5.4.1捕获光能的色素和结构课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

叶子概念车 叶子概念车是一款能够充分利用太阳能、风能以及空气中的二氧化碳从而产生电能驱动的新能源汽车。车顶的大叶子是一个光电转化器,能把太阳能转化为电能。 5.4 光合作用和能量转化 一、 捕获光能的色素和结构 玉米中有时会出现白化苗,由于白化苗叶片中不含绿色色素,所以白化苗由于不能进行光合作用,待种子中的营养成分消耗完后就会死亡。 白化苗和正常苗 可见,叶片中的色素可能与光能的捕获有关 叶片中含有哪些色素?作用是什么?怎样提取这些色素呢? 证明:光合作用需要色素,有色素才能将光能转化为化学能 1.实验原理 (1)提取色素:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂_中。 (2)分离色素: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.实验目的 (1)进行绿叶中色素的提取和分离 (2)探究绿叶中含有几种色素 一、捕获光能的色素 探究实验:绿叶中色素的提取和分离 4 3.材料用具 新鲜的绿叶 (如菠菜的绿叶) 无水乙醇: 层析液: 二氧化硅: 碳酸钙: 溶解、提取色素 分离色素 有助于研磨得充分 防止研磨中色素被破坏 (色素含量高) (可用体积分数95%的乙醇+无水碳酸钠代替) (由石油醚+丙酮+苯组成) 5 4.实验步骤 称取5 g菠菜叶,剪去主叶脉,剪碎,放入研钵中 加少许的二氧化硅、碳酸钙 与10 ml无水乙醇,迅速充分研磨 将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中(单层尼龙布)进行过滤 将滤液收集到试管中,用棉塞将试管口塞严 (1)提取绿叶的色素 提取方法:过滤法 (减少乙醇挥发和色素氧化) (减少乙醇挥发充分溶解色素) 不用滤纸、纱布,因色素会吸附在上面 6 使层析液在滤纸上快速扩散 防止层析液在边缘扩散过快而致色素带不整齐 水性笔墨的色素也能随层析液扩散,污染从绿叶中提取的色素 细、直、匀:使分离的色素带平整不重叠 积累更多色素,使分离出的色素带清晰 (2)制备 滤纸条 (3)画滤 液细线 1cm ★要求:细、直、匀 ;重复几次 7 层析液 (4)分离绿叶中的色素 分离方法:纸层析法 原理:溶解度高的色素随层析液在滤纸上_;反之,则慢。 扩散得快 将滤纸条有滤液细线的一端插入_。 层析液 (1)为何滤液细线不能触及层析液? 防止色素溶解在层析液而不能在滤纸上扩散 (2)为何要盖上培养皿? 防止层析液挥发,因其易挥发且有毒 8 分离绿叶中的色素效果图 (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 1、色素带位置不同说明什么? 2、色素带宽窄不同说明什么? 含量不同 溶解度不同 5.实验结果 得到四条色素带,绿叶中有四种色素;色素带越远,说明溶解度越大。 实验异常现象的原因分析 1.若色素提取液颜色过浅,可能原因有: ①未选择新鲜、浓绿色的叶片,或称取绿叶过少,色素含量少; ②加入的无水乙醇过多,色素溶液浓度小; ③未加碳酸钙或加入过少,叶绿素部分被破坏; ④未加SiO2致研磨不充分,或研磨太慢使乙醇挥发,色素未能充分提取。 2.若分离得到的色素带颜色较浅,可能原因有: ⑤画滤液细线的次数太少,滤纸条上的色素含量少; ⑥层析时,部分滤液细线已触及层析液。 同以上4点 提取液 色素带 提示:可从材料选取、药品加入、实验操作等方面分析 3.若滤纸上色素带重叠: 滤纸未干燥处理,滤液细线没达细直匀的要求。 11 色素溶液 测定色素对不同波长光的吸收情况,而色素颜色由其反射的光所决定。 实验结论:叶绿素主要吸收蓝紫光和红光;类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 400 500 600 700 叶 绿 素 a 叶 绿 素 b 类胡萝卜素 思考:4种不同色素对光的吸收有什么差别呢? 吸 收 光 能 的 百 分 比 波长/nm 树叶为什么是绿色? 叶绿素对绿光吸收最少,绿光被反射回来。 绿叶中光合色素的种类 叶绿素 (含量约占3/4) 叶绿素a(蓝绿色) 叶绿素b(黄绿色) 类胡萝卜素(含量约占1/4) 胡萝卜素(橙黄色) 叶黄素 (黄色) (主要吸收:蓝紫光) (主要吸收:蓝紫光和红光) 胡 黄 a b 光合色素的功能:吸收、传递和转化光能 总结:光合色素的种类、功能 这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位? 1.某同学得到叶绿体色素溶液后,取一圆形滤纸,在滤纸中央滴一滴色素提取液,再滴一滴层析液,色素随层析液扩散得到如图结果,则1、2、3、4四条色素带依次表示 A.胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b B.叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b C.叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素 D.叶绿素b、叶绿素a、胡萝卜素、叶黄素 A 【随堂应用】 一、捕获光能的色素 绿叶中色素的提取和分离 15 分析:为什么植物春夏叶子翠绿?而深秋则叶片金黄呢? 由于叶绿素的含量大大