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

5.4.1光合作用與能量轉(zhuǎn)化一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)

你參觀或聽說過植物工廠嗎？植物工廠在人工精密控制光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度和營養(yǎng)液成分等條件下，生產(chǎn)蔬菜和其他植物。有的植物工廠完全依靠LED燈等人工光源，其中常見的是紅色、藍(lán)色和白色的光源。光合作用是唯一能夠捕獲和轉(zhuǎn)化光能的生物學(xué)途徑。因此，有人稱光合作用是“地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)”。一、捕獲光能的色素白化苗不含有

，說明與

光能的捕獲有關(guān)。葉綠素色素正常玉米幼苗和白化玉米幼苗韭菜和韭黃探究實驗：綠葉中色素的提取和分離2.如何提取出細(xì)胞中的色素？1.細(xì)胞中的光合色素存在于葉肉細(xì)胞的什么結(jié)構(gòu)中？葉綠體破碎細(xì)胞和葉綠體，釋放出色素提取原理：綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑

。

不同色素在

中的溶解度不同，因此色素會隨著層析液在濾紙上的擴散而分開。分離原理：無水乙醇溶解度高→擴散速度

，溶解度低→擴散速度

?？炻龑游鲆?.材料試劑1、新鮮的綠葉，如菠菜的綠葉（色素含量高）2、無水乙醇（95%+無水碳酸鈉）3、層析液（石油醚+丙酮+苯）紙層析法1.實驗原理4、二氧化硅、碳酸鈣稱重剪碎研磨過濾加試劑一、提取色素的實驗步驟SiO2：CaCO3：

無水乙醇：有助于研磨得充分防止研磨中色素（主要是葉綠素）被破壞溶解并提取色素為什么要迅速、充分研磨？防止色素?fù)]發(fā)分解；使色素充分釋放過濾時使用尼龍布，可以使用濾紙或紗布嗎？不可以，會吸附色素用棉塞將試管口塞嚴(yán)的原因?qū)嶒灲Y(jié)果：得到含有色素的濾液防止乙醇揮發(fā)和色素氧化色素濾液為什么要剪去兩角？2、分離色素減小邊緣效應(yīng)，使色素帶平齊1cm鉛筆線剪去兩角①干燥的定性濾紙②剪去兩角③并在距這一端底部1cm處用鉛筆畫一條細(xì)的橫線。干燥的定性濾紙（1）制備濾紙條Q、畫濾液細(xì)線的要求是什么？(使色素帶平整、不重疊)

為了積累更多的色素，使分離色素帶更明顯（2）畫濾液細(xì)線細(xì)、直、齊Q、為何要重復(fù)2—3次，待濾液干后，再畫一兩次？為什么層析液不能浸沒濾液細(xì)線？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)且有毒插濾紙條層析液培養(yǎng)皿（3）分離色素①濾紙上有幾條色素帶？②從上而下的排序說明了什么？4條③不同條帶的寬窄說明了什么？溶解度（擴散速度）不同，胡蘿卜素>葉黃素>葉綠素a>葉綠素b胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b色素含量不同，葉綠素a>葉綠素b>葉黃素>胡蘿卜素觀察和記錄葉綠素類胡蘿卜素（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）綠葉中的色素葉綠體中色素的分類陽光在穿過三棱鏡時，不同波長的光會分散開，形成不同顏色的光帶，稱為光譜。二、色素的吸收光譜如何確認(rèn)色素吸收哪種顏色的光？圖：自然光經(jīng)過色素提取液后通過三棱鏡圖：自然光通過三棱鏡現(xiàn)象：色光帶變暗，且藍(lán)紫光和紅光大部分被吸收如何確認(rèn)葉綠素素吸收哪種顏色的光？分別讓不同顏色的光照射色素溶液就可以得到色素溶液的吸收光譜。光合作用與能量轉(zhuǎn)化(共80張PPT)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)紫光植物工廠為什么不用發(fā)綠色的光源？光合色素幾乎不吸收綠光Q：大鵬蔬菜補充光源選擇什么顏色的光？白光、藍(lán)紫光、紅光基質(zhì)類囊體基粒附著有吸收光能的色素外膜內(nèi)膜基粒由類囊體堆疊而成（含有與光合作用有關(guān)的酶，少量DNA、RNA，核糖體）三、葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進行光合作用（二）葉綠體的功能思考?討論1.實驗材料選擇水綿和好氧細(xì)菌的好處？2.為何除去原有的空氣？3.第二組實驗有何作用？4.該實驗可得出什么結(jié)論？便于觀察和作為檢測氧氣的指標(biāo)排除空氣中氧氣的干擾作為對照恩格爾曼的實驗2:用三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)大量需氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域。

（二）

葉綠體的功能因為水綿葉綠體上的光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光在葉綠體內(nèi)部巨大的膜表面上，分布著許多吸收光能的色素分子；在類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)中，還有許多進行光合作用所必需的酶。這是葉綠體捕獲光能、進行光合作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)綠葉中色素的提取和分離葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進行光合作用實驗原理實驗過程實驗結(jié)論無水乙醇，層析液葉綠素類胡蘿卜素紅光藍(lán)紫光藍(lán)紫光色素葉黃素胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b（藍(lán)綠色）（黃綠色）（橙黃色）（黃色）3/41/4形態(tài):

結(jié)構(gòu):

功能:

葉綠體是進行光合作用的場所雙層膜基質(zhì)中有許多由囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成的基粒光合色素分布在類囊體薄膜上，光合作用的酶分布在類囊體薄膜和基質(zhì)課堂小結(jié)一、概念檢測1．基于對葉綠體的結(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，是因為葉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過程注意事項操作目的提取色素1選鮮嫩、深綠色的葉片2研磨時加無水乙醇3加少量SiO2和CaCO34迅速、充分研磨5盛濾液的試管管口加棉塞分離色素1濾紙預(yù)先干燥處理2濾液細(xì)線：直、細(xì)、均勻3濾液細(xì)線干燥后重復(fù)畫一兩次4濾液細(xì)線不觸及層析液使濾液中色素含量高溶解（提?。┤~綠體中的色素研磨充分和保護葉綠素防止乙醇蒸發(fā)，并充分溶解色素防止乙醇揮發(fā)和色素氧化使層析液在濾紙上擴散速度快使分離的色素帶平整、不重疊使分離的色素帶清晰分明防止色素直接溶解到層析液中實驗中的注意事項和操作目的歸納1）若濾液顏色較淺或色素帶顏色較淺，其原因有①選材不當(dāng)，未選擇新鮮綠葉或稱取的新鮮綠葉量過少，色素含量少②加入的無水乙醇過多，導(dǎo)致色素溶液濃度?、畚醇犹妓徕}或加入的過少，色素分子（主要是葉綠素）被破壞④未加二氧化硅(石英砂)或研磨不充分或研磨速度太慢，乙醇揮發(fā)，色素未能充分