内容正文:
光合作用
与
能量转化
Photosynthesis
导
01
植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下,生产蔬菜和其他植物。有的植物工程完全依靠LED灯等人工光源,其中常见的是红色、蓝色、白色的光源。
1.靠人工光源生产蔬菜有什么好处?
①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减产②可根据植物生长的情况调控人工光源的强度和不同色光(光质),使蔬菜产量达到最大
导
植物为什么呈现绿色?
3.为什么要控制CO2浓度、营养液成分和温度条件?
影响植物光合作用的环境因素,通过控制使植物达到最佳生长状态
2.能不能用绿色的光源?
自养生物
异养生物
光合作用/化能合成作用…
捕食/寄生/共生…
太阳
光能
吸收、传递、转化
光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径
光合作用过程中具体是哪个结构中的哪些物质能够吸收传递转化光能?
评
一、捕获光能的色素和结构
Q1.对于一棵树来说,哪些部位可以进行光合作用?
绿色植物的绿色部分,主要是叶片
Q2.为什么这些部位呈现绿色?
说明有绿颜色的色素
Q3.观察下图两种玉米植株的颜色,思考:思考哪株植物能长久存活?
叶片是进行光合作用的主要器官
正常植株,因为白化植株养分耗尽后就会死亡
白化植株呈现白色
正常植株呈现绿色
不久后死亡
正常存活
无绿色色素
含绿色色素
说明色素是进行光合作用的必要条件
光能
评
绿叶中有哪些可以捕获光能的色素呢?
实验:绿叶中色素的提取和分离
评
一、实验:绿叶中色素的提取和分离
色素的提取
色素的分离
1.色素的提取
步骤:
(1)色素的提取方法:
过滤法
(2)色素的提取原理:
色素易溶于有机溶剂无水乙醇
①称取5g新鲜绿叶,减去主叶脉,剪碎,放入研钵中;
(3)色素的提取步骤:
②向研钵中加入少许二氧化硅和碳酸钙,再加入5~10 mL无水乙醇,迅速、充分地进行研磨;
溶解色素;
使研磨更加充分;
防止色素被破坏;
二氧化硅:
碳酸钙:
无水乙醇:
迅速:
防止乙醇挥发及色素被破坏
保证色素充分溶解
充分:
色素含量多
新鲜绿叶:
评
③将研磨液迅速倒入玻璃漏斗(漏斗基部放一块单层尼龙布)中进行过滤,将滤液收集到试管中、及时用棉塞将试管口塞严。
单层尼龙布:
不用滤纸、纱布(滤纸、纱布会吸收大量滤液)
防止无水乙醇挥发和色素氧化
及时用棉塞将试管口塞严:
2.色素的分离
(1)色素的分离方法:
纸层析法
色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的色素分子随
(2)色素的分离原理:
层析液在纸条上的扩散得快,溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得慢,因而可用层析液将不同的色素分离。
(3)色素的分离步骤:
①制备滤纸条:将干燥的定性滤纸剪成宽度略小于试管
直径,长度略小于试管长度的滤纸条,再将滤纸条一段剪去两角,并在距这一端底部1cm处用铅笔画一条细的横线;
干燥:
使层析液在滤纸条上快速扩散
评
剪去两角:
防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快而使形成的色素带不齐
用铅笔画细线:
“打草稿”(不用记)
②画滤液细线:用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线均匀地划出一条细线(也可将滤液倒入培养皿,再用盖玻片蘸取滤液,在横线处按压出均匀地细线)。待滤液干后,再重画一到两次。
画出的滤液细线要求细齐直,原因是:
增加滤液细线中色素的含量,使分离的色素带清晰分明
待滤液干后再画:
再重画一到两次:
防止滤液细线扩散过宽
③分离绿叶中的色素:将适量的层析液倒入试管中,将滤纸条(有滤液细线的一段朝下)轻轻插入层析液中,随后用棉塞紧紧塞住试管口(也可以用小稍微代替试管,用培养皿盖住小烧杯)。
滤液细线不能接触层析液:
层析液也是有机溶剂,滤液细线一旦接触层析
液会导致色素直接溶解在层析液中,而不能在滤纸条上扩散了
防止色素带重叠而影响分离效果
评
塞住试管口/培养皿盖住小烧杯:
防止层析液挥发
3.观察与记录
考点一:排序
考点二:颜色
考点三:含量
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
叶绿素a
叶绿素b
叶黄素
胡萝卜素
考点四:溶解度
考点五:扩散速度
评
延伸思考:实验装置的改进
在滤纸的中央滴一滴色素提取液,再滴一滴层析液,会出现什么现象?
会出现四个同心圆的色素带,从外往里依次为:
胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)
色素的分离和提取实验中可能出现的异常现象的原因分析:
Q1.色素带较浅的可能原因?
1、研磨不充分;或者未加二氧化硅,导致色素未能充分提取出来
2、制备色素所用的材料过少或者无水乙醇过多,导致色素浓度过小
3、画滤液细线时画的次数太少,没有积累足够的色素
4、绿叶不新鲜
Q2.色素带没有出现的可能原因?
1、没有画滤液细线
2、