5.4.1光合作用的原理和应用课件-2022-2023学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

5.4光合作用与能量转化 SZ-LWH 在自然界，万物生长靠太阳。太阳光能的输入、捕获和转化，是生物圈得以维持运转的基础。 光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。因此，有人称光合作用是“地球上最重要的化学反应”。 那么，植物捕获光能需要依靠的物质和结构是什么呢？ H2O CO2 C6H12O6 O2 绿色植物能够捕获光能 一、捕获光能的色素和结构 SZ-LWH 白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料。待种子中储存的营养成分耗尽就会死亡。 叶片作为高等植物进行光合作用的主要器官，通常都是绿色的，说明其中有绿色的色素。 可见，叶片中的色素与光能的捕获有关。 （一）捕获光能的色素 思考： 1、玉米中有时会出现白化苗。白化苗对植物的生长有什么影响？ 2、植物的叶片中含有哪些色素呢？怎样提取这些色素呢？ SZ-LWH 探究·实践：绿叶中色素的提取和分离 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。 1.用什么溶液分离色素？ 2.分离色素的原理是什么？ SZ-LWH 4 1.实验原理 （1）提取原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂_______________中。 （2）分离原理:各种色素在___________中的__________不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上的_____________,反之则慢。 无水乙醇 层析液 溶解度 扩散更快 2.实验方法 （1）提取方法：过滤法 （2）分离方法：纸层析法 探究·实践：绿叶中色素的提取和分离 SZ-LWH 5 （一）捕获光能的色素 SZ-LWH 探究·实践：绿叶中色素的提取和分离 3.实验步骤： （1）提取绿叶的色素 称取5g绿叶，剪碎，放入研钵中。 向研钵中放入少量二氧化硅和碳酸钙，再加入10mL无水乙醇，迅速、充分研磨。 研磨充分 防止研磨中色素被破坏 溶解色素，少量、分次加入 避免乙醇挥发 新鲜、浓绿的叶片中含有较多的叶绿素 SZ-LWH 7 探究·实践：绿叶中色素的提取和分离 将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中(单层尼龙布)进行过滤。 用棉塞塞严。 防止乙醇挥发和色素氧化 单层尼龙布不吸附色素 SZ-LWH 8 （一）捕获光能的色素 SZ-LWH 探究·实践：绿叶中色素的提取和分离 (2)制备滤纸条 干燥的定性滤纸 避免层析液在边缘扩散过快（边缘效应），使其同步到达细线 将滤纸剪成能放入烧杯中的滤纸条 在滤纸条一端剪去两角 在距去角一端1 cm处用铅笔画一条细的横线 铅笔线 剪两角 滤纸的边缘扩散的更快 防止色素带不整齐 SZ-LWH 10 (3)画滤液细线 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。 为了积累更多的色素，使分离后的色素带更明显 ★要求：细、直、齐 ；重复2—3次 探究·实践：绿叶中色素的提取和分离 避免色素重叠 画滤液细线 ? 标准：细直齐 SZ-LWH 11 (4)分离绿叶中的色素 探究·实践：绿叶中色素的提取和分离 滤液细线 层析液 滤液细线不能触及层析液！！ 否则滤液细线中的色素会被层析液溶解，而不能在滤纸上扩散。 SZ-LWH 探究·实践：绿叶中色素的提取和分离 滤液细线 层析液 (4)分离绿叶中的色素 ①滤纸上有几条色素带？ ④不同的色素带分别对应哪些色素？ ②从上而下的排序说明了什么？ 4条 ③不同条带的宽窄说明了什么？ 含量不同（a>b>黄>胡） , 溶解度不同, （胡>黄>a>b） 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色） SZ-LWH 探究·实践：绿叶中色素的提取和分离 SZ-LWH 14 2.绿叶中色素的分离视频 SZ-LWH 绿叶中四种光合素色的比较 色素种类 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 橙黄色 最少 最高 最快 黄色 较少 较高 较快 蓝绿色 最多 较低 较慢 黄绿色 较多 最低 最慢 叶绿素由C、H、O、N、Mg构成 色素含量 扩散速度 色素颜色 溶解度 思考：如果将色素滤液点在圆形滤纸的中央，色素带从外至内是？ SZ-LWH 假设同学甲在进行色素提取实验时，一次加入大量无水乙醇； 同学乙在进行层析时不小心将滤液细线浸没于层析液之下。 请问两位同学的操作是否会影响实验结果？ 实验操作的误差分析 同学甲的操作会导致提取的色素浓度过低，使色素提取液和色素带颜色较浅； 同学乙的操作会导致绿叶纸条上的色素更多的溶解于层析液中，如果时间较短，色素带颜色较浅；若时间较长，则可能无色素带出现。 （一）捕获光能的色素 SZ-LWH 分析：为什么植物春夏叶子翠绿?而深秋则叶片金黄呢