5.4.1 捕获光能的色素和结构课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

5.4 光合作用和能量转化 一、 捕获光能的色素和结构 提示：影响光合作用的因素很多，既有植物自身条件，也有外界环境条件。二氧化碳浓度、营养液和温度是影响植物生长的重要外部条件，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。 问题探讨 1.靠人工光源生产蔬菜有什么好处？ 提示：用人工光源生产蔬菜，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。 2.为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件？ 2 一、捕获光能的色素 叶片是进行光合作用的主要器官，叶片多是绿色的，说明里面有绿色的色素。叶片中的色素可能与光能的捕获有关。 思考：“白化苗”待种子储存的养分耗尽后会死去。这说明什么问题呢？ 3 探究·实践：绿叶中色素的提取和分离 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。 4 捕获光能的色素和结构 绿叶中的色素存在于哪里？ 细胞里 绿叶中的色素有很多种，如何将不同种类的色素分离？ 层析液：20份石油醚、2份丙酮、1份苯 如何将细胞中的色素提取出来？ 先将细胞弄碎 色素易溶于有机溶剂中，可用无水乙醇作为提取液 探究·实践 绿叶中色素的提取和分离 1.实验原理 （1）提取原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂_______________中。 （2）分离原理:各种色素在___________中的__________不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上的_____________,反之则慢。 无水乙醇 层析液 溶解度 扩散更快 2.实验方法 （1）提取方法：过滤法 （2）分离方法：纸层析法 探究·实践：绿叶中色素的提取和分离 6 探究·实践：绿叶中色素的提取和分离 3.实验步骤： （1）提取绿叶的色素 向研钵中放入少量二氧化硅（有助于研磨充分）和碳酸钙（可防止研磨中色素被破坏），再加入10mL无水乙醇（溶解色素，少量、分次加入），迅速、充分研磨。 将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中(单层尼龙布)进行过滤。 用棉塞塞严 （目的是防止乙醇挥发和色素氧化）。 7 探究·实践：绿叶中色素的提取和分离 (2)制备滤纸条 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 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 8 (3)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 探究·实践：绿叶中色素的提取和分离 9 (4)分离绿叶中的色素 原理：溶解度高的色素随层析液在滤纸上_____________;反之，则慢。 将滤纸条有滤液细线的一端插入_____________。 思考：1、为何滤液细线不能触及层析液？ 2、为何要盖上培养皿？ 防止色素溶解在层析液中 防止层析液挥发，因其易挥发且有毒 扩散得快 层析液 探究·实践：绿叶中色素的提取和分离 10 （5）实验结果 ①滤纸上有几条色素带？ ④不同的色素带分别对应哪些色素？ ②从上而下的排序说明了什么？ 4条 ③不同条带的宽窄说明了什么？ 含量不同 溶解度不同 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 探究·实践：绿叶中色素的提取和分离 11 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） 探究·实践：绿叶中色素的提取和分离 12 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 一、捕获光能的色素 都是可见光 13 叶绿素主要吸收 类胡萝卜素主要吸收 树叶为什么是绿色？ 功能：吸收、传递和转化光能 红光和蓝紫光 蓝紫光 叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶片才呈现绿色。 一、捕获光能的色素 14 分析：为什么植物春夏叶子翠绿?而深秋则叶片金黄呢？ 由于叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素，而使类胡罗卜素的颜色被掩盖，只显示出叶绿素的绿色。 低温使叶绿素大量破坏，而使类胡萝卜素的颜色显示出来。 当温度低于7 ℃时，树叶中会生成花青素。 15 练习巩固 (1)提取色素时加碳酸钙的目的是使研磨更充分(　　) (2)绿叶中含量越多的色素，其在滤纸条上扩散得越快(　　) (3)叶绿素a和叶绿素b只吸收红光和蓝紫光(　　) (4)植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光(　　) × × × × (5)没有叶绿体的生物无法进行光合作用(　　) (6)植物细