内容正文:
5.4 光合作用与能量转化
第1课时:捕获光能的色素与结构
第2课时:光合作用的过程
第3课时:影响光合作用的因素及其应用
第5课时:拓展:光呼吸与C3、C4、CAM植物
第4课时:光合与呼吸综合
光合作用
细胞呼吸
能量
ATP
酶
物质代谢
有机物
分解
有机物
合成
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
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试剂 原理
提取 ________ 绿叶中的色素溶于 ,而不溶于水
分离 _______ 各种色素在 中的 不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得 ,反之则慢
(1)实验原理
无水乙醇
层析液
有机溶剂
层析液
溶解度
快
一、捕获光能的色素
1.探究:绿叶中色素的提取与分离
提取色素要注意什么?
1. 破碎细胞及叶绿体,使色素充分释放。
2. 保证色素的结构和活性不被破坏。
3. 使色素溶解于试剂中。
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(2)实验步骤
二氧化硅
碳酸钙
扩散均匀、整齐
单层尼龙布(滤纸会吸收色素)
管口加棉塞(防止乙醇挥发和色素氧化)
干燥的定性滤纸
避免层析液在边缘扩散过快(边缘效应),使其同步到达细线
将滤纸剪成能放入试管中的滤纸条
在滤纸条一端剪去两角
在距去角一端1 cm处用铅笔画一条细的横线
铅笔线
剪两角
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画滤液细线
将滤液倒入培养皿,用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线均匀画出一条细线。等滤液干后再画一到两次。
为了积累更多的色素,使分离后的色素带更明显
★要求:细、直、齐 ;重复2—3次
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(2)实验步骤
二氧化硅
碳酸钙
扩散均匀、整齐
单层尼龙布(滤纸会吸收色素)
管口加棉塞(防止乙醇挥发和色素氧化)
结果分析:
①色素带的条数与色素种类有关,四条色素带说明有
_____色素。
②色素带的宽窄与色素含量有关,色素带越宽说明此
种色素含量 。色素带最宽的是 ,最窄的
是 ,叶绿素b的色素带比叶黄素的稍宽。
③色素带扩散速度与 有关,扩散速度越快说明溶解度越 。
④相邻两条色素带之间距离最远的是 ,最近的是____
_____________。
四种
越多
叶绿素a
胡萝卜素
溶解度
高
胡萝卜素和叶黄素
叶绿
素a和叶绿素b
色素种类 颜色 吸收光谱
________ 类胡萝卜素(含量约占1/4) 橙黄色 主要吸收___
_____
叶黄素 _____
________ 叶绿素(含量约占3/4) 蓝绿色 主要吸收___
___________
叶绿素b ______
(3)实验结果分析
胡萝卜素
蓝
紫光
叶绿素a
蓝
紫光和红光
黄色
黄绿色
含量最多
含量最少
2.色素的种类
叶绿素溶液
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
类胡萝卜素溶液
红橙黄绿青蓝紫
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2.叶绿体中的色素及色素的吸收光谱
叶绿素b
叶绿素a
由图可以看出:
(1)叶绿体中的色素只吸收_______,而对红外光和紫外光等不吸收。
(2)叶绿素对_____________
的吸收量大,类胡萝卜素对________的吸收量大,对其他波段的光并非不吸收,只是吸收量较少。
可见光
红光和蓝紫光
蓝紫光
源于必修1 P99“图5-12”“旁栏思考”
(1)从叶绿素吸收光谱图可知:叶绿素a在红光部分的吸收带较叶绿素b偏向长波方面,且吸收光谱带比叶绿素b宽,叶绿素b在蓝紫光部分的吸收光谱带比叶绿素a (填“宽”或“窄”)。
(2)研究表明:在遮光条件下,以蓝紫光为主的散光占比增加。请预测:在适当遮光的条件下叶片(比如同一植物底层叶片)中叶绿素a/b ,弱光下的吸光能力 ,有利于提高植物的捕光能力,是对弱光环境的一种适应。
宽
降低
增强
教材隐性知识
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3.色素的功能
吸收、传递和转化光能
具有转化光能是少数的叶绿素a。
因此,没有叶绿素a的植物不能进行光合作用。
3.色素的功能
吸收、传递和转化光能
实验出现异常现象的原因分析
归纳总结
异常现象 原因分析
收集到的滤液绿色过浅 ①未加二氧化硅,研磨不充分;
②使用放置数天的菠菜叶,滤液色素(叶绿素)太少;
③一次加入大量的无水乙醇,提取液浓度太低(正确做法:分次加入少量无水乙醇);
④未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏
实验出现异常现象的原因分析
归纳总结
滤纸条色素带重叠 ①滤液细线不直;
②滤液细线过粗
滤纸条无色素带 ①忘记画滤液细线;
②滤液