5.4.1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

2023-05-24 第5章 细胞的能量供应和利用 必修1 分子与细胞 问题探讨 你参观或听说过植物工厂吗？植物工厂在人工精密的控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分条件下，生产蔬菜和其他植物。有的蔬菜工厂完全依赖LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色光源。 讨论： 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？ 1.提示：用人工光源生产蔬菜，可以避免由于自然光照不足导致光合作用强度低而造成的减产。同时，人工光照的强度和不同颜色的光也可以人工调控，可以根据植物生长的情况进行调节，使蔬菜产量达到最大。 2.提示：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、营养液成分和温度都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。 进行生命活动的最终来源是光能(太阳能），地球上唯一能捕获光能并转化光能的就是光合作用，因此光合作用是地球上最重要的化学反应（同化作用）。 说明植物是能进行光合作用的，动物不能进行。 2 探究实践 绿叶中色素的提取和分离 导：为什么植物能进行光合作用，动物不能？因为植物细胞中含有叶绿体，叶绿体中含有吸收、传递和转化光能的色素。怎么知道在植物的叶绿体中有哪些光光合色素呢？进行实验，从绿叶中去提取和分离。 3 探究实践 一、实验原理： 1.色素的提取原理： 叶绿体中的色素不能溶于水，而溶于有机溶剂 ，因此可以用无水乙醇(或丙酮)作溶剂提取绿叶中的色素 。 2.色素的分离原理：(纸层析法)： 利用不同的色素在层析液中的溶解度不同进行分离，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。 四种色素在层析液的溶解度情况：胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a＞叶绿素b。因此这四种色素在滤纸上扩散速度依次降低。 导：为什么植物能进行光合作用，动物不能？因为植物细胞中含有叶绿体，叶绿体中含有吸收、传递和转化光能的色素。怎么知道在植物的叶绿体中有哪些光合色素呢？进行实验，从绿叶中去提取和分离。 讲解：1.提取原理：叶绿体中的色素（光合色素）脂溶性，而液泡中的色素（花青素）是水溶性。研磨后加有机溶剂溶解而提取出来。 2.分离原理：提取出来之后，我们怎么知识有几种？进行分离。 4 探究实践 二、实验材料的选择和试剂的使用： 1.材料选取：选取新鲜绿叶，以保证含有较多的光合色素。 2.实验中几种试剂的作用： (1)无水乙醇：用于溶解而提取绿叶中的色素。 (2)二氧化硅(石英砂)：可增加杵棒与研钵间的摩擦力，破坏细胞结构，使研磨充分。 (3)碳酸钙：调节PH，减少研磨过程中叶绿素受到破坏。(因为在研磨过程中，会磨损液泡，细胞液中的有机酸使叶绿素破坏，CaCO3可中和细胞液中的有机酸，从而保护叶绿素)。 (4)层析液：用于分离绿叶中的色素。 5 探究实践 步骤 方法 提取色素 取材 称取5g绿色叶片，剪碎，放入研钵中。 研磨 往研钵中加入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入5mL无水乙醇，进行迅速充分的研磨。 过滤 漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入漏斗中过滤，将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞紧。 制备滤纸条 取一块干燥处理过的定性滤纸，将滤纸剪成长6cm，宽1cm滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角，并在距这一端1cm处用铅笔画一条细的横线。 画滤液细线 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔细线画一条细而且直的滤液细线，等滤液干后，重复二三次。 分离色素 准备层析液 将3mL的层析液倒入烧杯中。 放入滤纸条 将滤纸条(画有滤液细线的一端朝下)略微靠着烧杯的内壁，轻轻插入到层析液中，随后用培养皿盖上烧杯。 观察结果 —— 三、方法与步骤： 观看视频 导：为什么植物能进行光合作用，动物不能？因为植物细胞中含有叶绿体，叶绿体中含有吸收、传递和转化光能的色素。怎么知道在植物的叶绿体中有哪些光光合色素呢？进行实验，从绿叶中去提取和分离。 6 探究实践 结果分析： 1.有四条色素带，从上到下依次是：胡萝卜素(橙黄色)、叶黄色(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。——由此可了解叶绿体中有几种色素及它们的颜色；它们在层析液中的溶解度情况。 2.滤纸条上四条色素带中最宽是叶绿素a，其次是叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素。——这说明色素的含量相对情况：叶绿素a ＞叶绿素b ＞叶黄素＞胡萝卜素。 橙黄色(胡萝卜素) 黄色(叶黄素) 蓝绿色(叶绿素a) 黄绿色(叶绿素b) 滤液细线 四、实验结果及结果分析： 思考与讨论：1.如果你用的材料的变黄的叶片，那应该是怎样的结果？2.如果你在研磨时忘了加碳酸钙，忘了加二氧化硅，分别会出现怎么的结果？ 7 探究实践 实验点拨： 1.制备滤纸条时