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

光合作用是最伟大的魔术 ——居里夫人 光合作用是捕获和转化光能的唯一生物途径。 绿色植物通过光合作用制造的有机物和氧气，滋养了地球上亿万生灵。 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 第五章 细胞的能量供应和利用 第4节 光合作用与能量转化 (第一课时) （光合作用有关的酶） 叶绿体基质 基粒 （类囊体薄膜上附着光合色素和光合作用有关的酶） 叶绿体的结构和功能： 一、捕获光能的色素 正常苗 白化苗 白化苗由于不能形成叶绿素，无法进行光合作用，待种子中储存的养分耗尽就会死亡。 光能的捕获与叶片中的色素有关 如何提取？ 一、捕获光能的色素 合作探究一：请自主阅读课本P97-98页，小组合作完成以下问题。 1.色素提取和分离的原理分别是什么？研磨过程中加入无水乙醇、SiO2、CaCO3的作用是什么？ 2.将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试管口塞严？ 3.滤纸条一端为什么要剪去两角？画滤液细线时应注意什么？为什么不能让滤液细线触及层析液？ 4.画出滤纸条上的色素带，总结出绿叶中色素的种类和含量？ 一、捕获光能的色素 1.实验原理： 提取原理： 提取方法： 分离原理： 分离方法： 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。 纸层析法 绿叶中色素在层析液(汽油)中的溶解度不同。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。 无水乙醇 绿叶中色素的提取和分离 实验 一、捕获光能的色素 绿叶中色素的提取和分离 实验 一、捕获光能的色素 2.实验步骤： ①研磨 材料:5g鲜叶 药品 SiO2—— 有助于研磨充分 CaCO3 —— 防止色素被破坏 无水酒精—— 溶解色素 ②过滤：获取绿色滤液（试管口加棉花防挥发） （1）提取色素： 一、捕获光能的色素 干燥滤纸 剪两角原因？ 铅笔线 1cm ★要求：细、直、齐 ；待滤液干后，重复1—2次（ ） 积累更多色素 （3）画滤液细线 （2）制备滤纸条 减少边缘效应，造成两边色素扩散快，保证色素带整齐。 一、捕获光能的色素 （4）分离绿叶中的色素： 层析液 培养皿 滤液线 ★要求：滤液线不能触及层析液 防止色素溶解在层析液中，无法分离 （防止层析液挥发，因其易挥发且有毒） 一、捕获光能的色素 （4）分离绿叶中的色素： 一、捕获光能的色素 3.实验结果： （橙黄色） （黄 色） （蓝绿色） （黄绿色) 类胡萝卜素 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素 叶绿素a 叶绿素b （含量约3/4） （含量约1/4） 形象记忆：胡黄ab向前走 一、捕获光能的色素 4.实验结果分析： 尝试分析滤纸条上色素带的条数、宽窄、位置，说明光合色素的种类、含量以及在层析液中的溶解度大小。 溶解度： 胡萝卜素﹥叶黄素﹥叶绿素a﹥叶绿素b 含量： 叶绿素a ﹥叶绿素b ﹥叶黄素﹥胡萝卜素 一、捕获光能的色素 5.实验结果异常分析： 讨论下列现象可能是什么原因造成的： （1）收集的滤液绿色过浅？ （2）滤纸条色素带重叠？ （3）滤纸条看不到色素带？ （4）滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带？ ①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。②菠菜叶不新鲜，滤液色素(叶绿素)太少。 ③一次加入大量的无水乙醇提取浓度太低。 ④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。 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。 ①忘记画滤液细线。②滤液细线接触到层析液，色素溶解到层析液中。 忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。 一、捕获光能的色素 ●在滤纸的中央滴一滴色素提取液 ●再滴一滴层析液 由外向内依次是什么颜色？分别是什么色素？ 色素分离的其他方法: 一、捕获光能的色素 这4种色素对光的吸收有什么差别呢？ 叶绿素溶液 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 色素提取液 一、捕获光能的色素 类胡萝卜素 色素提取液 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 这4种色素对光的吸收有什么差别呢？ 色素溶液 结论：一般情况下，光合作用吸收的光是可见光。 叶绿素主要吸收蓝紫光和红光；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 400 500 600 700 叶 绿 素 a 叶 绿 素 b 类胡萝卜素 一、捕获光能的色素 思考： 四种光合色素都可以传递和转化光能吗？ 一、捕获光能的色素 吸收（四种色素）、传递（四种色素）、转化（只有少数特殊状态的叶绿素a）光能 胡萝卜素：C40H56 叶黄素：C40H56O2 叶绿素a: C55H72O5N4Mg 叶绿素b: C55H70O6N4Mg 拓展延伸 学以致用 1.植物工厂中利用的人工光源主要是红色、蓝紫色和白色的光源，为什么不用绿光？ 选无色透明的塑料薄膜，为了