5.4.1捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)課件-高一上學(xué)期生物人教版必修1-1

宋代范仲淹的《蘇幕遮·懷舊》,“碧云天,黃葉地,秋色連波,波上寒煙翠。山映斜陽天接水,芳草無情,更在斜陽外”,描繪了一幅秋天的美景

(1)為什么植物葉片秋天會變黃?

(2)綠葉中的色素有哪些?這些色素有什么作用呢?

導(dǎo)入新課第4節(jié)

光合作用與能量轉(zhuǎn)化第1課時捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.生命觀念:運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀,說出葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。2.科學(xué)思維:采用分析與比較的方法,說出葉綠體中色素的種類及功能。3.科學(xué)探究:利用實(shí)驗(yàn),探究綠葉中色素提取與分離的方法。【思維導(dǎo)圖】白化苗正常苗光能的捕獲與葉片顏色有關(guān)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)分耗盡就會死亡。一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)

光合作用是唯一能夠捕獲和轉(zhuǎn)化光能的生物學(xué)途徑。對于高等植物來說，葉片是進(jìn)行光合作用的主要器官。1、實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1提取綠葉中的色素提取原理綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇實(shí)驗(yàn)用品及作用實(shí)驗(yàn)用品作用無水乙醇SiO2

CaCO?單層尼龍布溶解色素、提取色素有助于研磨得充分防止研磨中色素被破壞過濾也可用體積分?jǐn)?shù)95%的乙醇加入適量無水碳酸鈉代替不用濾紙防止色素吸附在濾紙上方法步驟:色素的提取:使濾液中色素含量高選新鮮綠葉的原因注意事項(xiàng)目的材料葉片要新鮮、深綠使濾液中色素含量高試劑適量無水乙醇溶解葉綠體中的色素二氧化硅利于研磨充分碳酸鈣防止研磨過程中色素被破壞步驟研磨要迅速、充分提取較多色素、防止乙醇揮發(fā)盛濾液的試管口加棉塞防止乙醇揮發(fā)用單層尼龍布過濾而不用濾紙防止色素吸附在濾紙上提取色素的注意事項(xiàng)和目的:某實(shí)驗(yàn)小組得到的色素提取液顏色過淺，請結(jié)合實(shí)驗(yàn)步驟分析可能的原因有哪些？(1)未加入二氧化硅或研磨不充分，色素未能充分提取出來；(2)稱取綠葉過少或加入的無水乙醇過多，色素溶液濃度??；(3)未加入碳酸鈣或加入過少，部分色素分子被破壞。一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)2分離綠葉中的色素分離色素的方法：紙層析法分離色素的原理：不同色素在層析液中的溶解度不同。溶解度高的色素，在濾紙上隨層析液的擴(kuò)散速度快，反之則慢。實(shí)驗(yàn)用品色素濾液層析液20份石油醚、2份丙酮、1份苯混合而成層析液培養(yǎng)皿方法步驟:胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b色素分離實(shí)驗(yàn)結(jié)果杯口蓋住：因?qū)游鲆阂讚]發(fā)，有一定毒性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分離色素的注意事項(xiàng)和目的:注意事項(xiàng)目的試劑層析液分離色素材料濾紙預(yù)先干燥處理使層析液在濾紙條上擴(kuò)散速度快步驟濾紙條的一端剪去兩角防止層析液在濾紙條的邊緣處擴(kuò)散過快濾液細(xì)線重復(fù)畫一到兩次,且要求細(xì)、直、齊使分離的色素帶清晰濾液細(xì)線不能觸及層析液防止色素溶解到層析液中某班學(xué)生用新鮮菠菜葉進(jìn)行葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)時,由于各組操作不同,出現(xiàn)了以下四種不同的層析結(jié)果。下列分析錯誤的是

(

)A.甲可能是因?yàn)檠心r未加入SiO2B.乙可能是因?yàn)檠心r未加入CaCO3C.丙可能誤用蒸餾水作提取液和層析液D.丁是正確操作得到的理想結(jié)果D

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光。3.色素的吸收光譜1、提取色素時加入碳酸鈣的目的是研磨更加充分（）2、綠葉中含量越多的色素，其在濾紙條上擴(kuò)散的越快（）3、葉綠素a和葉綠素b只吸收紅光和藍(lán)紫光（）4、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（）××××明辨是非(畫“√”或“×”)(1)葉綠素a和葉綠素b只吸收紅光和藍(lán)紫光。 ()分析:葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,對其他顏色的光吸收較少。(2)葉綠素a為藍(lán)綠色,葉黃素是黃色。 ()(3)葉綠素和類胡蘿卜素主要分布在葉綠體的類囊體薄膜上。 ()(4)葉綠體中的色素也能吸收紅外光和紫外光。 ()分析:葉綠體中的色素只吸收可見光,不能吸收紅外光和紫外光?！痢獭獭梁诎抵杏脴O細(xì)光束照射無空氣的小室完全暴露在光下細(xì)菌只向葉綠體被光束照射到的部位集中細(xì)菌分布在葉綠體所有受光的部位

恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)一：1881年德國科學(xué)家恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)二、光合作用的場所大量好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域，說明什么？說明光合作用主要吸收的是紅光和藍(lán)紫光用于光合作用，釋放氧氣。綜上所述：葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所，并且能夠吸收特定波長的光。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)：用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)大量的需氧型細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域。二、葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用

葉綠體功能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

2注意：藍(lán)細(xì)菌、光合細(xì)菌等沒有葉綠體也能進(jìn)行光合作用。2.恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)之妙:為什么光合作用可以在葉綠體中進(jìn)行？1.分布主要分布在綠色植物的葉肉細(xì)胞2.形態(tài)一般呈扁平的橢球形或球形3.結(jié)構(gòu)外膜內(nèi)膜基粒由兩個以上的類囊體組成，含色素和酶基質(zhì)含多種光合作用所必需的酶，含有少量的DNA和RNA。3：葉綠體的結(jié)構(gòu)

葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖外膜內(nèi)膜基?；|(zhì)每個基粒都由一個個圓餅狀的囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成。這些囊狀結(jié)構(gòu)稱為類囊體。吸收光能的四種色素就分布在類囊體的薄膜上。每個基粒都含有2個以上的類囊體，多者可達(dá)100個以上。葉綠體內(nèi)有如此多的基粒和類囊體，極大地擴(kuò)大了受光面積。3：葉綠體的結(jié)構(gòu)

歸納：葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng):(1)色素分布在類囊體薄膜上,葉綠體內(nèi)有眾多的基粒,極大地擴(kuò)展了葉綠體的受光面積。(2)光合作用的酶位于類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)中。(3)色素易溶于有機(jī)溶劑難溶于水,生物膜的成分主要有脂質(zhì),因此色素分布在葉綠體的膜上而不是基質(zhì)中。（1）在葉綠體內(nèi)部巨大的膜表面上，分布著許多吸收光能的色素分子。

（2）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酶。葉綠體捕獲光能、進(jìn)行光合作用的物質(zhì)基礎(chǔ)是什么？1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