5.4 光合作用与能量转化（第1课时 捕获光能的色素和结构)（同步课件）-2023-2024学年高一生物同步精品课堂（人教版2019必修1）

第4节 光合作用和能量转化 捕获光能的色素和结构 第5章 细胞的能量的供应和利用 课标要求 核心素养 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转化并储存为糖分子中的化学能。 1.生命观念：认同叶绿体的结构特点与其作为光合作用的场所相适应。 2．科学探究：通过对“绿叶中色素的提取和分离”实验的操作，提升实验探究能力。 植物工厂 光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。 3 一、捕获光能的色素 那么，绿叶中与光合作用有关的色素和结构有哪些呢？它们有什么特点和功能呢？ 植物正常生长需要光能，而叶片中的色素可能与光能的捕获有关。 思考：“白化苗”能持续正常地生长吗？ 光合作用与细胞中的色素有关。 白化苗不能进行光合作用，不能正常生长。 实验原理： 探究实践：绿叶中色素的提取和分离 （1）提取：色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中 （2）分离：不同色素在层析液中的溶解度不同 目的要求： 材料用具： 绿叶中色素的提取和分离及色素的种类 新鲜的绿叶、 定性滤纸等、无水乙醇等 一、捕获光能的色素 1. 用什么方法可以获得绿叶中的色素呢？ 2. 绿叶中的色素是一种还是多种呢？ 3.提取色素要注意什么？ 使色素溶解于试剂中。 破碎细胞及叶绿体，使色素充分释放。 保证色素的结构和活性不被破坏。 一、捕获光能的色素 观看视频，阅读教材P98的实践与探究，回答相关问题。 1.色素提取时所用试剂及作用？ 无水乙醇： 二氧化硅： 碳酸钙： 2.菠菜叶放置24-36小时的原因？ 防止水分过多影响提取效果 3.研磨时应注意什么？原因为何？ 迅速且充分。保证色素释放的更加充分且挥发量少。 提取绿叶中的色素 4.过滤时尼龙布能否用滤纸替代? 不能。因为滤纸的吸附性强，会导致滤液中色素的浓度过低 溶解色素； 使研磨更加充分； 保护色素免于被破坏 纸层析法: 分离绿叶中的色素 分离色素的方法 分离色素的原理 层析法是利用待分离物质中不同组分的某些理化性质的差异而建立起来的一种分离技术。 不同色素在层析液中的溶解度不同。 溶解度高的色素，在滤纸上随层析液的扩散速度快； 溶解度低的色素，在滤纸上随层析液的扩散速度慢。 分离绿叶中的色素 1.制备滤纸条时为什么要减去两角？ 2.滤液细线的划线原则是什么？待滤液干后，再重画一到两次的目的是什么？ 减少边缘效应，使滤液同时到达滤液细线防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快。 画滤液细线的原则是细、直、齐。待滤液干后，再重画一到两次可以增加滤液细线中色素的含量。 3.为何滤液细线不能触及层析液？ 防止色素溶解在层析液中。 9 一、捕获光能的色素 4.滤纸条剪去滤纸两角？ 减少边缘效应，使滤液同时到达滤液细线防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快。 5.不能让滤液细线触及层析液？ 防止色素溶解在层析液中 6.层析液的成分及注意事项？ 层析液由苯、丙酮、石油醚按一定比例混合而成。 使用时应注意盖好盖子并避免洒出。层析过程应在通风处进行，结束时应用肥皂将手洗干净。 7.滤液细线的划线原则？ 细、直、匀。 8.分离后的色素有几种？有何差异？ 一、捕获光能的色素 你还可以用哪些方法分离这些色素？ 结果 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） 扩散速度最快 含量多 层析液易挥发且有一定毒性，所以研磨要快，收集的滤液要用棉塞塞住，层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的挥发。 注意 比较不同植物或不同颜色叶片中的色素？ 一、捕获光能的色素 色素带 色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 橙黄色 最少 最高 最快 黄色 较少 较高 较快 蓝绿色 最多 较低 较慢 黄绿色 较多 最低 最慢 叶绿素由C、H、O、N、Mg构成 叶绿素 （含量约占3/4） 类胡萝卜素（含量约占1/4） 绿叶中四种光合素色的比较 13 红光和 蓝紫光 （蓝绿色） 叶绿素a （黄绿色） 叶绿素b （橙黄色） 胡萝卜素 叶黄素 （黄色） 叶绿素 (约占3/4) 类胡萝卜素 （约占1/4） 蓝紫光 色素的作用：吸收、传递、转换光能 一、捕获光能的色素 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光， 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 红光 蓝紫光 一、捕获光能的色素 花青素，是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素。水果、蔬菜、花卉中的主要呈色物质大部分与之有关。在植物细胞液泡不同pH条件下，花青素使花瓣、叶片等呈现五彩缤纷的颜色。 知识拓展 16 绿色植物通过光合色素捕获光能，色素有四种：叶绿素a和叶绿素b合称叶绿素，胡萝卜素和叶黄素合称类胡萝卜素。 利用绿叶中的光合色素溶解于有机溶剂的特点，可通过研磨、