5.4 光合作用-【精准教学】2023-2024学年高一生物同步优质课堂（人教版2019必修1）

第 5 章 第4节光合作用与能量转化 问题探讨 你参观或听说过植物工厂吗？植物工厂在人工精密的控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分条件下，生产蔬菜和其他植物。有的蔬菜工厂完全依赖LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色光源。 1.靠人工光源生产蔬菜有什么好处？ 可以避免由于自然环境中光照强度不足导致光合作用强度低而造成的减产。同时，人工光源的强度和不同色光是可以调控的，可以根据植物生长的情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。 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，既有植物自身条件也有外界条件，二氧化碳浓度，营养液和温度是影响植物生长的重要外部条件，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态 那么植物用于捕获光能的结构和 物质是什么呢？ 二氧化碳发生器 白化苗 正常苗 正常幼苗能进行光合作用制造有机养料 正常苗 白化苗 白化苗由于不能形成叶绿素，无法进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡 叶片作为高等植物进行光合作用的主要器官通常都是绿色的，说明其中有绿色的色素。 叶片中的色素与光能的捕获有关。绿叶中有哪些色素呢？ 01 捕获光能的色素和结构 5 绿叶中色素的 提取 与 分离 [实验目的] 提取和分离绿叶中的色素，探究绿叶中色素的种类 [实验原理] 1、提取: 2、分离: 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂__________中。 无水乙醇 用______分离色素,方法：_______________ 层析液 纸层析法 原理：不同色素在层析液中______不同，________的色素随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢。 溶解度 溶解度高 提取绿叶中的色素 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中 原理： 实验用品及作用： 新鲜的绿叶（如菠菜叶） （色素含量高） ①5g新鲜绿叶→剪碎置研钵中 ②加入少许二氧化硅和碳酸钙，再放入10ml无水乙醇 色素多 提取色素 (1)研磨 ★要求：要迅速、充分 防止溶剂挥发，充分溶解色素 提取绿叶中的色素 (2)过滤：获取色素滤液 ★注意用棉塞将试管口塞严 单层尼龙布： 滤纸、纱布会吸收色素 提取绿叶中的色素 色素提取时所用试剂及作用？ 无水乙醇： 二氧化硅： 碳酸钙： 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。 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 提取绿叶中的色素视频 分离绿叶中的色素 分离色素的方法： 层析液 培养皿 纸层析法 分离色素的原理： 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。 （1）制备滤纸条： 干燥的定性滤纸 纸层析法 1cm 铅笔线 要剪去两角 减少边缘效应，使滤液同时到达滤液细线。 分离绿叶中的色素 （2）画滤液细线 ★要求：细、直、齐 注意：待滤液干后，再画一两次。 防止色素带重叠而影响分离效果 （积累更多的色素） 使色素带更清晰 （3）分离色素： 层析液 培养皿 （防止层析液挥发，因其易挥发且有毒） 将滤纸条有滤液细线的一端插入层析液。 防止色素溶解于层析液中而无法分离 注意：不能让滤液细线触及层析液 为何要盖上培养皿？ 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b （4）观察与记录 （黄绿色） （橙黄色） （黄 色） （蓝绿色) 分离绿叶中的色素视频 叶绿素 类胡萝卜素 （3/4） （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） 绿叶中的色素 实验结果 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 19 (1)收集的滤液绿色过浅的原因分析 1.未加二氧化硅，研磨不充分 2.菠菜叶不新鲜，滤液色素(叶绿素)太少。 3.加入的无水乙醇过多，色素溶液浓度小 4.未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏 实验异常结果分析 1.选取的叶片是嫩黄叶或者老叶 2.未加CaCO3，导致叶绿素被破坏。 3.色素提取液放置时间过长，导致叶绿素分解 叶绿素a叶绿素b色素带较浅或者没有的原因 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 橙黄色 黄色 蓝绿色 黄绿色 实验异常结果分析 2.忘记画滤液细线。 没等干后再划线、滤液线