5.4.1捕获光能的色素和结构课件2021-2022学年高一上学期生物人教版必修一

第5章细胞的能量供应和利用 能量之源——光与光合作用 第一课时 捕获光能的色素和结构 一般来说，什么样的生物能够进行光合作用呢？绿色植物。 但是像蓝藻也可以进行光合作用，原因是？有藻蓝素和叶绿素，是能够捕获光能的色素。 为什么绿色植物能够进行光合作用 绿叶中有哪些色素？ 绿色的正常的植物能够进行光合作用，但一些植物在生长过程中，受外界环境干扰，会出现植物白化现象，比如玉米白化苗。玉米白化苗由于缺少光合色素，所以它不能进行光合作用合成有机物，而植株又要进行细胞呼吸消耗有机物，这样下去，这个玉米苗就会死亡。那绿色植物能够进行光合作用，和叶绿体中含有的色素有关。那绿叶中含有哪些色素呢？ 【阅读课本P97-P98解决下列问题（3min）】 1.提取色素和分离色素的原理分别是什么？ 2.实验的步骤是怎样？ 3.怎样提取色素？提取过程中需要加入哪些试剂？各自具有什么作用？ 4.怎样制备滤纸条及怎样画滤液细线？ 5.怎样分离色素？分离过程中要特别注意什么？为什么？ 6.为什么不能让滤液细线触到层析液？ 一、绿叶中色素的提取与分离 叶绿体 细胞质基质 细胞壁 细胞外 破膜 破壁 有机酸？ 碳酸钙 研磨 研磨 粗提液 层析分离 色素 杂质？ 各色素间混合？ 实验思路 （一）色素提取： ②实验材料: ③药品 SiO2 CaCO3 无水乙醇 ①原理：色素能溶解在丙酮或酒精等有机溶剂中 一、绿叶中色素的提取与分离 5g新鲜的绿叶 （如菠菜的绿叶） ——溶解色素 ——使研磨充分 ——保护色素，防止色素被破坏。 中和细胞中的酸，防止氢离子置换镁而不形成叶绿素 一、绿叶中色素的提取与分离 ④实验步骤： 加入二氧化硅、 碳酸钙、 无水乙醇 称量、剪碎 迅速、充分研磨 迅速过滤 收集滤液 ①原理：色素在层析液中的溶解度不同，导致色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。 （二）分离色素 一、绿叶中色素的提取与分离 ②实验步骤 1.准备滤纸条 铅笔线 画铅笔细线 滤液细线 画滤液细线 要求：细、直、齐 （重复2—3次） 插滤纸条 层析液 培养皿 （P98）讨论2：滤液细线不能触及层析液？ 一、绿叶中色素的提取与分离 2.分离绿叶中的色素： ②实验步骤 （防止色素溶解在层析液中） 防止层析液挥发 ，否则色素溶解到层析液，滤纸条上得不到色素带 ③实验结果观察与分析 橙黄色 黄色 蓝绿色 黄绿色 叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素 远 近 溶解度 扩散速度 快 慢 低 高 一、绿叶中色素的提取与分离 距离 色带的宽窄如何？说明什么？ （最多） （最少） 滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？ ③实验结果观察与分析 橙黄色 黄色 蓝绿色 黄绿色 类胡萝卜素 （含量约1/4） 叶绿素 （含量约3/4） 一、绿叶中色素的提取与分离 这四种色素有什么作用？ 叶绿素a 胡萝卜素 叶黄素 （最多） （最少） 叶绿素b 叶绿体中的色素提取液 叶绿素主要吸收___________ 类胡萝卜素主要吸收________ 蓝紫光 蓝紫光、红光 光合色素的作用： 二、捕获光能的色素 叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱 吸收光能、 传递光能、 转化光能 （P99）与生活的联系：温室或大棚种植蔬菜是，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充光源？ 二、捕获光能的色素 透明的、白色 P97讨论： 2.因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。 1.可以提高光合作用强度。因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。 吸收光能的色素在哪里？ 这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？ ① ② ⑤ ③ ④ 外膜 内膜 基质 类囊体 基粒 三、叶绿体的结构和功能 （有吸收光能的色素） 基粒和类囊体大大扩大了受光面积，在巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的色素分子。 叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗？ 1880年，恩格尔曼实验示意图 无氧曝光环境 无氧黑暗环境 ①氧气是叶绿体释放出来的 ②叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所 ①选用水绵和好氧细菌：水绵的叶绿体呈现螺旋式带状，便于观察；好氧细菌可以确定氧气释放的部位。 ③极细光束照射：可分为有光（局部）和无光的对照实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的 ②黑暗无空气的环境：排除环境中光和氧气的影响，遵循单一变量原则。 讨论1： 讨论2： 三、叶绿体的结构和功能 恩格尔曼的实验（二） 这一实验又说明了什么？ 叶绿体主要吸收蓝紫光和红光用于光合作用释放氧气 用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,发现大量的好氧细菌聚集 在蓝紫光和红光区域 三、叶绿体的结构和功能 三、叶绿体的结构和功能 叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，分布了许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用的酶。 叶绿体结构模式图 课后练习