5.4.1 捕获光能的色素和结构 课件 2023—2024学年高一上学期生物人教版必修1

5.4.1 第5章 细胞的能量供应和利用 捕获光能的色素和结构 化 学 1 1.尝试提取和分离绿叶中的色素，简述绿叶中色素的种类及其功能 2.解释叶绿体适于进行光合作用的结构特点 学习活动 学习总结 学习目标 尝试提取和分离绿叶中的色素，简述绿叶中色素的种类及其功能 任务1：观看视频《绿叶中色素的提取与分离》，结合教材P98-99的实践与探究，了解实验原理、步骤及实验现象。 目标 一 学习目标 学习总结 学习活动 1．色素提取和分离的原理分别是什么？分离色素方法是什么？ 【提示】提取色素的原理：叶绿体中的色素属于脂溶性色素，不溶于水，易溶于有机溶剂，因此可用无水乙醇等有机溶剂来提取。 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。 分离色素的方法：纸层析法 【思考与讨论】 学习目标 学习总结 学习活动 2.观察下图，说出图中实验步骤的操作要点。 【思考与讨论】 学习目标 学习总结 学习活动 3．滤纸条上有几条色素带？色素带的分布情况说明了什么？ 【提示】 【思考与讨论】 说明绿叶中有四种色素；色素带越远，说明溶解度越大 学习目标 学习总结 学习活动 绿叶中光合色素的种类 叶绿素（含量约占3/4） 类胡萝卜素（含量约占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） 色素的种类、含量和颜色 学习目标 学习总结 学习活动 4．绿叶中色素的提取和分离实验的异常现象分析 【思考与讨论】 （1）收集到的滤液中绿色过浅的原因分析 （2）滤纸条看不见色素带 【提示】①未加二氧化硅(石英砂)或研磨不充分，色素未充分提取出来。 ②使用放置数天的绿叶或绿叶用量少，滤液中的色素(叶绿素)含量太少。 ③一次加入大量的无水乙醇，导致提取液浓度太低。 ④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。 【提示】滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。 学习目标 学习总结 学习活动 【补充】叶绿素和胡萝卜素的结构 学习目标 学习总结 学习活动 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。 学习目标 学习总结 学习活动 为何叶片在春天和夏天一般是绿色的,而在秋天是黄色的? 【情境应用】 【提示】叶片中叶绿素的含量高,且两种叶绿素的颜色是较深的绿色,类胡萝卜素的含量少,且类胡萝卜素的颜色是较浅的黄色,所以叶片在春天和夏天呈现叶绿素的绿色。 叶绿素不稳定,在秋天时,低温使叶绿素被分解,叶片中只含有类胡萝卜素,叶片呈现类胡萝卜素的颜色。 学习目标 学习总结 学习活动 任务2：阅读教材98页最后1段-99页内容，了解色素的功能 实验表明： 叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。 学习目标 学习总结 学习活动 【知识生成】 学习目标 学习总结 学习活动 【情境应用】 植物工厂里为什么不用发绿光的光源？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？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？ 【提示】（1）绿色光源发出绿色的光，这种波长的光线不能被光合色素吸收，因此无法用于光合作用中制造有机物。 （2）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。 （3）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。 学习目标 学习总结 学习活动 解释叶绿体适于进行光合作用的结构特点 任务：阅读教材100页“思考·讨论”和叶绿体的结构示意图,思考下列问题 目标 二 学习目标 学习总结 学习活动 【思考与讨论】 1.如何分析恩格尔曼的第一个实验结果?该实验说明了什么? 【提示】恩格尔曼的实验有两组对照:实验1中需氧细菌只分布在点光源附近,黑暗处无需氧细菌,说明产生氧气需要光照;实验2中各处都有光照,但需氧细菌只分布在叶绿体附近,说明产生氧气需要叶绿体。该实验中需氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中,说明氧气是由叶绿体在光照条件下释放出来的,同时说明植物通过叶绿体利用光能。 学习目标 学习总结 学习活动 【思考与讨论】 2.恩吉尔曼实验设计有哪些巧妙之处？ 【提示】 1.实验材料选择水绵和好氧细菌。 水绵的优点是叶绿体呈螺旋式带状，便于观察。 好氧细菌的优点是可确定释放氧气多的部位。 2.没有空气的黑暗环境排除了氧气和光干扰 3.用极细的光束照射，叶