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

第五章 第四节 光合作用和能量转化 4.1 捕获光能的色素和结构 必修一分子与细胞 玉米中有时会出现白化苗。白化苗对植物的生长有什么影响？ 植物的叶片中含有一种还是多种色素呢？用什么方法可以获得绿叶中的色素呢？ 绿色植物通过光合色素捕获光能。无光合色素的植物因无法制造有机物而无法生存，如：玉米的白化苗。 色素 脂溶性色素 (如叶绿素等） 水溶性色素 (如花青素等) 光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径 。因此，有人称光合作用是“地球上最重要的化学反应" 思考 绿叶中色素的提取和分离 【实验目的】 进行绿叶色素的提取 分离绿叶中的色素 【实验原理】 提取的原理 分离的原理 【分离方法】 色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。 不同的色素在层析液的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散的快，反之则慢。 纸层析法 【实验操作】 1.提取绿叶的色素 剪碎 研磨 过滤 加试剂 选材： 新鲜菠菜叶 二氧化硅 碳酸钙 无水乙醇 充分 迅速 单层 尼龙布 棉塞塞严 绿叶中色素的提取和分离 【实验操作】 1.提取绿叶的色素 二氧化硅有助于研磨得充分 碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。 溶解绿叶中的色素 防止无水乙醇挥发，使色素充分溶解。 防止滤液挥发和色素氧化 绿叶中色素的提取和分离 【实验操作】 2.制备滤纸条 剪去滤纸两角 为什么要剪去两角？ 防止色素在两边扩散过快，导致色素带不齐。 干燥的定性滤纸 3.画滤液细线 铅笔线 画铅笔细线 滤液细线 画滤液细线 ★ 要求：细、齐、直；重复1-2次。 使色素带平整，不重叠 使滤纸条上的色素更多，便于观察 绿叶中色素的提取和分离 【实验操作】 4.分离绿叶中的色素 插滤纸条 层析液 培养皿 为什么层析液不能浸没滤液细线？ 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 绿叶中色素的提取和分离 绿叶中色素的提取和分离 【实验操作】 5.实验结果与结论 实验结果 色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度 最少 最高 最快 最多 最低 最慢 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 橙黄色 黄色 蓝绿色 黄绿色 较少 较多 较高 较低 较快 较慢 类胡萝卜素 （1/4） 叶绿素 （3/4） 胡 黄 a b 如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置。应将滤液滴在 a 处还是 b 处？实验结果应会出现四个不同颜色的同心圆，最外层应是什么颜色？ 实验改进与思考 定性滤纸 培养皿 灯芯棉 四个同心圆的色素带，从外往里依次为 。 思考: 绿叶中色素的提取和分离 异常现象 原因分析 收集到的滤液 绿色过浅 滤纸条色素带重叠 滤纸条无色素带 ①未加石英砂(SiO2)，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，叶绿素被破坏 ①滤液细线不直；②滤液细线过粗 ①忘记画滤液细线； ②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中 绿叶中色素的提取和分离 某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于各组操作不同，出现了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是 (　　) D A.甲可能是因为研磨时未加入SiO2 B.乙可能是因为研磨时未加入CaCO3 C.丙可能是误用水作提取液和层析液 D.丁是正确操作得到的理想结果 习题练习 在做提取和分离叶绿体中的光合色素实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为 (　　) B 试剂 甲 乙 丙 丁 无水乙醇 － ＋ ＋ ＋ CaCO3 ＋ ＋ － ＋ SiO2 ＋ ＋ ＋ － A.①②③④ B.②④①③ C.④②③① D.③②①④ 习题练习 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。 智慧植物工厂（视频） 靠人工光源生产蔬菜有什么好处？ 可以避免由于自然环境中光照强度不足导致光合作用强度低而造成的减产。同时，人工光源的强度和不同色光是可以调控的，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。 植物工厂里面为什么不用发绿光的光源呢？ 一、捕获光能的色素 吸收光谱 一、捕获光能的色素 阳光(白光)在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带，称为光谱。 色素溶液