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

第五章 细胞的能量供应与利用 第4节 光合作用与能量转化 一、绿叶中色素的提取和分离 1.提取绿叶中的色素 (1)原理:绿叶中的色素能溶解在有机溶剂_中。 (2)实验用品及作用 无水乙醇 (3)实验步骤 绿叶 二氧化硅和碳酸钙 无水乙醇 单层尼龙布 棉塞 2.分离绿叶中的色素 (1)原理:不同色素在层析液中的_不同,_的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。 溶解度 溶解度高 (2)实验步骤 剪去两角 去角一端底部1 cm 毛细吸管 待滤液干后 1~2 滤液细线 层析液 过程 注意事项 原因分析 提取色素 选新鲜绿色的叶片 研磨时加无水乙醇 加少量SiO2和CaCO3 迅速、充分研磨 盛放滤液的试管口加棉塞 分离色素 滤纸预先干燥处理 滤液细线要直、细、匀 滤液细线干燥后再重画一到两次 滤液细线不触及层析液 1.注意事项及原因分析 使滤液中色素含量高 溶解色素 研磨充分和保护色素 减少乙醇挥发,充分溶解色素 减少乙醇挥发和色素氧化 使层析液在滤纸上快速扩散 使分离出的色素带平整不重叠 使分离出的色素带清晰分明 防止色素直接溶解到层析液中 (3)实验结果——有关色素带的分析 (1)从色素带的位置可知,各种色素在层析液中溶解度的高低依次为:胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b。(记忆口诀:胡、黄、a、b) (2)从色素带的宽度可知,各种色素的含量一般情况下为:叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。 1.冬季时,为了增加蔬菜的产量,应该选择红色、蓝色还是无色的大棚塑料薄膜?为什么? 提示 无色。由于太阳光由七色光组成,所以用无色透明的塑料薄膜,植物获得的光能更多。 2.阴天时,为了增加蔬菜的产量,在功率相同的情况下,应该选择什么颜色(蓝紫光或红光/白光)的照明灯为蔬菜补充光源?为什么? 提示 蓝紫光或红光。在照明灯功率相同的情况下,用发蓝紫光或红光的照明灯,植物利用光能的效率最高。 3.绿叶中色素的功能和合成 (1)功能:色素可以吸收、传递和转化光能。 (2)影响叶绿素合成的因素 叶绿素的合成易受光照、温度和矿质元素等因素影响。 ①光照:光是影响叶绿素合成的主要因素,一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,因而黑暗条件下叶片发黄。 ②温度:温度可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。低温时,叶绿素分子易被破坏,叶片发黄。 ③矿质元素:叶绿素中含Mg等元素,若缺少这些元素,将导致叶绿素无法合成,老叶先变黄。 3、色素的含量和种类 1、结构 外表:①_ 内部 ②_:含有与光合作用有关的酶 ③_:由_堆叠而成 重要成分:与光合作用有关的色素和酶 决定 2、功能:进行_的场所。 证明 3、恩格尔曼的实验: 双层膜 基质 基粒 类囊体 光合作用 二、叶绿体的结构适于进行光合作用 实验结论: ①叶绿体是进行_的场所。 ②_是由叶绿体释放的。 光合作用 O2 恩格尔曼实验设计巧妙之处: ①实验材料选择水绵和好氧细菌:水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察;用好氧细菌可确定释放氧气的部位。 ②没有空气的黑暗环境:排除了氧气和光的干扰。 ③用极细的光束点状投射:叶绿体上可分为获得光照和无光照的部位,相当于一组对照实验。 ④进行黑暗(局部光照)和完全暴露在光下的对照实验:明确实验结果完全是由光照引起的。 活学巧练_ 1.在绿叶中色素的提取实验中加入二氧化硅可以防止破坏叶绿素( ) 2.过滤研磨液时漏斗基部放一块剪好的滤纸进行过滤,将滤液收集到试管中( ) 3.叶绿素主要吸收蓝紫光和红光( ) 4.没有叶绿体的生物无法进行光合作用( ) 5.叶绿体中进行光合作用所需的酶分布于内膜、基质和类囊体。( ) 典例1 某班学生完成对新鲜菠菜叶进行绿叶中色素的提取和分离实验时,由于各组操作不同,出现了以下四种不同的层析结果。下列分析最不合理的是( ) A.甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液 B.乙可能是因为研磨时未加入SiO2 C.丙是正确操作得到的理想结果 D.丁可能是因为研磨时未加入CaCO3 √ C 变式训练_ 1.(2019 河南省洛阳市高一)如图是对菠菜叶片叶绿体色素分离的结果示意图。下列相关分析正确的是( ) A.将滤纸条剪去两角的目的是方便层析液的吸附 B.①对应的色素在层析液中的溶解度最大 C.如果③④带宽减小一定是忘记添加碳酸钙 D.画滤液细线前先用铅笔画细线能够促进色素的层析 B 变式训练_ 2.为了探究叶绿体吸收光能后是否有氧气产生,某学者设计了以下实验:制作载有水绵和好氧细菌的临时装片,用极细光束照射水绵,同时放在显微镜下观察。下列关于该实验的分析,错误的是( ) A.在光束照射到水绵之前,应该加三棱镜将混合光分解成连续光谱 B.临时装片应放置在没有空气的黑暗环境中 C.好氧细菌起指示作用 D.水绵的带状叶绿体有利于设置对照实验 A 典例