内容正文:
第 5 章 细胞的能量供应和利用
第 4 节 光合作用与能量转化
本节要点:
1.明白植物捕获光能的色素的种类和作用。
2.明白叶绿体适于进行光合作用的结构特点。
(第一课时)
问题探讨
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植物工厂
问题探讨
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植物工厂
靠人工光源生产蔬菜有什么好处?
避免外界环境影响光合作用
可根据植物生长情况调节光源,提高农产品产量。
二氧化碳浓度,营养液成分和温度是影响植物生长的重要外界条件。
为什么要控制二氧化碳浓度,营养液成分和温度等条件?
问题探讨
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植物工厂
太阳能的输入、捕获和转化,是生物圈得以维持运转的基础。生命活动的最终能量来源为太阳能。
光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。
植物捕获光能要依靠特定的物质和结构。
捕获光能的色素
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一
叶片是进行光合作用的主要器官;
绿色的色素是绿色植物呈现绿色的原因;
白化苗(叶片中不含绿色色素),种子中养分耗尽就会死掉。
看来,叶片中的色素可能与光能的捕获有关。
实验原理
提取原理:
绿叶中的色素都能溶解于有机溶剂无水乙醇中。
分离原理:
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,从而分离色素。
实验目的
1.提取和分离叶绿体中的色素
2.探究绿叶中含有几种色素
探究·实践
绿叶中色素的提取和分离
探究·实践
绿叶中色素的提取和分离
(一).提取绿叶中的色素
1.研磨
材料: 5g 鲜菠菜叶
SiO2:
CaCO3 :
无水酒精:
剪碎
加入无水乙醇
研磨
使研磨充分
防止色素破坏
溶解色素
2.过滤
过滤
用单层尼龙布过滤
不用滤纸的原因是:色素不易透过滤纸,且易吸附在滤纸上。
探究·实践
绿叶中色素的提取和分离
(二).色素的分离
用铅笔画细线
铅笔线
用毛细吸管画滤液细线
滤液细线
①准备滤纸条
②画滤液细线
③插滤纸条
培养皿
层析液
画滤液细线要求:细、直、齐 且重复2—3次
为什么层析液不能没及滤液线?
课本99页
层析液易挥发且有一定毒性应加盖
探究·实践
绿叶中色素的提取和分离
(二).色素的分离
①准备滤纸条
用铅笔画细线
铅笔线
②画滤液细线
用毛细吸管画滤液细线
滤液细线
③插滤纸条
5分钟后
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
画滤液细线要求:细、直、齐 且重复2—3次
为什么层析液不能没及滤液线?
课本99页
色素带越宽,浓度越 ;溶解度越大,扩散越 。
高
快
层析液易挥发且有一定毒性应加盖
探究·实践
绿叶中色素的提取和分离
(二).色素的分离
问题:如果在圆形滤纸的中央先滴几滴色素滤液,随后再滴加几滴层析液,一会儿会看到什么现象?
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
色素的吸收光谱
叶绿素溶液
叶绿素(叶绿素a、叶绿素b)主要吸收红光和蓝紫光。
类胡萝卜素(胡萝卜素、叶黄素)主要吸收蓝紫光。
类胡萝卜素溶
三棱镜
绿光吸收最少,绿光被反射回来,所以叶片呈现绿色。
叶绿体的结构适于进行光合作用
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二
问题:叶绿体的结构有什么特点?
核糖体
DNA
类囊体薄膜
外膜
内膜
类囊体
基质
基质
基粒
基粒
课本100页
叶绿体的结构适于进行光合作用
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二
叶绿体的功能:
恩格尔曼的实验一
恩格尔曼的实验二
2. 恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处?
问题:
1.恩格尔曼第一个实验的结论是什么?
氧气是叶绿体释放的
叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
水绵:叶绿体呈螺旋或带状,便于观察;
好氧细菌:可确定释放氧气的部位;
没有空气的黑暗环境:排除氧气和光的干扰;
极细的光束:叶绿体上有光和无光部位形成对照试验
装片暴露阳光下:再次验证试验结果。
叶绿体的结构适于进行光合作用
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二
叶绿体的功能:
恩格尔曼的实验一
恩格尔曼的实验二
问题:
3.在第二个实验中,大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域,为什么?
4. 你认为叶绿体有什么功能?
水绵叶绿体的光合色素主要吸收红光和蓝紫光
在此波长照射下,叶绿体会释放氧气
光合作用的场所
可以吸收特定波长的光
叶绿体的结构适于进行光合作用
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二
海洋中的藻类,习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻,它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。这种现象与光能的捕获有关吗?
不同颜色的藻类吸收不同波长的光。
藻类本身的颜色是反射出来的光所形成的,即红藻反射出红光,绿藻反射出绿光,褐藻反射出黄色的光。
水对红、橙光的吸收比对蓝、绿光的吸收要多,即到达深水层的光线是短波长的光。
因此,吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层,吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方。
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