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（2019）必修1

第5章第4节光合作用与能量转化 叶绿体的结构适于进行光合作用 不同色素对光的吸收差异 高中生物学 叶黄素(黄色) 高中生物学 叶绿素a (蓝绿色) 叶绿素b (黄绿色) 胡萝卜素(橙黄色) 类胡萝卜素 (含量约占1/4) 叶绿素 (含量约占3/4) 绿叶中光合 色素的种类 捕获光能的色素 光是一种电磁波，分为可见光和不可见光。可见光的 波长是400-760nm 。不同波长的光，颜色不同。 高中生物学 不同色素对光的吸收差异 四种光合色素对光的吸收有什么差别呢? 高中生物学 不同色素对光的吸收差异 不同色素对光的吸收差异 高中生物学 波长/nm 图5-12 叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱 不同色素对光的吸收差异 高中生物学 吸 收 光 能 的 百 分 比 / % 实验结果表明： 叶绿素a和叶绿素b 主要吸收红光和蓝紫光 胡萝卜素和叶黄素主要 吸收蓝紫光。 不同色素对光的吸收差异 波长/nm ▲图5-12 叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱 高中生物学 吸收光能的百分比/% , 吸收光 透过光 高中生物学 不同色素对光的吸收差异 叶片为什么是绿色的呢? 光 叶绿体 反射光 不同色素对光的吸收差异 色素的功能： 吸收光能，并且吸收光存在差异。 分离色素的原理： 不同色素在层析液中的溶解度不同。 高中生物学 不同色素对光的吸收差异 叶绿素的分子结构 高中生物学 β-胡萝卜素的分子结构 β-胡萝卜素 不同色素对光的吸收差异 高中生物学 色素名称 元素组成 分子质量 β-胡萝卜素 C、H 536 叶黄素 C、H、O 568 叶绿素a C、H、O、N、Mg 892 叶绿素b C、H、O、N、Mg 906 不同色素对光的吸收差异 高中生物学 不同色素对光的吸收差异 植 物 工 厂 高中生物学 不同色素对光的吸收差异 不同波长的光具有明显不同的生物学效应，包括 对植物的形态结构与化学组成、光合作用和器官生长 发育等方面的不同影响。 植物工厂的LED 灯都 是做成全红、全蓝、红蓝 组合三种形式。 高中生物学 叶绿体基粒 类囊体 叶绿体基质- 高中生物学 1g菠菜叶片中的 类囊体总面积竟 有60m²左右。 叶绿体的结构适于进行光合作用 外膜 内膜 叶绿体的结构适于进行光合作用 光 色素分子. 能吸收光 的复合体 光 色素分子 能吸收光 的复合体 高中生物学 叶绿体的结构适于进行光合作用 高中生物学 水绵 黑藻 1.实验材料为什么选择水绵和好氧细菌? 2.为何要除去小室中原有的空气? 3.在黑暗中用极细光束照射水绵有何巧妙 之处? 叶绿体的结构适于进行光合作用 恩格尔曼的第一个实验 高中生物学 4.为何把载有水绵的临时装 片又暴露于光下? 5.由实验能得出什么结论? 恩格尔曼的第一个实验 高中生物学 叶绿体的结构适于进行光合作用 思考： 结合刚刚学过的色素吸收光存在差异这一知识， 同学们能否在恩格尔曼第一个实验的基础上进一步 提出所要研究的问题? 工具： 三棱镜 叶绿体的结构适于进行光合作用 高中生物学 400 500 600 700 波长 (nm) 叶绿体的结构适于进行光合作用 高中生物学 资料： 又结合其他实验证据，科学家们证明了：在叶绿体基 质中，含有多种进行光合作用所必需的酶。 叶绿体的结构适于进行光合作用 高中生物学 叶绿体内部巨大的膜表面上， 分布着许多吸收光能的色素分子， 在类囊体膜上和叶绿体基质中，还 有很多进行光合作用所必需的酶。 叶绿体是光合作用的场 所，并且能够吸收特定波 长的光。 叶绿体的结构适于进行光合作用 高中生物学 叶绿体基粒 叶绿体的结构适于进行光合作用 思考： 课前任务中，同学们已经阅读了科普文章 《带着蓝藻去火星》,请思考“红色极限”的含 义，以及作者推测蓝藻可以在火星生存的原因。 高中生物学 叶绿素种类 分布 最大吸收光带及 主要吸收光的波长 叶绿素a 所有绿色植物中 红光和蓝紫光， 420~663纳米 叶绿素b 高等植物、绿藻、 眼虫藻、管藻 红光和蓝紫光， 460~645纳米 叶绿素c 硅藻、甲藻、褐藻、鹿角藻 红光和蓝紫光， 620~640纳米 叶绿素d 红藻、蓝藻 红光和蓝紫光 700~750纳米 叶绿素f 藻青菌等蓝藻 红外光波段 700~800纳米 细菌叶绿素 各种厌氧光合细菌 红光和蓝紫光， 715~1050纳米 叶绿体的结构适于进行光合作用 图片均摘自那颜《带着蓝藻去火星》 高中生物学 超统链接 小结 1.叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素 主要吸收蓝紫光。 2.叶绿体是捕获光能、进行光合作用的场所。 3.叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的色素分 子，在类囊体膜上和叶绿体基