃葉”（4）濾紙條上只出現(xiàn)黃色任務(wù)四

結(jié)合實(shí)驗(yàn)過(guò)程，小組合作討論以下問(wèn)題可能原因？一

捕獲光能的色素過(guò)程操作內(nèi)容操作目的提取色素材料葉片要新鮮、深綠試劑二氧化硅碳酸鈣無(wú)水乙醇關(guān)鍵步驟研磨要迅速、充分盛濾液的試管口加棉塞用單層尼龍紗布過(guò)濾而不用濾紙分離色素試劑層析液關(guān)鍵步驟濾紙條的一端剪去兩角濾液細(xì)線重復(fù)畫若干次，且要求細(xì)、直、齊濾液細(xì)線不能觸及層析液使濾液中色素含量高利于綠葉的充分研磨防止研磨過(guò)程中色素（葉綠素）被破壞溶解色素提取較多色素、防止溶劑揮發(fā)防止溶劑揮發(fā)防止色素吸附在濾紙上分離色素防止層析液在濾紙條的邊緣處擴(kuò)散過(guò)快使分離的色素帶清晰防止色素溶解到層析液中要點(diǎn)提示紅外光760nm白光紅橙黃綠青藍(lán)可見(jiàn)光光譜陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡時(shí)，不同波長(zhǎng)的光會(huì)分散開(kāi)，形成不同顏色的光帶，稱為光譜紫400nm紫外光怎樣才能獲得不同色素的吸收光譜呢？4光合色素的吸收光譜分析一

捕獲光能的色素4光合色素的吸收光譜分析光是一種電磁波，分為可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光?？梢?jiàn)光的波長(zhǎng)是400-760nm。不同波長(zhǎng)的光，顏色不同。一

捕獲光能的色素任務(wù)五閱讀教材99—100頁(yè)，回答以下問(wèn)題A.葉綠素主要吸收？

B.葉綠素a和葉綠素b的

不同C.類胡蘿卜素主要吸收？紅光和藍(lán)紫光吸收峰值藍(lán)紫光冬季時(shí)，為了增加蔬菜的產(chǎn)量，應(yīng)該選紅色、綠色還是無(wú)色的大棚塑料薄膜？為什么？無(wú)色。因?yàn)樘?yáng)光由七色光組成，用無(wú)色薄膜，植物可以獲得更多的光能。任務(wù)六

閱讀教材100頁(yè)，完成以下問(wèn)題二

葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用寫出圖中的①②③所代表的結(jié)構(gòu)：①________________________②________________________③________________________葉綠體內(nèi)膜、外膜葉綠體基質(zhì)葉綠體基粒1.葉綠體的結(jié)構(gòu)葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用①4種光合色素分布在______________。

②與光合作用有關(guān)的酶分布在___________________。類囊體的薄膜上類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)中③葉綠體內(nèi)眾多的基粒和類囊體擴(kuò)展了_______。

受光面積二

葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用2.葉綠體的功能任務(wù)七

閱讀教材100--101頁(yè)思考與討論，完成以下問(wèn)題恩格爾曼實(shí)驗(yàn)

一水綿、好氧細(xì)菌(1)實(shí)驗(yàn)材料用

，水綿的葉綠體呈

分布，便于觀察，用需氧細(xì)菌可確定

的部位。(2)沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境排除了

的干擾。(3)用極細(xì)的光束照射，葉綠體上可分為

和

的部位，相當(dāng)于一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)。(4)臨時(shí)裝片局部曝光與完全暴露在光下的實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。水綿和需氧細(xì)菌螺旋帶狀釋放氧氣氧氣和光有光照無(wú)光照恩格爾曼實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙之處二

葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用1．實(shí)驗(yàn)材料為什么選擇水綿和需氧細(xì)菌？2．為何要除去小室中原有的空氣？3．在黑暗中用極細(xì)光束照射水綿有何巧妙之處？4．為何把載有水綿的臨時(shí)裝片又暴露于光下？5．由此實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？任務(wù)八

結(jié)合實(shí)驗(yàn)，小組合作討論完成以下問(wèn)題二

葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用1．實(shí)驗(yàn)材料為什么選擇水綿和需氧細(xì)菌？2．為何要除去小室中原有的空氣？3．在黑暗中用極細(xì)光束照射水綿有何巧妙之處？4．為何把載有水綿的臨時(shí)裝片又暴露于光下？5．由此實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？水綿的葉綠體呈螺旋帶狀分布，便于觀察；用需氧細(xì)菌可確定釋放氧氣多的部位。選用沒(méi)有空氣的環(huán)境，可排除空氣中氧氣的干擾。用極細(xì)光束照射，使葉綠體形成有光和無(wú)光部位，相當(dāng)于一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)。和黑暗條件下用極細(xì)光束照射進(jìn)行對(duì)照，進(jìn)一步明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是由光照射到葉綠體引起的。葉綠體能吸收光能用于光合作用放氧。任務(wù)九

閱讀教材101頁(yè)實(shí)驗(yàn)二，小組合作完成以下問(wèn)題二

葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用好氧細(xì)菌水綿好氧細(xì)菌這是因?yàn)樗d葉綠體上的光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，在此波長(zhǎng)光的照射下，葉綠體會(huì)釋放氧氣，適于需氧細(xì)菌在此區(qū)域分布。2為什么大量的需氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域呢？用透過(guò)三棱鏡的光照射水綿臨時(shí)裝片，發(fā)現(xiàn)大量的需氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域。1現(xiàn)象：恩格爾曼實(shí)驗(yàn)

二3

綜合上述資料,你認(rèn)為葉綠體具有什么功能?葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所,并且能夠吸收特定波長(zhǎng)的光。課堂小結(jié)練一練1.基于對(duì)葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能的理解，判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）葉綠體中只有葉綠素吸收的光能才能用于光合作用。（

）（2）葉綠體的類囊體上有巨大的膜面積，有利于充分吸收光能。（

）（3）植物葉片之所以呈現(xiàn)綠色，是因?yàn)槿~片中的葉綠體吸收了綠光。（

）2.下列關(guān)于高等植物細(xì)胞內(nèi)色素的敘述,錯(cuò)誤的是（

）A.所有植物細(xì)胞中都含有4種色素B.有些植物細(xì)胞的液泡中也含有色素C.葉綠素和類胡蘿卜素都可以吸收光能D.植物細(xì)胞內(nèi)的光合色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類×√×A練一練3.海洋中的藻類，習(xí)慣上依其顏色分為綠藻、褐藻和紅藻，它們?cè)诤Ｋ械拇怪狈植即笾乱来问菧\、中、深。這種現(xiàn)象與光能的捕獲有關(guān)嗎？有關(guān)。不同顏色的藻類吸收不同波長(zhǎng)的光。藻類本身的顏色是反射出來(lái)的光，即紅藻反射出了紅光，綠藻反射出綠光，褐藻反射出黃色的光。水層對(duì)光波長(zhǎng)中的紅、橙部分的吸收顯著多于對(duì)藍(lán)、綠部分的吸收，即到達(dá)深水層的光線是相對(duì)富含短波長(zhǎng)的光，所以吸收紅光和藍(lán)紫光較多的綠藻分布于海水的淺層，吸收藍(lán)紫光和綠光較多的紅藻分布于海水的深層。(1)分離綠葉中的色素常用紙層析法，該方法的原理是_________________________________________________________________________________________________。A、