5.4 光合作用与能量转化（第一课时）-2023-2024学年高一生物同步优质课件（2019人教版必修1）

第4节 光合作用与能量转化 必修一 分子与细胞 第5章 细胞的能量供应和利用 第一课时 绿色玉米幼苗可以正常生长 白化玉米幼苗，待种子中储存的养分耗尽就会死去 植物捕获光能依靠叶片中的色素，叶片中的色素有哪些种类？含量是多少？位于细胞的什么位置？ 问题探讨 一、绿叶中色素的提取与分离 （一）捕获光能的叶绿体 电镜照片 内 膜 外 膜 类囊体 基质 基粒 类囊体堆叠形成基粒，上面分布与光合作用相关的色素、酶。 分布与光合作用相关的酶 （二）色素的提取和分离 1.实验原理 2.实验过程 一、绿叶中色素的提取与分离 提取原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。 分离原理：各种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上的扩散更快，反之则慢。 仔细阅读课本98-99页的内容，明确实验步骤。 （二）色素的提取和分离 2.实验过程 ①提取色素 称取菠菜叶，剪碎 加少许 和 ，再放入无水乙醇 迅速、充分的研磨 防止乙醇挥发，充分溶解色素 研磨液迅速过滤（用 ） 收集滤液,棉塞封口 防止乙醇挥发 二氧化硅 碳酸钙 单层尼龙布 制备滤纸条：用干燥的定性滤纸,将滤纸条的一端剪去两角，在距底部1cm的部位用铅笔画一条细线。 ②分离色素 防止两边扩散过快，剪去两角可使层析液同步到达滤液细线 画滤纸细线：用毛细吸管吸取少量的滤液，沿铅笔细线均匀的画出滤液细线，稍干后，再画一两次。 滤液细线细、直、齐,防止色素带重叠而影响分离效果 使滤纸条充分带上色素 层析分离：把滤纸条放入层析管，不能让滤液细线触及层析液，旋紧层析管盖或用培养皿盖住小烧杯。 层析液扩散停止后，取出观察记录 防止色素溶解于层析液中而无法分离 ②分离色素 3.实验结果   色素种类 色素颜色 色素含量 比例 溶解度 扩散速度 胡萝卜素 橙黄色 _____ _____ _____ 叶黄素 黄色 较少 较高 较快 叶绿素a 蓝绿色 _____ 较低 较慢 叶绿素b 黄绿色 较多 _____ _____ 最少 最高 最快 最多 最低 最慢 色素带条数与种类有关； 色素带宽窄与含量有关； 色素带扩散速度和溶解度有关。 3/4 1/4 8 未加二氧化硅，研磨不充分； 使用的菠菜叶放置过久，叶绿素分解后含量较少。 一次加入大量的无水乙醇； 未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏（主要是叶绿素）。 4.实验异常现象分析 ①收集到的滤液绿色过浅的原因分析 未干燥处理，滤液线不细、齐，导致色素扩散不一致。 ②滤纸条色素带重叠 9 忘记画滤液细线。 滤液细线接触到层析液，色素溶解到层析液中。 ③滤纸条无色素带 4.实验异常现象分析 10 小总结---影响叶绿素合成的因素 光照:光照是影响叶绿素合成的主要因素，黑暗中一般不能合成。 温度:影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成；低温易破坏叶绿素分子。 矿质元素:叶绿素中含N、Mg等元素，若缺乏将导致叶绿素无法合成。 11 1.（2016 全国Ⅱ卷，4）关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是（ ） A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中 B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收 C.通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用 D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的 C 练习 （一）恩格尔曼实验一 均匀光照 黑暗、无空气 二、叶绿体的功能 结论：叶绿体光合作用释放氧气 极 细 光 束 水绵 好氧细菌 好氧细菌集中于叶绿体被光束照射的部位 好氧细菌分布于叶绿体所有受光部位 13 选用水绵和好氧细菌做为实验材料的优点？ 为什么选用黑暗并且没有空气的环境？ 水绵细而长的带状叶绿体，便于进行观察分析。好氧细菌能指示释放氧的部位。 排除实验中光线和氧的影响。 极细光束照射水绵能准确判断水绵细胞中释放氧的部位；与完全曝光的水绵形成对照，证明变量是光照，氧是由叶绿体释放出来的。 思考 为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在光下？ 结论： 叶绿体主要吸收红光和蓝紫光 综合得出： 叶绿体主要吸收红光与蓝紫光用于光合作用放出O2。 （二）恩格尔曼实验二 恩格尔曼在证明光合作用放氧部位是叶绿体后，紧接着又做了一个实验: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红光和蓝紫光区域。 15 叶绿体是进行光合作用的场所。 二、叶绿体的功能 每个基粒都含有两个以上的类囊体，多者可达100个以上。叶绿体内有如此多的基粒和类囊体，极大地扩大了受光面积。 每个基粒都由类囊体堆叠而成，