5.4 光合作用与能量转化课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1

细胞的能量供应和利用 第5章 第4节 光合作用与能量转化 本节聚焦 捕获光能的色素和结构 光合作用的原理 光合作用原理的应用 你参观或听说过植物工厂吗？植物工厂在人工 精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养 液成分等条件下，生产蔬菜和其他植物。有的植物 工厂完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红 色、蓝色和白色的光源。 1、靠人工光源生产蔬菜有什么好处？ 2、为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件？ 用人工光源可以避免由于自然环境中光照强度不足导致的减产。同时，人工 光源的强度和不同色光是可以调控的，可以根据植物生长的情况进行调节， 以使蔬菜产量达到最大。 二氧化碳浓度、营养液成分和温度是影响植物生长的重要外部条件，因此要 进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。 问题探讨 讨论 2 线粒体 叶绿体 与能量转换有关的细胞器 有机物中 稳定化学能 ATP中活跃的化学能 热能 细胞呼吸 光能 有机物中的化学能 光合作用 光合作用是唯一能够捕获光能和转化光能的途径。 绿色植物通过光合色素捕获光能。无光合色素的植物因无法制造有机物而无法生存，如：玉米的白化苗。 植物细胞要实现光能的转化，首先需要捕获光能，植物细胞通过什么捕获光能？--叶绿体中的光合色素。 3 本节聚焦 捕获光能的色素和结构 光合作用的原理 光合作用原理的应用 第4节 光合作用与能量转化 思考1：提取色素要注意什么？ （1）破碎细胞及叶绿体，使色素充分释放。 （2）保证色素的结构和活性不被破坏。 （3）使色素溶解于试剂中。 思考2：用什么方法可以获得绿叶中的色素呢？ 思考3：绿叶中的色素是一种还是多种呢？ 一、绿叶中色素的提取和分离 （1）提取：色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中 （2）分离：—纸层析法。 绿叶中的色素都能溶解在层析液 中。不同色素在层析液中的溶解度不同：溶解度高的随 层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。 （1）进行绿叶中色素的提取和分离 （2）探究绿叶中色素的种类 实验原理： 目的要求： 材料用具： 新鲜的绿叶（如菠菜叶）、 定性滤纸等、无水乙醇、层析液、二氧化硅、碳酸钙等 （体积分数95%乙醇+无水碳酸钠） 一、绿叶中色素的提取和分离 1.提取绿叶中的色素 注意：加少许的二氧化硅和碳酸钙、10mL无水乙醇， 进行迅速、充分地研磨。 注意：将研磨液进行过滤，用单层尼龙布过滤。 一、绿叶中色素的提取和分离 防止无水乙醇的挥发 二氧化硅帮助磨碎叶片 碳酸钙防止色素被破坏 ①制备滤纸条 避免层析液在边缘扩散过快（边缘效应）， 使其同步到达细线 1cm 铅笔线 剪去两角 干燥的定性滤纸 一、绿叶中色素的提取和分离 2.分离绿叶中的色素 （1）将滤纸剪成能放入试管或烧杯中的滤纸条 （2）在滤纸条一端剪去两角 （3）在距去角一端1 cm处用铅笔画一条细的横线 ②画滤液细线 细而齐；重复画两三次(每次干了之后再画) 一、绿叶中色素的提取和分离 2.分离绿叶中的色素 要求： 将滤液倒入培养皿，用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀画出一条细线。 等滤液干后再画一到两次。 ③分离滤液中的色素 不能让滤纸条上的滤液细线触及层析液 一、绿叶中色素的提取和分离 2.分离绿叶中的色素 注意： 实验结果 一、绿叶中色素的提取和分离 *色素的宽窄可以表示色素的含量！！ 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 扩散速度最快 含量多 叶绿素 类胡萝卜素 （含量约3/4） （含量约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） 绿 叶 中 的 色 素 思考讨论 如果在圆形滤纸的中央点开始，对叶绿体的色素进行层析，会看到什么现象？ 会出现四个同心圆的色素带，从外往里依次为： 胡萝卜素（橙黄）、叶黄素（黄）、叶绿素a（蓝绿）、叶绿素b（黄绿） （1）滤纸条上色素带颜色过浅的原因分析 ①选材不当，未选择新鲜绿叶或称取的新鲜绿叶量过少，色素含量少 ②一次加入大量的无水乙醇，导致提取液浓度太低 (正确做法: 分次加入少量无水乙醇提取色素) ③未加碳酸钙或加入的过少，色素分子（主要是叶绿素）部分破坏 ④未加二氧化硅或研磨不充分，色素未能充分提取出来 （2）滤纸条色素带重叠：滤液细线画得过粗 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,但时间不长 3. 异常实验现象的分析 一、绿叶中色素的提取和分离 （3）滤纸条看不见色素带 ①忘记画滤液细线 ②滤液细线接触层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中 × × (1) 提取色素时加碳酸钙的目的是使研磨更充分(　　) × (2) 绿叶中含量越多的色素，其在滤纸条上扩散的越快(　　) (3) 叶绿素a和