5.4光合作用与能量转换课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第4节 光合作用与能量转换 第5章 细胞的能量供应与应用 在玉米地里，有时可以看到叶片中不含绿色色素的白化苗。这些白化苗待种子中储存的养分耗尽就会死去。 这说明叶片中的色素可能与光能的捕获有关 探究实践——绿叶中色素的提取与分离 1、实验原理 ① 色素的提取： 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇（或丙酮）中，用无水乙醇提取色素。 ②色素的分离：纸层析法 绿叶中色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散速度不同，这样，绿叶中的色素就在扩散过程中分开。 溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。 2、实验步骤 ①5g新鲜绿叶→剪碎置研钵中 ②加入少许二氧化硅和碳酸钙，再放入10ml无水乙醇 选取新鲜叶片的原因：叶绿素不稳定，容易被分解。新鲜叶片叶绿素含量高。 SiO2的作用：研磨充分 CaCO3的作用：防止色素被破坏 无水乙醇：提取色素 (1)色素的提取 ③过滤：获取色素滤液 ★注意用棉塞将试管口塞严 防止溶剂挥发和色素分子被氧化 选用单层尼龙布而不用滤纸纱布的原因： 滤纸、纱布会吸收色素 （2）色素的分离（纸层析法） ①制备滤纸条 铅笔细线 滤液细线 ②画滤液细线 ③分离绿叶中的色素 插滤纸条 层析液（少量） 培养皿 ★要求：细、直、齐 画完一次后待滤液干后再画，重复2—3次 ★层析液不能没及滤液线； 培养皿要盖好烧杯 要剪去两角 减少边缘效应，使滤液同时到达滤液细线。 1cm 3、实验现象 一束白光透过三棱镜被折射出来后,分散成彩虹中的各种颜色（赤橙黄绿青蓝紫） 思考：树叶为什么是绿色？ 因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶片才呈现绿色。 叶绿素a和叶绿素b主要吸收 ； 胡萝卜素和叶黄素主要吸收 。 蓝紫光和红光 蓝紫光 D 捕捉光能的色素存在于细胞中的什么部位？ 吸收光能的四种色素就分布在叶绿体类囊体薄膜上。 1880年 德国科学家 恩格尔曼 水绵是一种藻类，属于真核生物。 每条水绵由许多个长筒状细胞连接而成。 水绵细胞的叶绿体呈带状，螺旋排列在细胞中。 实验一 （1）在没有空气的黑暗环境中 （2）在没有空气的光亮环境中 好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位。 好氧细菌集中在叶绿体所有受光的部位。 （1）恩格尔曼第一实验的结论是什么？ 氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，光合作用需要光照。 （2）恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？ (1)选材妙：水绵的叶绿体呈带状, 大而明显,便于观察。 (2)观测指标妙：选用好氧细菌检测，能准确判断出释放氧气的部位。 (3)排除干扰妙：没有空气的黑暗环境，排除了环境中氧气和光的影响。 (4)实验对照妙：选用了极细光束照射，黑暗(局部光照)和曝光形成一组对照。 实验二 用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光核蓝紫光区域。 因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光 叶绿体是进行光合作用的场所 它内部巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素的分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。 课堂小结 D 二、光合作用的原理 光合作用：绿色植物通过 ，利用 ，把 转化成储存着能量的 ，并且释放 的过程。 叶绿体 光能 二氧化碳和水 有机物 氧气 CO2+H2O (CH2O)+O2 光能 叶绿体 实质：合成有机物、释放氧气。 探究光合作用原理的部分实验 1、19世纪末 CO2 C + H2O 甲醛 (CH2O) → → 糖 O2 2、1928年 甲醛不能通过光合作用转化成糖甲醛对植物有毒 3、1937年，希尔 希尔反应：离体的叶绿体在适当的条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应。 5、1954年，阿尔农 在光照时，叶绿体中生成了ATP。 这一过程总是与水的光解相伴随。 4、1941年，鲁宾、卡门实验 同位素示踪法； 18O2 O2 结论：光合作用释放的氧来自水 划分依据:反应过程是否需要光能 光合作用的过程 光反应 暗反应 阅读课文P103—104思考： 光反应阶段和暗反应阶段在所需条件、进行场所、物质变化、能量转换方面的内容 光反应阶段 场所： 类囊体薄膜 光、色素、酶、H2O 条件： 水的光解： ATP的合成： 物质变化： NADPH的形成： 2H2O O2 +4H+ + 4e- 光能 ADP＋Pi ＋能量 ATP 酶 NADP + +2H+ + 2e-