5.4.1 光合作用与能量转化课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

光合作用与能量转化（一） 玉米中有时会出现白化苗。白化苗由于不能进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。 含有绿色的色素 叶片中的色素可能与光能的捕获有关 绿叶中究竟有哪些色素呢？ 实验！ 实验：绿叶中色素的提取和分离 一、原理 1、提取原理 2、分离原理 绿叶中的色素不只一种，它们都能溶解在层析液中。然而它们在层析液中的溶解度不同：溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。这样，几分钟后，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。 绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。 二、实验过程 1、提取绿叶中的色素 称取5g绿叶，剪去主叶脉，剪碎，放入研钵中；加少许二氧化硅和碳酸钙，再加入5-10mL无水乙醇，进行迅速、充分的研磨。将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。 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 二、实验过程 1、提取绿叶中的色素 用棉塞将试管口塞紧 一块单层尼龙布 （目的是防止乙醇挥发和色素氧化） 将研磨液迅速倒入玻璃漏斗进行过滤；将滤液收集到试管中。 二、实验过程 1、提取绿叶中的色素 得到的色素提取液颜色呈过浅的原因有哪些? ①研磨不充分，导致溶解的色素量很少； ②未加入碳酸钙或加入的量过少，导致色素被破坏，（主要是叶绿素被破坏）。 ③选材不当，未选择新鲜绿叶或称取的新鲜绿叶量过少； ④加入无水乙醇的量过多，导致色素溶液浓度偏小； 将干燥的定性滤纸剪成宽和长略小于试管直径和长度的滤纸条 再将滤纸条一端剪去两角 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀画出一条细线。待滤液干后，重画一到两次。 在距这一端底部1cm处用铅笔画一条细的横线 2.制备滤纸条 3.画滤液细线 色素均匀扩散，更好地分离 防止层析液在边缘扩散过快，使色素在滤纸上扩散均匀 细、直、齐：使分离的色素带平整、不重叠 取适量的层析液倒入小烧杯中，将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)轻轻插入层析液中（滤液细线不能触及层析液，以防止色素溶解于层析液中而无法分离），随后用培养皿盖住小烧杯，防止层析液挥发。 4.分离绿叶中的色素 有毒 5.观察记录实验结果 上 下 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） 类胡萝卜素 叶绿素 1、色素带的位置说明什么问题？ 2、色素带的宽窄说明什么问题？ 口诀：胡黄ab 叶绿体中的色素提取液 叶绿素主要吸收___________ 类胡萝卜素主要吸收________ 蓝紫光 蓝紫光、红光 红光区、蓝紫光区出现了暗带 绿光被吸收很少 四种色素对光的吸收 色素知识的应用 温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充光源？ 思考： 1.细胞哪些结构含有色素？ 2.叶片为什么往往是绿色的呢？ 3.为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不同呢？ 液泡：花青素；叶绿体：多种光合色素。只有叶绿体中的色素可以捕获光能。 叶片之所以呈现绿色，是因为叶绿体中的色素对绿光吸收最少，绿光被反射了出来。 叶绿素的合成需要光照和适宜的温度，秋季温度降低，光照强度变弱，再加上叶片自身衰老的原因，叶绿素逐渐被破坏，而类胡萝卜素较稳定，类胡萝卜素的颜色便显现了出来。 光合作用的场所 ——叶绿体 细胞器——叶绿体 细胞器——叶绿体 细胞器之间的分工合作 The division of labor among organelles 外膜 内膜 基质 基粒 两层膜 外膜 内膜 基质： 基粒： 结构 由类囊体垛叠而成，含与光合作用有关的酶和色素 含光合作用必需的酶，少量DNA、RNA 叶绿体的功能 第一个实验 该实验的结论是什么？ 恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？ 现象： 分析： 在没有空气的黑暗环境中，用极细的光束照射水绵 好氧细菌只集中在被光线照射的叶绿体附近。 光线照射部位进行光合作用产生了氧气。 恩格尔曼的实验一 在没有空气的光亮环境中 现象： 分析： 产生氧气的部位是叶绿体。 好氧细菌集中在叶绿体所有受光部位。 结论： 氧气是叶绿体释放出来的 1、选材：（1）水绵具有细长的带状叶绿体，易于观察现象。 （2）好氧细菌的利用，准确显示出氧气产生的部位。 2、设计：黑暗无空气的设计，排除了氧气和光的干扰。 4、进行黑暗(局部光照)和曝光对比实验，从而明确实验结果完全是光照引起的。 3、极细的光束照射：叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验。 恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？ 叶绿体的功能 第二个实验 该实验中，大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光的区域，为什么？ 叶绿体中的色素主要吸收红光与蓝紫光，几乎不吸收绿光 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。 叶绿体的功能 1、基于对叶绿体的结构和功能的理解，判断下列相关表述是否正确。 （1）叶绿体中只有叶绿素吸收的光能才能用于光合作用。 （ ） （2）叶绿体的类囊体上有巨大的膜面积，有利于充分吸收光能。 （ ） （3）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。（ ） 2、下列关于高等植物细胞内色素的叙述，错误的是（ ） A、所有植物细胞中都含有4种色素 B、有些植物细胞的液泡中也含有色素 C、叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收光能 D、植物细胞内的光合色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素两大类 × √ × A 随堂练习 3、在进行叶绿素提取和分离的实验时，不能让层析液没及滤液细线的原因是( ) A.滤纸上几种色素会扩散不均匀而影响结果 B.滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太分散 C.色素会溶解在层析液中而使结果不明显 D.滤纸条上的几种色素会混合起来 4、叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，光能的吸收发生在叶绿体的( ) A.内膜上 B.基质中 C.类囊体薄膜上 D.各部位上 5、白光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱就会出现一些黑色带，这些条带应 位于（ ） A．绿光区 B.红光区和 绿光区 C．蓝紫光和绿光区 D.红光区和蓝紫光区 C C D Lavf57.41.100 $$