5.4 捕获光能的色素和结构（第2课时）-【省心备课】2024-2025学年高一生物同步教学精品课件（人教版2019必修1）

第5章 细胞的能量供应与利用 第4节 光合作用与能量转化（第1课时） 生物不仅受到非生物因素影响，还受到生物因素影响 一、捕获光能的色素和结构 阳光是由不同波长的光组合成的复合光，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。 三棱镜实验： 课本P98最后1段 一、捕获光能的色素和结构 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；波长小于400nm的光是紫外光；波长大于760nm的光是红外光；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光 判断:通常，红外光和紫外光可被叶绿体中色素吸收用于光合作用 × 课本P99 一、捕获光能的色素和结构 课本P99 （二）色素的吸收光谱 色素的功能：吸收、传递和转化光能 图：自然光通过三棱镜 自然光经过色素提取液后通过三棱镜 现象：光屏出现明显的色光带 现象：色光带变暗， 且蓝紫光和红光大部分被吸收 一、捕获光能的色素和结构 课本P99 叶绿素溶液 类胡萝卜素溶液 实验表明：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， 色素对绿光吸收最少。 色素的功能：吸收、传递和转化光能 （二）色素的吸收光谱 一、捕获光能的色素和结构 课本P99 思考：为什么植物叶片呈现绿色？ 绿光吸收最少，反射得多 含有叶绿素含量高 植物工厂为什么不用发绿光的光源？ 对绿光吸收最少，常运用蓝紫光、红光或白光光源 D 3.(2024·湖南雅礼中学模拟)高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低以适应环境。如图是①②两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述，正确的是(　　)P93 A.①和②主要分布在叶绿体的内膜上 B.利用纸层析法分离色素时，②应位于滤纸条 的最下端 C.植物叶片呈现绿色是由于①②主要吸收绿光 D.弱光下①的相对含量增高有利于植物对弱光的利用 ②叶绿素a ①叶绿素b 02 03 01 随堂检测 04 目录 塑料大棚中“薄膜颜色”与“补光类型” 1.不同“薄膜颜色”的透光情况比较 红色薄膜 蓝色薄膜 无色薄膜 白光 红色薄膜 蓝色薄膜 无色薄膜 结论：塑料大棚应选用无色薄膜 一、捕获光能的色素和结构 2.不同灯泡（功率相同）产生光的情况比较 白光灯泡 红光灯泡 紫光灯泡 结论：补光时应使用红灯泡或紫灯泡 1.不同“薄膜颜色”的透光情况比较 结论：塑料大棚应选用无色薄膜 一、捕获光能的色素和结构 课本P99 为什么植物春夏叶子翠绿，而秋天则叶子是金黄呢？ 由于叶绿素的含量高，显示出叶绿素的绿色 由于叶绿素易受到低温破坏，秋季低温使叶绿素大量破坏，类胡萝卜素较稳定，而使类胡萝卜素的颜色显示出来 笔记：叶绿素在低温下易分解，类胡萝卜素较稳定 二 叶绿体的结构适于进行光合作用 外膜 内膜 基粒 基质 类囊体 叶绿体的模式图 圆饼状囊状结构 （1）形态： 一般为扁平的椭球形或球形 由类囊体堆叠而成 （2）结构( 用电子显微镜观察 ） （3）功能： 光合作用的场所 课本100页 二 叶绿体的结构适于进行光合作用 捕获光能的结构—叶绿体 课本P100.101 叶 绿 体 光合色素分布 类囊体薄膜上 光合酶分布 类囊体薄膜上 叶绿体基质中 判断:叶绿体内膜和外膜分布有光合作用有关的酶 叶绿体中的色素主要分布在叶绿体基质中 × × 类囊体薄膜上 色素　 酶 × [辨正误]P92 (1)植物叶片呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光。( ) 提示：对绿光的吸收量较少，绿光被反射，所以叶片呈现绿色。 (2)没有叶绿体的生物无法进行光合作用。( ) 提示：蓝细菌没有叶绿体也可以进行光合作用。 (3)植物细胞都含有叶绿体。( ) 提示：植物的根等不见光部位不含叶绿体。 (4)在真核细胞内，能进行光合作用的色素分布在叶绿体以及液泡中。( ) 提示：液泡中不含能进行光合作用的色素。 × × × 二、叶绿体中的色素及叶绿体的功能 自主梳理 目录 【 学以致用 】 A 4.(2024·南京师大附中期中)如图为叶绿体亚显微结构模式图。下列关于其结构与功能的叙述，正确的是(　　)P92 A.该结构与植物细胞的能量转换有关 B.①主要由纤维素构成 C.吸收光能的色素主要分布在②上 D.与光合作用有关的酶只位于④中 外膜 内膜 基粒 叶绿体基质 能量转化站：叶绿体、线粒体 由磷脂和蛋白质组成 色素：类囊体薄膜 酶：类囊体薄膜和叶绿体基质 ③ ③④ 合作探究 目录 二、叶绿体中的色素及叶绿体的功能 二 叶绿体的结构适于进行光合作用 叶绿体的功能 恩格尔曼的实验一 （1）材料： 叶绿体呈 螺旋式带状 ，便于观察 a.水绵: b.需氧细菌: 可以确定释放O2 的部位 二 叶绿体的结构适于进行光合作用 恩格尔曼的实验一 极 细 光 束 均 匀 光 照 水绵 好氧细菌 极细光束照射 完全曝光 黑暗 无空气 好氧细菌集中于叶绿体被光束照射的部位 好氧细菌分布于叶绿体所有受光部位 结论：叶绿体光合作用释放氧气，叶绿体是进行光合作用的场所 笔记：没有空气黑暗的环境→排除氧气和光的干扰 二 叶绿体的结构适于进行光合作用 恩格尔曼的实验二 大量的需氧细菌聚焦在 红光 和 蓝紫光 区域 得出结论：叶绿体主要吸收红光和蓝紫光 水绵叶绿体上的光合色素主要吸收 红光和蓝紫光 ，在此波长的照射下，叶绿体会释放 氧气 ，适于需氧细菌在此区域分布。 光 三棱镜 临时装片 好氧细菌 水绵 好氧细菌 二 叶绿体的结构适于进行光合作用 恩格尔曼的实验 结论：叶绿体主要吸收红光和蓝紫光 综合上述两个实验可以得出：①叶绿体是光合作用的场所 ②叶绿体主要吸收红光和蓝紫光 极 细 光 束 均匀光照 结论：氧是由叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的场所。 × [辨正误] (1)植物叶片呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光。( ) (2)没有叶绿体的生物无法进行光合作用。( ) (3)植物细胞都含有叶绿体。( ) (4)在真核细胞内，能进行光合作用的色素分布在叶绿体以及液泡中。( ) × × × ①叶绿素含量高 ②吸收绿光少 蓝细菌没有叶绿体也可以进行光合作用。 植物的根部细胞、表皮细胞不含叶绿体。 液泡中的花青素不能进行光合作用 二、叶绿体中的色素及叶绿体的功能 自主梳理 目录 5.(2024·黑龙江哈尔滨三中期末)科学家用水绵进行了如下实验：把载有水绵和需氧细菌的临时装片放在没有空气和光照的条件下一段时间，然后用极细的光束照射水绵不同部位，观测到一些部位有需氧细菌积聚，另一些部位则没有需氧细菌积聚(如图所示)。由此得出的结论是(　　) B A.光合作用产生淀粉，场所是叶绿素 B.光合作用产生氧气，场所是叶绿体 C.光合作用产生淀粉，需要水 D.光合作用产生氧气，需要二氧化碳 产生O2 合作探究 目录 二、叶绿体中的色素及叶绿体的功能 D 1.(2024·贵州凯里期中)下列关于叶绿体色素的叙述，错误的是(　　) A.利用纸层析法可分离叶绿体的4种色素 B.绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同 C.叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光 D.叶黄素和胡萝卜素主要吸收绿光 3/4 1/4 蓝紫光 叶绿素和类胡萝卜素对绿光吸收很少 随堂检测 01 02 03 04 目录 D 2.(2024·河北邢台调研)下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的操作，对应关系正确的是(　　) A.研磨时加无水乙醇→确保滤液中色素含量高 B.研磨时加二氧化硅→保护色素，避免色素分解 C.滤液细线要求直、细、匀→防止色素氧化，色素带平整不重叠 D.滤纸条预先干燥处理→分离色素时，层析液快速扩散 提取绿叶中的色素 加SiO2:使研磨得充分 碳酸钙 避免色素带重合 01 02 随堂检测 03 04 目录 D 3.(2024·湖南雅礼中学模拟)高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低以适应环境。如图是①②两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述，正确的是(　　) A.①和②主要分布在叶绿体的内膜上 B.利用纸层析法分离色素时，②应位于滤纸条 的最下端 C.植物叶片呈现绿色是由于①②主要吸收绿光 D.弱光下①的相对含量增高有利于植物对弱光的利用 类囊体薄膜 a b ① 反射 02 03 01 随堂检测 04 目录 A 4.某生物兴趣小组欲制作彩色“叶片”书签，即将滤纸片剪成如图形状(“叶柄”处已剪去两角)来分离绿叶中提取出的色素，趣味实验完成后“叶片”书签自上而下留下4条色素带。下列说法中正确的是(　　) A.书签不同色素带的宽度不同，但都只能吸收可见光 B.需用铅笔在“叶柄”处画一条细直的横线作为滤液细线 C.因绿叶中色素溶解于有机溶剂中，故不同色素能在书签 上扩散分离开 D.一段时间后叶绿素被分解，书签只剩下3、4两条带，分 别为橙黄色、黄色 参照线 色素在层析液中的溶解度不同 1、2 03 04 02 01 随堂检测 目录 二 叶绿体的结构适于进行光合作用 这是因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长光的照射下，叶绿体会释放氧气，适于需氧细菌在此区域分布。 5.为什么大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域呢？ 光 三棱镜 临时装片 好氧细菌 水绵 好氧细菌 6.综合上述分析，你认为叶绿体具有什么功能？ 叶绿体是进行光合作用的场所，并且能够吸收特定波长的光。 二 叶绿体的结构适于进行光合作用 色素　 酶 分布： 主要分布在绿色植物的叶肉细胞 (1)结构 外表：①_______ 内部 ②_____ ③______：由_________堆叠而成 ↓决定 (2)功能：进行____________的场所。 双层膜 基质 基粒 类囊体 光合作用 (3)物质基础 在叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的_________。 在_____________上和______________中，还有许多进行光合作用所必需的酶。 色素分子 类囊体膜 叶绿体基质 $$