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

光合作用与能量转化 捕获光能的色素和结构 光合作用的原理和应用 植物工厂 2: 为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件? 影响光合作用的因素很多,既有植物本身的因素,又有 外界因素的影响。 二氧化碳浓度、营养液成分、温度都 对植物的光合作用有影响。 1:靠人工光源生产蔬菜有什么好处? 自然光源不可控制,当自然环境中光照不足 时,植物的光合作用就会受到影响从而导致 减产,人工光源的强度和色光均是可控的可 以根据植物的生长情况调整 捕获光能的色素 捕获光能的色素 高等植物而言, 叶 片是光合作用 的主要器官 为什么白化苗不能正常生长? 缺少色素不能正常进行光合作用 分离:各种色素在层 析 液中 的溶 解 度不同,溶解度越高 在层析纸上的扩散速度越快 2:实验方法: 过滤法、 纸层析法 捕获光能的色素 探究.实践: 思考:可用什么替代无水乙醇? 提取:绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中 绿叶中色素的提取与分离 1:实验原理: 捕获光能的色素 3:实验步骤: (1)提取色素 及时用棉塞将 试管口塞严 +无水乙醇,研磨 +SiO₂+CaCO₃ 过滤 剪碎 画:在距离底端1cm 处用铅笔画细线 画:用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线均匀 的画出细线,待滤液干后, 再 重 复1-2次 分离:将滤纸条有滤液细线的一端朝下插入层 析液中随后用棉花塞紧试管口 制备滤纸条 3:实验步骤: (2)分离色素(纸层析法) 剪:干燥的定性滤纸剪去两 角 铅笔细线 剪两角 捕获光能的色素 干燥的滤纸条 分离: 将滤纸条有滤液细线的一端朝下插入层 析液中随后用棉花塞紧试管口 注意: 不得将滤液细线触及层析液 3:实验步骤: (2)分离色素(纸层析法) 分离绿叶中色素的 实验装置 1.层析液液面 2.滤液细线 捕获光能的色素 胡萝卜素 叶 黄 素 叶绿素a 叶绿素b 捕获光能的色素 3:实验结果: 溶解度:胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a> 叶绿素b 含量:叶绿素a> 叶绿素b> 叶黄素>胡萝卜素 胡萝卜素' 叶黄素 -叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素(1/4) 捕获光能的色素 叶绿素(3/4) 3:实验结果: 绿叶中的色素主要吸收( 红光、蓝紫光 ( 绿光 )吸收少 捕获光能的色素 4种色素对光的吸收有何差别? 红光区、蓝紫光区出现了暗带 ) , 对 光谱 胡萝卜素和叶黄素主要 吸 收 ( 蓝紫光 叶绿素a与叶绿素b吸收 蓝紫光、红光 色素的功能: 吸收、传 递、转化光能 波长/nm 图5- 12 叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱 捕获光能的色素 吸收光能的百分比/% 100 为什么夏天树叶绿?而秋天叶子黄? 捕获光能的色素 胡萝卜素 C、H 叶黄素 C、H、O 叶绿素a C、H、O、 N、Mg 叶绿素b C、H、O、 N、M g 捕获光能的色素 影响叶绿素合成的因素: 光照、温度、必需元素 (N 、Mg 等 必需元素) 1881年恩格尔曼实验 1:为什么要放在没有空 气的小室中? 2:该实验有何巧妙之处? 2:该实验的结论? 叶绿体能吸收光能用于 光合作用放氧 捕获光能的色素 波长/nm 恩格尔曼第二个实验的示意图 叶绿体主要吸收红光和 蓝紫光 捕获光能的色素 仅靠恩格尔曼水绵实验能得出: 叶绿体是光合作用的场所这一结论吗? 仅证明叶绿体吸收光能能产生氧气,不能证明光 合作用其他产物在叶绿体,所以不能证明叶绿体 是光合作用的场所 1954年科学家才证明叶绿体是光合作用的场所 捕获光能的色素 双层膜 基质: DNA、RNA、 核 糖体、酶 内膜中有 基粒:类囊体堆叠 (增大内膜面积), 含色素、酶 外膜 膜间隙- 内膜 基质 基粒 类囊体 基质类囊体 类囊体腔 捕获光能的色素 叶绿体的结构适于进行光合作用 基粒 基质类囊体 1g菠菜叶片中的类囊体总面积有60m² 结构 类囊体 万物生长靠太阳 光合作用的原理 和应用 光合作用的原理 1:概念:绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和 水转化成储存能量的有机物并释放氧气的过程。 1:叶绿体如何将光能转化为化学能? 2:光合作用生成的氧气来源于水还是二氧化碳? 2:过程: 19世纪末,科学界普 遍认为在光合作用中, CO₂分子和0被分开, O₂被释放, C与H₂O结 合成甲醛,甲醛分子 缩合成糖。 光合作用的原理 探索光合作用的实验 1928年科学家发现甲醛对植物有毒害作用,且 甲醛不能通过光合作用转化为糖 ₂ CO₂ C+H₂O 多个 (CH₂O) 缩合 想我死也 不必用甲 醛吧!! H H 甲醛 O 1937年植物学家希尔实验 研磨过滤 高 铁 盐 低铁盐 遮光 4Fe++2H,O (有H₂O, 无CO₂) b. 叶绿体滤液 (叶绿体有气泡产生) c. 叶绿体滤液 (叶绿体无气泡产生) 探索光合作用的实验