5.4 光合作用与能量转化（第1课时）（精讲课件）-2022-2023学年高一生物同步精品课堂（人教版2019必修1）

光合作用与 能量转化 1 学习目标 掌握叶绿体的结构和功能 学会提取、分离绿叶色素的方法 掌握绿叶中色素的种类和作用 植物 植物是如何 进行生命活动的呢？ 光合作用 我们之前就学过光合作用是植物获得能量的主要途径，它们通过光合作用将光能转化为生命活动所需的化学能。事实上，大多数生物所需的能量最终也来自植物的光合作用。那么植物是怎么进行光合作用的呢？那要从色素说起。 白化苗 玉米中有时候会出现叶片中不含绿色色素的白化苗，它们不能进行光合作用，待消耗完种子中的贮存的养分就会死亡，可见叶片中的色素可能与光能的捕获有关。那么，绿叶中究竟有哪些色素呢？我们通过实验来探究一下吧。 绿叶中色素的提取和分离 1、实验原理 提取原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。 分离原理：绿色中的色素不只有一种，他们都能溶解在层析液中，但不同色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。 绿叶中色素的提取和分离 绿叶中色素的提取和分离 2、提取色素的实验步骤 ① 选材：称取5g新鲜绿叶→剪碎，放入研钵中 绿叶中色素的提取和分离 ② 研磨：向研钵中放入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入5-10ml无水乙醇，迅速，充分地进行研磨。 绿叶中色素的提取和分离 ③ 过滤：将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部放一块单层尼龙布）进行过滤。将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严。 防止乙醇挥发和色素分子被氧化 想一想 研磨时加入的三种试剂分别有什么作用？研磨时迅速、充分的目的是什么？ 无水乙醇：溶解并提取叶片中的色素 二氧化硅：有助于研磨得充分 碳酸钙：防止色素被破坏（主要是叶绿素） 迅速、充分：防止乙醇挥发并充分溶解色素 想一想 某实验小组得到的色素提取液颜色过浅，可能的原因有哪些？ 研磨不充分，色素未能充分提取出来 称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小 未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏 绿叶中色素的提取和分离 3、分离色素的实验步骤——纸层析法 ① 制备滤纸条：滤纸条预先干燥处理→滤纸条的一端剪去两角，并在距这一端底部1cm处用铅笔画一条细的横线。 保证色素在滤纸上扩散均匀、整齐，否则会形成弧形色素带。 绿叶中色素的提取和分离 ② 画滤液细线：用毛细血管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线（也可将滤液倒入培养皿，再用盖玻片蘸取滤液，在横线处按压出均匀的细线）。待滤液干后，再重画一到两次。 要求： 细、直、齐 待滤液风干后，再重画一到两次。 想一想 画滤液细线时为什么要求细、直、齐，且待滤液风干后，再重画一到两次？ 细、直、齐：使分离出的色素带平整，不重叠； 待滤液风干后，再重画一到两次：附着更多的色素，使分离出的色素带清晰，便于观察。 绿叶中色素的提取和分离 ③ 分离色素：将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口。也可用小烧杯代替试管，用培养皿盖住小烧杯。 注意： 不能让滤液细线触及层析液。 想一想 为什么不能让滤液细线触及层析液？ 为什么要用棉塞塞紧试管口或者用培养皿盖住小烧杯呢？ 防止滤液细线中的色素被层析液溶解，而不能在滤纸上扩散。 层析液易挥发且有毒。 实验结果 口诀：胡黄ab向前走，叶绿色ab手拉手；胡萝卜素最纤细，叶绿素a最宽厚。 捕获光能的色素 1.种类： 2.分布：叶绿体的类囊体膜上 绿叶中的色素 叶绿素 （含量占3/4） 类胡萝卜素 （含量占1/4） 叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色） 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 捕获光能的色素 3.功能：吸收、传递和转化光能 叶绿素主要吸收蓝紫光和红光 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 这些色素吸收的光都可用于光合作用 想一想 为什么植物的叶片呈现绿色？ 因为对植物而言，色素对绿光吸收最少，被反射出来，所以叶片呈现绿色。 叶绿素的含量是类胡萝卜素的3倍，也是叶片呈绿色的原因。。 叶绿体 捕获光能的结构 叶绿体 1.分布：主要分布在绿色植物的叶肉细胞中 2.形态：一般呈扁平的椭圆形或球形 捕获光能的结构 3.结构：叶绿体的精细结构必须用电子显微镜观察 外表：双层膜 内部： 基质：含有与暗反应相关的酶、少量 的DNA 基粒：由类囊体堆叠而成，分布有光合色素和与光反应有关的酶 捕获光能的结构 叶绿体的功能: 资料1:1881年，德国科学家恩格尔曼把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的小室内，在黑暗中用极细的光束照射水绵。发现细菌只向叶绿体被光束照射的部位集中；如果把装置放在在光下，细菌则