5.4光合作用和能量转化 课件 2022—2023学年高一上学期生物人教版必修1

第5章 细胞的能量供应和利用 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 【问题探讨】 影响光合作用的因素很多，既有植物自身条件，也有外界环境条件。二氧化碳浓度、营养液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。 1.靠人工光源生产蔬菜有什么好处？ 用人工光源生产蔬菜，可以避免由于自然环境中光照强度不足导致光合作用强度低而造成的减产。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。 2.为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件？ 植物工厂 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 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。 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。 光能的捕获与叶片中的色素有关 植物的叶片中含有哪些色素呢？怎样提取这些色素呢？ 自主学习：观看视频，并思考以下几个问题 1. 色素提取和分离的原理分别是什么？ 2. 研磨过程中加入无水乙醇、SiO2、CaCO3的作用是什么？ 3. 将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试管口塞严？ 4. 滤纸条一端为什么要剪去两角？ 5. 画滤液细线时应注意什么？ 6.为什么不能让滤液细线触及层析液？ 严？ 【探究实践】绿叶中色素的提取和分离 5 (一)色素的提取 1.实验原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂___________中。 无水乙醇 2.材料用具 【探究实践】绿叶中色素的提取和分离 实验材料：新鲜的绿叶（如菠菜的绿叶） 实验仪器：试管，棉塞，试管架，研钵，玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，药匙，量筒(10mL)，天平等。 实验试剂：无水乙醇(也可用体积分数为95％的乙醇加入适量的无水碳酸钠代替）、二氧化硅和碳酸钙。 3.实验方法 绿叶 二氧化硅和碳酸钙 无水乙醇 单层尼龙布 棉塞 4.实验结果： 得到多种光合色素的混合液 (一)色素的提取 7 3.实验方法 绿叶 二氧化硅和碳酸钙 无水乙醇 单层尼龙布 棉塞 SiO2： 有助于研磨充分 CaCO3： 防止研磨中色素被破坏 迅速： 防止溶剂挥发 充分： 充分释放溶解色素 棉塞： 防止乙醇挥发、色素氧化 无水乙醇： 溶解色素，多次少量加入 不能用纱布或滤纸代替：易吸附色素 新鲜幼嫩的绿叶： 中色素含量高，实验效果明显。 4.实验结果： 得到多种光合色素的混合液 (一)色素的提取 8 3.实验方法 绿叶 二氧化硅和碳酸钙 无水乙醇 单层尼龙布 棉塞 4.实验结果： 得到多种光合色素的混合液 色素提取液颜色过浅的原因： ①使用放置数天的菠菜叶，滤液中叶绿素的含量太少； ②没有加二氧化硅，研磨不充分，色素未能充分提取出来； ③一次性加入大量的无水乙醇； ④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。 (一)色素的提取 9 (二)色素的分离 层析液 溶解度 扩散更快 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。 1.实验原理： 2.分离色素的方法： 纸层析法 3.步骤： 避免层析液在边缘扩散过快(边缘效应)， 使其同步到达细线 ①将干燥的定性滤纸剪成能放入烧杯中的滤纸条 ②在滤纸条一端剪去两角: ③在距去角一端1cm处用铅笔画一条细的横线 铅笔线 剪两角 (1)制备滤纸条 滤纸的边缘 扩散的更快 防止色素带 不整齐 10 (二)色素的分离 层析液 溶解度 扩散更快 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。 1.实验原理： 2.分离色素的方法： 纸层析法 3.步骤： (2)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 使色素带不重叠、平整、不弯曲 11 1cm 层析液 原理：溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快;反之，则慢。 12 (二)色素的分离 层析液 溶解度 扩散更快 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。 1.实验原理： 2.分离色素的方