5.4.1捕获光能的色素和结构课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

5.4.1捕获光能的色素和结构 导入 2 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。 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。 导入 3 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，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。（教材P98） 绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。 一 捕获光能的色素 4 1cm 层析液 纸层析法 一 捕获光能的色素 5 一 捕获光能的色素 6 二、实验过程 1、提取绿叶中的色素 称取5g菠菜叶，剪碎，放入研钵中；加少许二氧化硅和碳酸钙，再加入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。 一 捕获光能的色素 7 二、实验过程 1、提取绿叶中的色素 用棉塞将试管口塞紧 （目的是防止乙醇挥发和色素氧化） 一块单层尼龙布 一 捕获光能的色素 8 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淡绿色的原因有哪些? ①研磨不充分或研磨速度太慢，乙醇挥发，导致溶解的色素量很； ②选材不当，未选择新鲜绿叶或称取的新鲜绿叶量过少； ③加入无水乙醇的量过多，导致色素溶液浓度偏小； ④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。 一 捕获光能的色素 9 取材：称取 5g 新鲜绿叶（烘干）； 研磨：剪碎叶片，放入研钵中，加少许二氧化硅和碳酸钙，再加入 10 mL 95%乙醇，迅速、充分研磨； 过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤； 收集：用小试管收集色素滤液，及时将试管口用棉塞塞严。 使研磨更充分 防止叶绿素被破坏 1 溶解色素（提取色素） 色素的提取 防止乙醇挥发、防止色素分解 滤纸会吸附色素 减少乙醇挥发，防止色素氧化 实验过程 一 捕获光能的色素 色素均匀扩散，更好地分离 防止层析液在边缘扩散过快，使层析液同步到达滤液细线 笔墨中的色素会也能随层析液扩散， 污染从绿叶中提取的色素 细、直：使分离的色素带平整、不重叠 积累更多的色素， 使分离出的色素带清晰。 铅笔细线 色素的分离 实验过程 一 捕获光能的色素 11 不能让滤液细线触及层析液： 防止色素溶解在层析液中， 导致实验失败观察不到色素带 防止层析液中的成分挥发 (因为丙酮、苯等有毒) 色素的分离 实验过程 一 捕获光能的色素 12 三、实验结果 记忆： 从上到下 胡黄AB 橙黄蓝黄 一 捕获光能的色素 13 三、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） （主要吸收蓝紫光和红光） （主要吸收蓝紫光） 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？ 一 捕获光能的色素 14 分析讨论 色带常出现的错误与分析 滤纸条上未得到色带 ①滤液细线浸没到层析液中 ②用清水代替乙醇进行提取 ①研磨不充分(未加入SiO2) ②提取时加入的乙醇过多 ④未加CaCO3，色素分子被破坏 ⑤所取的绿叶不新鲜 ③滤液细线画的次数不够 ①滤液细线画得过粗或不整齐 ②滤纸条未剪去两角 滤纸条上的色带颜色较浅 滤纸条上的色带重叠 ③忘画滤液细线 一 捕获光能的色素 15 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 一 捕获光能的色素 16 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？ 一 捕获光能的色素 17 ①光照：光是叶绿体发育和叶绿素合成必不可少的条件。植物在缺光条件下影响叶绿素形成而使叶子发黄的现象，称为黄化现象。 ②温度：最适温度是20~30℃，最低温度约为2~4℃，最高温度为40℃左右 温度过高或过低均降低合成速率，加速叶绿素降解。 秋天叶子变黄和早春寒潮过后秧苗变白等现象，都与低温抑制叶绿素形成有关。 ③矿质元素：氮、镁：叶绿素的组分； 铁、铜、锰、锌：叶绿素酶促合成的辅因子。 ④水（了解）植物缺水会抑制叶绿素的生物合成，且与蛋白质合成受阻有关。严重缺水时，叶绿素合成减慢，降解加速，所以干旱时叶片呈黄褐色 影响色素生成的因素 一 捕获光能的色素 18 叶绿体的结构 功能：进行光合作用 结构：双层膜结构的细胞器 ①吸收光能的色素分布在类囊体薄膜（光合膜）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。 ②在类囊体膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的酶。这是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。 二 叶绿体的结构适于进行光合作用 19 水绵 叶绿体的功能 二 叶绿体的结构适于进行光合作用 20 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？ 二 叶绿体的结构适于进行光合作用 21 分析：这一巧妙的实验说明了什么？ 叶绿体中的色素主要吸收红光与蓝紫光，几乎不吸收绿光 恩吉尔曼第二个实验的结果 二 叶绿体的结构适于进行光合作用 22 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 练习 23 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 练习 24 6.植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是（    ） A．氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素 B．叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上 C．用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰 D．叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢 D 练习 25 7.叶绿体是细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。相关叙述正确的有（   ） ①借助高倍显微镜可观察菠菜叶表皮细胞中叶绿体的形态和分布；②光学显微镜下，所有植物细胞中的叶绿体都呈扁平的椭球形或球形；③叶绿体外膜、内膜及类囊体薄膜的基本支架都是磷脂双分子层；④叶绿体双层膜以及大量基粒和类囊体的存在增大了其受光面积；⑤叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，因此可用纸层析法提取 A．一项 B．二项 C．三项 D．四项 A 8.下列有关色素提取和分离实验的说法，正确的是（ ） A.根据绿叶中色素在无水乙醇中溶解度不同，可对色素进行分离 B.分离色素时，蓝绿色的色素带距离滤液细线最远 C.利用纸层析法可分离4种叶绿体色素 D.叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢 C 练习 27 9.如图是某同学用无水乙醇分别提取正常光照和强光照下某种植物等量叶片中的光合色素，然后用层析液进行纸层析得到的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列相关叙述正确的是( ) A.实验研磨操作中若加入的二氧化硅或碳酸钙过少，都会导致色素条带颜色变深 B.实验中对研磨液过滤时，采用滤纸过滤，实验效果更好 C.色素分离过程中如果滤液细线触及层析液，会缩短四条色素带间的距离 D.与正常光照下相比，该植物强光照下叶片会发黄 D Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder r0.2.61(gap_fixed:False) $$