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 光合作用与能量转化 (一)捕获光能的色素 学习目标 1.提取绿叶中的色素,阐述绿叶中色素的种类和功能。(生命观念、科学探究) 2.运用结构与功能相适应的观念解释叶绿体适用于进行光合作用的特点。(生命观念) 3.通过对光合作用原理的部分实验的探索,建立生物学的物质观和能量观。(生命观念、科学探究) 一、捕获光能的色素和结构 正常幼苗能进行光合作用制造有机养料。 白化苗不能进行光合作用,无法制造有机养料。 正常苗 白化苗 色素提取原理?色素分离原理? 色素的提取实验基本步骤是什么? 二氧化硅和碳酸钙分别有什么作用?提取液和层析液用什么试剂? 色素提取中的单层尼龙布能否换成滤纸?色素提取后为什么要及时将试管用棉塞塞严? 色素的分离实验基本步骤是什么? 层析用的滤纸条有什么特点?目的是什么? 画出提取的绿叶中有哪些色素呢?它们分别是什么颜色呢?在绿叶中的含量相同吗? 描述恩格尔曼的实验,说明其巧妙之处?得出什么实验结论? 预习问题检测(10min) Part 1 绿叶中色素的提取和分离 一、实验:绿叶中色素的提取和分离 (一)色素的提取 提取原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂_中。 无水乙醇 脂溶性色素 一、实验:绿叶中色素的提取和分离 (一)色素的提取 剪碎 研磨 过滤 选材: 新鲜菠菜叶 单层尼龙布 二氧化硅 碳酸钙 无水乙醇 棉塞塞严 加试剂 充分 迅速 作用? 能否用滤纸过滤? 防止乙醇挥发 一、实验:绿叶中色素的提取和分离 (二)色素的分离 一、实验:绿叶中色素的提取和分离 (二)色素的分离 分离原理:各种色素在_中的_不同,溶解度高的 随层析液在滤纸条上的_,反之则慢。 层析液 溶解度 扩散更快 制备滤纸条 画滤液细线 细、直、齐 干后重复 画铅笔线 层析液 培养皿 层析 纸层析法 层析液有毒易挥发, 要加盖 不能让滤液细线触及层析液 一、实验:绿叶中色素的提取和分离 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) 扩散速度最快 含量多 类胡萝卜素 (1/4) 叶绿素 (3/4) 距离反映 大小。 条带宽度反映 多少 小组展示结果分析(色素位置、名称、含量):5min 溶解度 含量 1、层析液都是( )的有机溶剂,所以研磨要快,收集的滤液要用棉塞塞住,层析时要加盖,尽量减少有机溶剂的挥发。 2、用干燥的定性滤纸,因( ) 3、滤纸条一端剪去两个角是因为滤纸条边缘扩散快,中间扩散慢,( ) 4、滤液细线细、直、齐是( ) 5、重复画滤液细线2-3次,是为了( ) 6、层析时不要让滤液细线触及层析液,防止色素( )中而无法分离 其透性好,吸收滤液较多 易挥发且有一定毒性 保证使滤液能同步到达滤液细线 防止色素带重叠而影响分离效果 积累更多的色素 溶解于层析液 [实验注意事项] 小组讨论3min 实验异常结果分析 1、收集的滤液绿色过浅的原因分析 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: 一、实验:绿叶中色素的提取和分离 实验异常结果分析 1、收集的滤液绿色过浅的原因分析 未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。 2、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。 菠菜叶不新鲜,滤液色素(叶绿素)太少。 一次加入大量的无水乙醇提取浓度太低 未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。 小组展示3min 一、实验:绿叶中色素的提取和分离 实验异常结果分析 3、滤纸条看不到色素带 忘记画滤液细线。 滤液细线接触到层析液,色素溶解到层析液中。 4、滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带: 忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。 Part 2 捕获光能的色素 二、捕获光能的色素 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光, 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 植物工厂为何不用绿色光源? 四种色素对光的吸收是否有差别? 二、捕获光能的色素和结构 小组讨论分析2min:为什么植物春夏叶子翠绿?而深秋则叶片金黄呢? 叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素,只显示出叶绿素的绿色。 低温破坏叶绿素,使类胡萝卜素的颜色显示出来。 当温度低于7 时,树叶中会生成花青素。 二、捕获光能的色素和结构 影响叶绿素合成因素的分析 叶绿素 类胡萝卜素 (含量约3/4) (含量约1/4) 叶绿素a(蓝绿色) 叶绿素b(黄绿色) 叶黄素(黄色) 绿叶中的色素 功能:吸收、传递和转化光能(但只有少数特殊状态的叶绿素a能转化光能) 胡萝卜素(橙黄色) 小结 Part 3 叶绿体的结构适于进行光合作用 三、叶绿体的结构适于进行光合作用 类囊体薄膜上 类囊体薄膜和基质 色素分布: 酶分布: 1g菠菜叶片中的类囊体总面积竟有60m2左右。 类囊体堆叠形成基粒,极大地扩展了受光面积