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

光合作用 绝大多数生物，活细胞所需能量的最终源头是 ，将光能转变成细胞能够利用的化学能的生理过程是 。 来自太阳的光能 光合作用 正常苗 白化苗 正常幼苗能进行光合作用制造有机养料 白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料 这说明光合作用需要色素去捕获光能。 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。 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离开。 分离原理 （一）实验：绿叶中色素的提取和分离 一、捕获光能的色素 1.实验原理 ①研磨 材料:5g鲜叶 药品 SiO2——有助于研磨充分 CaCO3 ——防止色素被破坏 无水酒精——溶解色素 （1）提取色素 2.实验步骤 ②过滤：获取绿色滤液（试管口加棉花防挥发） ①准备滤纸条 铅笔线 画铅笔细线 滤液细线 画滤液细线 要求： 细直齐 重复2—3次 （2）分离色素 ②画滤液细线 ③纸层析 插滤纸条 层析液 培养皿 ★层析液不能没及滤液线 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b ★培养皿加盖防挥发 3.实验结果 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） 叶绿体中的色素 功能：吸收、传递和转化光能 实验关键 1.选材时应注意选择鲜嫩、色浓绿、无浆汁的叶片。如菠菜叶、棉花叶、洋槐叶等。 2.画滤液细线时应以细、齐、直为标准，重复画线时必须等上次画线干燥后再进行，重复2-3次。 3.层析时不要让滤液细线触及层析液。 注意事项 1.因丙酮和层析液都是易挥发且有一定毒性的有机溶剂，所以研磨要快，收集的滤液要用棉塞塞住，层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的挥发。 2.在研磨时要加少许二氧化硅，目的是为了研磨充分，有利于色素的提取；加少许碳酸钙的目的是为了防止研磨过程中，叶绿体中的色素受到破坏。 3.分离色素时，一定不要让滤纸条上的滤液细线接触到层析液，这是因为色素易溶解在层析液中，导致色素带不清晰，影响实验效果。 （二）色素的吸收光谱 叶绿素溶液 叶绿素主要吸收蓝紫光和红橙光 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 类胡萝卜素溶液 对比分析 400 500 600 700 波长/nm 叶绿体色素吸收光谱 叶 绿 素 a 叶 绿 素 b 类胡萝卜素 【典型例题】 B （2015上海卷.21）从新鲜的菠菜叶片提取叶绿体色素，发现提取液明显偏黄绿色，最可能的原因是（ ） A．加入的石英砂太多　 B．没有加入碳酸钙 C．用脱脂棉过滤不彻底 D．一次加入过多无水乙醇 外膜 内膜 基粒 基质 类囊体 类囊体薄膜上 类囊体薄膜和基质 二、叶绿体的结构和功能 色素分布： 酶分布： 1.叶绿体结构 1880年恩格尔曼实验 结论：氧是由叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的场所。 水绵 好氧细菌 黑暗处理 极细光束照射 暴露在光下 2.叶绿体功能 15 15 1.为什么选用水绵和好氧细菌做为实验材料？ 2.为什么选用黑暗并且没有空气的环境？ 3.为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在光下？ 1.水绵不仅有细而长的带状叶绿体，而且螺旋分布于细胞中，便于进行观察分析研究。好氧细菌能指示释放氧的部位。 2.先选用黑暗并且没有空气的环境，是为了排除实验中光线和氧的影响，确保实验的准确性。 3.能准确判断水绵细胞中释放氧的部位；而后用完全曝光的水绵与之做对照，从而证明了实验结果完全是光照引起的，并且氧是由　　　 释放出来的。 叶绿体 恩格尔曼实验的巧妙之处 下列关于叶绿体的描述，正确的是（ ） A．叶绿体中的类胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光 B．光学显微镜可以观察到类囊体 C．叶绿体外表的双层膜上具有叶绿素和酶 D．基粒由类囊体堆叠而成 【典型例题】 D 叶绿素 类胡萝卜素 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） （吸收红橙光和蓝紫光） （吸收蓝紫光） 含量约占3/4 含量约占1/4 叶绿体是进行光合作用的场所，它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。 光合作用的色素 18 2000多年前，亚里士多德认为植物体由 “土壤汁”构成，即植物生长发育所需物质完全来自土壤。 三、光合作用的探究历程 亚里士多德观点 五年后 +74.4kg －0.057kg 1642年范·海尔蒙特实验 结论：植物增重来自水分 开始时 柳树的质量 2.3kg 干土的质量 90.8kg 只浇雨水 ５年后 改变量 76.7kg 90.743kg