5.4 光合作用与能量转化-【备课宝】2022-2023学年高一生物教学同步优质课件（人教版2019必修1）

第4节 光合作用与能量转化 蓝细菌 叶绿体 叶绿体(chloroplast)是光合作用最重要的细胞器，一般分布于叶肉细胞的细胞质中。 (拟核) 类囊体片层(分布有叶绿素和藻蓝素) 一、绿叶中色素的提取与分离 提取：色素能溶解在丙酮或酒精等有机溶剂中，所以可用无水乙醇提取色素。 分离：色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。 溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。 原理： (一)提取色素： 1)研磨 材料：5g鲜叶 药品 SiO2— CaCO3 — 无水乙醇— 2)过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布，获取绿色滤液。 步骤 使研磨充分 防止色素破坏 溶解色素 1)准备滤纸条 铅笔线 滤液细线 要求： 细而直； 干燥后，重复1-2次。 (二)分离色素 ①剪去两角 2)滤液细线 ②画铅笔细线 目的： 使分离出的色素带清晰、整齐。 防止层析液在边缘扩散过快，使色素在滤纸上扩散均匀 3)纸层析法分离叶绿素 将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条(有细线的一端朝下)轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口。 注意：不能让滤液细线触及层析液。 (三)观察与记录 观察试管内滤纸条上出现了几条色素带，以及每条色素带的颜色。 将观察结果记录下来。 层析至前沿接近纸边缘。 立即用铅笔标出各层与位置。 (四)实验结论 橙黄色 黄色 蓝绿色 黄绿色 叶绿素a 胡萝卜素 溶解度：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b 含量：叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素 叶黄素 叶绿素b 异常现象的分析 若色素提取液呈淡绿色的，其原因有： ① 选取的叶片颜色不是浓绿色，色素含量少 ② 加入的无水乙醇过多，色素溶液浓度小 ③ 加入碳酸钙的过少，色素分子部分破坏 ④ 研磨不充分，色素未能充分提取出来 若色素带颜色较浅，其原因有： ① ~ ④ ⑤ 划滤液细线的次数太少，滤纸条上的色素含量少 ⑥ 层析时，部分滤液细线已触及层析液 讨论 影响叶绿素合成的因素 光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。 温度：低温或高温，叶绿素分子易被破坏，而使叶片变黄。 pH：当pH小于6.0时，叶绿素被破坏，叶片变成黄褐色。 必需元素：缺N、Mg、Fe将导致叶绿素无法合成，叶变黄。 讨论 阳光、三棱镜实验 叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光。 讨论 叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱 叶绿素主要吸收______和________，对其他光吸收量较少，其中对______吸收最少，所以叶片呈______。 类胡萝卜素主要吸收________。 红光 蓝紫光 绿光 绿色 蓝紫光 讨论 光能转换成电能示意图 图注： A代表处于特殊状态下的叶绿素a，B代表具有吸收和传递光能作用的色素，C和D代表传递电子的物质。 讨论 光 C A D NADP+ NADPH B H2O e- 反应中心 叶绿素 类胡萝卜素 叶绿素a 叶绿素b 叶黄素 胡萝卜素 3 : 1 叶绿体中的色素 叶绿素 类胡萝卜素 作用：吸收、传递、转化光能。 叶绿体 双层膜结构 外膜 内膜 基质： 基粒：类囊体堆叠而成；类囊体薄膜上分布有四种色素。 含光合作用必需的酶，少量DNA、RNA和核糖体 1880年 恩格尔曼 1.选用水绵为实验材料的优点：_______________________ _________________。 2.选用好氧细菌的目的：____________________________。 3.无空气和黑暗条件：排除了____和____的干扰。 水绵叶绿体呈带状，大而 确定水绵细胞中释放氧的部位 O2 光 明显，便于观察 极细光束照射 曝光 思考·讨论 4. 极细光束照射的现象：__________________________________________。 5.实验结论：____________________________。 6.临时装片暴露在光下(对比实验)的目的：___________________。 好氧细菌只集中于被光束照射到的叶绿体部位 再次验证实验结果 光合作用的放氧部位是叶绿体 极细光束照射 曝光 1880年 恩格尔曼 思考·讨论 叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝光，用于光合作用，放出O2。 紧接着，恩格尔曼又做了一个实验：用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。从这一结果中你能推导出什么结论？ 1880年 恩格尔曼 思考·讨论 二、光合作用的探究历程 讨论1.希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？ 不能，希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气。该实