5.4.1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（2019）必修1

5.4光合作用与能量转化 一：捕获光能的色素和结构 问题探讨 你参观或听说过植物工厂吗？植物工厂在人工精密的控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分条件下，生产蔬菜和其他植物。有的蔬菜工厂完全依赖LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色光源。 2 讨论 1.靠人工光源生产蔬菜有什么好处？ 2.为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件？ 二氧化碳浓度，营养液和温度是影响植物生长的重要外部条件，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。 问题探讨 避免因自然条件下光照强度不足，导致光合作用强度低而造成减产；人工光源可以调控，可以根据植物生长的情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。 3 白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料。 叶片作为高等植物进行光合作用的主要器官通常都是绿色的，说明其中有绿色的色素。 叶片中的色素与光能的捕获有关。绿叶中有哪些色素呢？ 问题探讨 4 学习目标 1.探究绿叶中色素的种类，说明各种色素的作用。(重、难点) 2.说出叶绿体的结构和功能。 ( 重 点 ) 探究·实践 一、实验——绿叶中色素的提取与分离 提取原理： 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇 (或丙酮)中，用无水乙醇提取色素。 分离原理： 纸层析法：绿叶中色素在层析液(汽油)中的溶解度 不同，随层析液在滤纸上扩散速度不同，这样，绿 叶中的色素就在扩散过程中分开。 6 一、捕获光能的色素 (一)实验：绿叶中色素的提取和分离 1、实验原理 思考：如何提取?如何分离色素? 使用无水乙醇提取绿叶中的色素。 纸层析法：不同色素在层析液中的溶解度不同：溶解度高的随层析液 在滤纸上扩散得快；反之则慢。 研磨 迅速、充分研磨： 防止溶剂挥发，充分 溶解色素 单层尼龙布 无水乙醇：提取色素 二氧化硅：有助于研磨充分 碳酸钙：防止研磨中色素被破坏 过滤 试管口塞紧 试管口加棉花防挥发 1.提取绿叶中的色素 剪碎 加药品 SiO2——使研磨充分 CaCO3 ——防止色素被破坏 无水乙醇——溶解色素 （1）称取绿叶五克，剪碎，放在研钵中 （2）加入少许SiO2 、CaCO3，再加入5-10毫升无水乙醇（分次加入），进行快速、充分的研磨 1.提取绿叶中的色素 实验步骤： 探究·实践 过滤叶脉及 二氧化硅等 （3）过滤：将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（基部放置单层尼龙布），获取绿色滤液，及时用棉塞将试管口封严。 防止乙醇挥发 探究·实践 a、制备滤纸条： 干燥的定性滤纸 2.色素的分离（纸层析法） 1cm 铅笔线 为什么要剪去两角？ 减少边缘效应，造成两边色素扩散快，保证色素带整齐。 实验步骤 b、画滤液细线 ★要求：细、直、匀 注意：待滤液干后，再画一两次。 实验步骤 2.色素的分离（纸层析法） 实验步骤 C、分离色素： 插滤纸条 层析液 培养皿 为何滤液细线不能触及层析液？ （防止色素溶解在层析液中） 为何要盖上培养皿？ （防止层析液挥发，因其易挥发且有毒） 2.色素的分离（纸层析法） 实验步骤 2.色素的分离（纸层析法） d、观察与记录： 观察滤纸条出现几条色度带，以及每条色素带的颜色和宽窄。 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） 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 绿叶中的色素 实验结果 胡萝卜素 （橙黄色）最少 叶黄素 （黄色） 较少 叶绿素a （蓝绿色）最多 叶绿素b （黄绿色）较多 溶解度 （扩散速度） 快 慢 二、绿叶中的四种色素 19 异常实验现象的分析 ①选取的叶片颜色不是浓绿色或称取的绿叶过少或放置数天的菠菜叶，色素含量少 ②加入的无水乙醇过多，色素溶液浓度小 ③未加碳酸钙或加入的过少，色素分子部分破坏 ④研磨不充分，色素未能充分提取出来 ⑤划滤液细线的次数太少，滤纸条上的色素含量少 ⑥层析时，部分滤液细线已触及层析液 同上4点 提取液 色素带 若色素提取液呈淡绿色的，其原因有 若色素带颜色较浅，其原因有 题： A B C D 韭黄 无水乙醇 √ 水 √ √ √ SiO4 √ √ × √ √ CaCO3 √ √ √ × √ 思维拓展 1、色素分离的其他方法: 在滤纸的中央滴一滴色素提取液，再滴一滴层析液，色素随层析液扩散，会得到近似同心环的4个色素圈，由外向内依次是什么色素？分别是什么颜色？ 黄色的类胡萝卜素在叶中始终存在，但只有在秋叶中的叶绿素分解后，它们才变得较为可见。 黄色和橙色色调是类胡萝卜素产生的，它们的降解速率比叶绿素慢 叶绿素吸收阳光中的红光和蓝紫光，而反射绿光，使叶呈现出绿色 Β-胡萝卜