5.4 光合作用与能量转化（第一课时）课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

第4节 光合作用与能量转化 第5章 细胞的能量供应和利用 （第1课时 ）色素和叶绿体 植物进行光合作用起始于捕获光能， 植物捕获光能依靠特定的物质和结构。 正常的绿色玉米幼苗可以生长。 白化玉米幼苗，待种子中储存的养分 耗尽就会死去。 叶片中的色素与光能的捕获有关。 色素和叶绿体 2 一、绿叶中色素的种类—提取和分离实验 二、色素的功能（吸收光谱） 三、叶绿体的结构和功能 光合作用 1、实验原理 色素的提取原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，可用无水乙醇提取绿叶中的色素。 色素的分离原理：（纸层析法）各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的随层析液在滤纸上扩散的快，反之，则慢，这样几分钟后色素就会随层析液在滤纸上扩散而分离开。 一、绿叶中色素的提取和分离 4 剪碎 ＋CaCO3 ＋无水乙醇，研磨 色素滤液 提取绿叶中的色素 2、操作步骤 保护色素 研磨充分 溶解色素 单层尼龙布（不用滤纸、纱布） 过滤 ＋SiO2 5 分离色素 2、操作步骤 制备滤纸条 画滤液细线 纸层析 思考1、为什么层析液不能浸没滤液细线？ 层析液： 20份石油醚、2份丙酮和1份苯 图像略有些贴壁，而贴壁是不允许的。 6 ——黄绿色（叶绿素b） ——蓝绿色（叶绿素a） ——黄 色（叶 黄 素） ——橙黄色（胡萝卜素） 层析液 滤液细线 （溶解度最高） 叶绿素(3/4) 类胡萝卜素 绿叶中的色素 胡 黄 a b 3、结果及分析 7 色素名称 元素组成 β-胡萝卜素 C、H 叶黄素 C、H、O 叶绿素a C、H、O、N、Mg 叶绿素b C、H、O、N、Mg 思考2、为什么不同色素呈现不同的颜色？ 4、小结 一、绿叶中色素的提取和分离 二、色素的功能（吸收光谱） 三、叶绿体的结构和功能 光合作用 思考2、为什么不同色素呈现不同的颜色？ ——黄绿色（叶绿素b） ——蓝绿色（叶绿素a） ——黄 色（叶 黄 素） ——橙黄色（胡萝卜素） 层析液 滤液细线 （溶解度最高） 叶绿素(3/4) 类胡萝卜素 绿叶中的色素 胡 黄 a b 二、色素的功能 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。 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。一般情况下光合作用利用的都是可见光。 变换光的波长测定色素的吸收光谱 ①叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 ②叶绿素a和叶绿素b的吸收峰值不同 变换光的波长测定色素的吸收光谱 ①叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 ②叶绿素a和叶绿素b的吸收峰值不同 ③类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不吸收红光 色素 种类 色素 颜色 色素 含量 元素 组成 主要吸收 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 橙黄色 最少 C、H 蓝紫光 不吸收红光 黄色 较少 C、H、O 蓝紫光 不吸收红光 蓝绿色 最多 C、H、O、N、Mg 红光 蓝紫光 黄绿色 较多 C、H、O、N、Mg 红光 蓝紫光 思考、不同季节，不同植物的叶片为何会呈现不同的颜色？ 比较项目 光合色素 细胞液色素 存在部位 叶绿体 液泡 溶解性 脂溶性 水溶性 代表种类 类胡萝卜素和叶绿素 花青素 颜色 橙黄、黄、绿 红、蓝、紫 颜色变化 不随pH改变变化颜色 随pH改变变化颜色 教材P101概念检测 17 思考、海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。这种现象是如何造成的？ 光的波长越长，所含能量越少，穿透能力越弱 红光的穿透能力最弱，蓝紫光穿透能力最强 浅层水体的藻类主要吸收红光和蓝紫光，吸收绿光很少 深层水体的藻类主要吸收蓝紫光，吸收的红光很少 教材P101拓展应用 一、绿叶中色素的提取和分离 二、色素的功能（吸收光谱） 三、叶绿体的结构和功能 光合作用 电子显微镜下，叶绿体由双层膜包被，内含许多基粒（由类囊体堆叠而成），基粒和基粒之间充满基质。 吸收光能的色素分布在类囊体薄膜上。叶绿体内由众多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。 1g菠菜叶片中的类囊体总面积有60m2左右。 ADP＋Pi ATP 实验对象： 自变量： 因变量： 汉水丑生侯伟作品 实验结果： 实验结论： 叶绿体吸收光能用于光合作用放氧气。 好氧细菌的分布 带 恩格尔曼的实验之一 叶绿体是否照到光。 水绵（叶绿体呈____状）、好氧细菌。 叶绿体照光部位是否产生氧气，观测指标是 好氧细菌集中分布在叶绿体的照光部位。 光合作用的场所是叶绿体 叶绿体能吸收光能用于光合作用释放氧气 恩格尔曼的实验 其他实验证据（如有机物的合成部位在叶绿体） 不能说明 说明 说明 1954年科学家才确认光合作用全过程均发生在叶绿体 恩格尔曼