5.4光合作用与能量转化课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

第4节 光合作用与能量转化 在植物工厂里，人工光源可以 为植物的生长源源不断地提供 能量。在自然界，则是万物生 长靠太阳。太阳光能的输入、 捕获和转化，是生物圈得以维 持运转的基础。 光合作用是唯 一能够捕获和转化光能的生物学途径。因此，有人称光合作用是 “地球上最重要的化学反应”。 无论是在植物工厂里，还是在自然界， 植物捕获 光能要依靠特定的物质和结构。 色素 捕 获 光 能的 色 素和 结 构 正常的绿色玉米植株可以生长 不含绿色色素的白化玉米苗，待种子中储 存的养分耗尽就会死去。 以上现象说明，叶片中的 色素与光能的捕获有关。 图5- 10 正常玉米植株(绿色) 和白化玉米植株(白色) 绿叶中究竟有哪些色素呢? 探究 · 实践《绿 叶中色素的提 取与 分 离》 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 实验原理 ① 提取色素的原理 95%乙醇+无水碳酸钠 色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中 ，所以可用无水乙醇提取色素。 ② 分离色素的原理 纸层析法 溶解度决定扩散速度 不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在 滤纸上扩散得快，反之则慢，这样绿叶中的色素就会随着层 析液在滤纸上的扩散而分离开。 分离色素 层析液(由20份60-90℃下分馏出来的 石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成) 方法步骤 提取绿叶中的色素 称取、剪碎 无水 绿叶 Caco,Sio, 乙醇 研磨 研钵 5-10mL无水乙醇： 溶解色素 少许SiO₂: 有助于研磨得充分 少许CaCO₃: 防止研磨中色素 被破坏 过滤 方法步骤 ② 制备滤纸条 将干燥的定性滤纸剪成宽度略小于试管直径、长度略 小于试管长度的滤纸条，再将滤纸条一端剪去两角，并在 距这一端底部1cm处用铅笔画一条细的横线。 滤纸条为何要剪去两角? 防止色素带扩散不整齐。 画滤液细线 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条 细线(也可将滤液倒入培养皿，再用盖玻片蘸取滤液，在横 线处按压出均匀的细线)。待滤液干后，再重画一到两次。 方法步骤 4 分离绿叶中的色素 纸层析法 将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条(有滤液细 线的一端朝下)轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞 紧试管口。 滤液细线 注意： 不能让滤液细线触及层析液，否则滤液细线 中的色素会被层析液溶解，而不能在滤纸上扩散。 也可用小烧杯代替试管，用培养皿盖住小烧杯。 方法步骤 5 观察与记录 观察试管内滤纸条上出现几条色素带， 以及每条色素带的颜色和宽窄。 将观察结果记录下来。 实验结果 色素带宽度代 表色素含量 从上至下，胡黄ab 色素 含量 色素 种类 溶解 度 扩散 速度 决定 实验结论 叶绿素 (含量约占3/4) 绿叶中 的色素 类胡萝卜素 (含量约占1/4) 叶绿素a (蓝绿色) 叶绿素b (黄绿色) 胡萝卜素(橙黄色) 叶黄素(黄色) 色素分离的其他方法 从外至内 胡黄ab 下列叙述中正确的是( D ) A.加入少许二氧化硅可防止在研磨时叶绿体中的色素受到破坏 B.用无水乙醇将叶绿体中的色素进行分离 C.滤纸条上的最上面色素带呈黄绿色 D. 溶解度越高的色素随层析液在滤纸上扩散越快 实验过程中，甲同学忘记加入二氧化硅和碳酸钙，乙同学忘记加入无 水乙醇，丙同学加的无水乙醇过多。请分析他们各自的实验结果。 甲：研磨不充分，部分色素被破坏，滤液颜色浅，色素带较窄 乙：提取不到色素，滤纸条上无色素带 丙：滤液颜色浅，色素带较窄 这4种色素对光的吸收有什么差别呢? 阳光在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带， 称为光谱。 阳光 光是一种电磁波。可见光 的波长是400～760 nm。 不同波 长的光，颜色不同。波长小于 400 nm的光是紫外光，波长大 于760 nm 的光是红外光。 一般 情况下，光合作用所利用的光 都是可见光。 红外线 可见光 红橙黄绿青蓝紫 紫外线 760nm 400nm 阳光 阳光 含色素 的滤液 由图可知，色素主要吸 收蓝紫光和红光。 红橙黄绿青蓝紫 叶绿素a和叶绿素b主要 吸收蓝紫光和红光 叶绿素除了吸收红光和蓝 紫光，其他可见光(如： 500nm波长的光)吸收吗? 能，只是吸收量较少 光是一种电磁波。可见光 的波长是400～760 nm。 不同波 长的光，颜色不同。波长小于 400 nm的光是紫外光，波长大 于760 nm 的光是红外光。 一般 情况下，光合作用所利用的光 都是可见光。 植物工厂为什么不用发绿光的光源? 色素主要吸收蓝紫光和红光， 较