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

第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 光合作用与能量转化 ——捕获光能的色素和结构 【思考1】对于高等植物叶片，如：玉米往往是绿色的。白化玉米植株对玉米的生长有什么影响？ 链接生活 正常玉米能进行光合作用制造有机物， 白化玉米不含色素，待种子储存养分耗尽就会死去。 【思考2】叶绿素在光合作用中起到什么作用？叶肉细胞中只有叶绿素吗？怎样提取这些色素呢？ 叶绿素可能与光能捕获有关，白化玉米不能进行光合作用，无法制造有机物。 光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。 太阳光能的输入、捕获和转化，是生物圈得以维持运转的基础。 探究·实践 绿叶中色素的提取和分离 1.提取色素 （1）原理 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂_______________中。 无水乙醇 （2）方法 过滤法 （3）操作 ①称取5g绿叶，剪去主叶脉，剪碎，放入研钵中。 ②向研钵中放入少量二氧化硅和碳酸钙，再加入10mL无水乙醇，少量、分次加入，迅速、充分研磨。 ③将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部有单层尼龙布）中进行过滤 ④收集滤液,并用棉塞封口 有助于研磨充分 防止研磨中色素被破坏 溶解色素 防止酒精挥发和色素的氧化 2.分离绿叶的色素 探究·实践 绿叶中色素的提取和分离 （2）方法 纸层析法 （3）操作 ①制备滤纸条 ②画滤液细线 ③分离色素 （1）原理 绿叶中的色素不只有一种，它们都能溶解在层析液（由20份在60~90℃下分馏出来的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成）中，但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。 2.分离绿叶的色素 探究·实践 绿叶中色素的提取和分离 ①制备滤纸条 1cm 铅笔细线 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，再将滤纸条一端剪去两角，并在距这一段底部1cm处用铅笔画一条细的横线。 使层析液在滤纸片上的扩散速度快 防止两端扩散过快，有利于得到整齐的色素带（因为水在滤纸片上呈弧形扩散，即两边快，中间慢）。 2.分离绿叶的色素 探究·实践 绿叶中色素的提取和分离 1cm 铅笔细线 滤液细线 ②画滤液细线 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线（也可以将滤液倒入培养皿，再用盖玻片蘸取滤液，在横线处按压出均匀的细线）。待滤液干后，再重画一两次。 【思考】划线为什么要求细、直、齐？且重复2—3次？ 防止色素带重叠而影响分离效果 使滤纸条充分带上色素 探究·实践 绿叶中色素的提取和分离 2.分离绿叶的色素 ③分离色素 【思考】滤纸条的放置要注意哪些问题？ 有滤液细线的一端朝下 下端应插入层析液中 滤液细线不能触及层析液 防止色素溶解在层析液中。 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 实验结果： 色素分离的其他方法: （1）收集到的滤液中绿色过浅 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。 （2）滤纸条看不见色素带 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。 探究·实践 绿叶中色素的提取和分离 （3）滤纸条色素带重叠 没等干后再划线、滤液线不能达到细、齐的要求，使色素扩散不一致造成的。 一、捕获色素的光能和结构 ①实验结果中有几条可见色素带，色素带的条数与什么有关？ ②为什么色素带的宽窄不一样，与什么有关？ ③为什么有的色素带高，有的色素带低，其高低与什么有关？ 色素种类 色素含量 色素在层析液中的溶解度 一、捕获色素的光能和结构 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） 类胡萝卜素 叶绿素 （含量约占1/4） （含量约占3/4） 【色素含量比较:】 【色素溶解度比较:】 叶绿素a＞叶绿素b＞叶黄素＞胡萝卜素 胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a＞叶绿素b 4种色素对光的吸收有什么差别吗？ 一、捕获色素的光能和结构 太阳光的折射 阳光是由不同波长的光组合成的复合光，在穿过三棱镜时发生折射，不同波长的光会分散开，形成不同颜色（红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫）的光带,称为（可见）光谱。 可见光波长范围为400~760nm 一、捕获色素的光能和结构 吸收光谱上，在红光区和蓝紫光区有两个明显的吸收带（黑带）， 说明这两个区域色素吸收的光多，其它区域吸收的较少 一、捕获色素的光能和结构 叶绿素溶液 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 类胡萝卜素 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 一、捕获色素的光能和结构 1、为什么夏季植物叶片呈现绿色？ 2