5.4.1光合作用与能量转化一捕获光能的色素和结构课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦“捕获光能的色素和结构”，通过植物工厂人工光源调控、玉米白化苗与正常苗对比等情境导入，引导学生思考色素对光合作用的作用，搭建起从光合作用概念到色素种类、提取分离实验及叶绿体结构的学习支架。 其亮点在于实验设计详实，涵盖色素提取分离的原理、步骤及注意事项，结合恩格尔曼实验等科学史素材，培养学生科学思维（分析滤液绿色过浅原因）、探究实践（自主设计实验方案）和生命观念（叶绿体结构与功能相适应）。学生能提升实验操作与问题解决能力，教师可借助总结练习有效巩固知识，优化教学效果。

第4节，光合作用与能量转化 —— 捕获光能的色素和结构 讲演人： 1 2 1 3 教学目标 捕获光能的色素 总结与练习 CONTENT 目录 PPT模板 http:///moban/ 4 叶绿体的结构适于进行光合作用 2 1 教学目标 模板来自于：第一PPT https:/// 3 教学目标 2. 自主设计实验方案，提高学生观察、分析和解决问题的能力。 3. 体会科学研究的艰辛和成功的乐趣，养成求实、创新及勇于探究的科学精神 1. 掌握色素的种类及作用，形成结构与功能相适应的生命观。 4 2 捕获光能的色素 5 捕获光能的色素 植物工厂利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制，使设施内植物生育不受或很少受自然条件制约的生产蔬菜和其他植物。有的植物工厂完全依靠LED灯等人工光源，其中最常见的是红光、蓝光和白光的光源。 可根据植物生长情况进行调控，使蔬菜产量达到最大。 这些因素都会影响植物生长，因此要进行控制，以便让植物达到最佳生长状态。 讨论： 1、靠人工光源生产蔬菜有什么好处？ 2、为什么要控制CO2浓度、营养液成分和温度等条件？ 6 捕获光能的色素 玉米(白化苗) 玉米(正常苗) 白化苗由于不能形成绿色色素等，无法进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。 这说明光合作用需要色素去捕获光能。 白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料 正常幼苗能进行光合作用制造有机养料 7 捕获光能的色素 用 提取色素（色素能溶解在有机溶剂中）。 03 提取原理 （体积分数95%乙醇+无水碳酸钠或丙酮） 无水乙醇 用 分离色素。 层析液 分离原理 绿叶中色素在层析液中 不同，随层析液在滤纸上 不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。 扩散速度 溶解度 纸层析法 分离的方法: 脂溶性 有机溶剂 20份石油醚2份丙酮和1份苯 (液泡中的花青素是水溶性色素） 8 捕获光能的色素 研磨要迅速：防止乙醇挥发。 研磨要充分：叶绿体能够被充分破坏，使得色素能充分被释放出来。 不用滤纸：滤纸吸附能力强，会吸附叶绿素而影响实验结果。 及时用棉塞将试管口塞严。目的是防止乙醇挥发和色素氧化。 滤纸一端剪去两角，防止层析液在边缘扩散过快，使色素在滤纸上扩散均匀。 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。 滤液细线的划线原则：细、直、齐。 色素的提取 色素的分离 9 捕获光能的色素 10 捕获光能的色素 层析液的成分及注意事项 层析液由苯、丙酮、石油醚按一定比例混合而成。 因层析液都是易挥发且有一定毒性的有机溶剂，使用时应注意盖好盖子并避免洒出，尽量减少有机溶剂的挥发。层析过程应在通风处进行，结束时应用肥皂将手洗干净。 （1）分离后的色素有几种？有何差异？ 实验注意 （2）分析滤纸条上色素带宽窄不同的原因? 思考 11 捕获光能的色素 色素分离后的结果 ⑤观察与记录 溶解度大，扩散速度快 溶解度小，扩散速度慢 含量多，色素带宽 含量少，色素带窄 记忆： 从上到下 胡黄AB 橙黄蓝黄 12 捕获光能的色素 叶片呈现绿色 叶片呈现黄色 正常情况下，叶绿体中叶绿素的含量多于类胡萝卜素，并且色素不吸收绿光，将绿光反射，叶片总体呈现绿色。 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） 色素 液泡：花青素（与花/果实颜色有关） 13 捕获光能的色素 思考1: 收集到的滤液绿色过浅的原因 (1)未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。 (2)使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少。 (3)一次加入大量的无水乙醇。 (4)未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。 (正确做法: 分次加入少量无水乙醇提取色素) 没经干燥处理,滤液细线不能达到细、直、匀的要求,使色素扩散不一致造成的。 14 捕获光能的色素 影响叶绿素合成的因素： （1）光照：光照是影响叶绿素合成的主要因素，植物在黑暗一般不能合成叶绿素，因而叶片发黄； （2）温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成；另外，低温时叶绿素分子易被破坏，因为秋天叶片变黄； （3）矿质元素：叶绿素中含有N、Mg等矿质元素，若缺乏将导致叶绿素无法合成； 15 捕获光能的色素 这四种色素对光的吸收有什么区别？ 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。 太阳光 太阳光是由多种波长的光混合而成 四种光合色素对光的吸收有什么差别呢？ 16 捕获光能的色素 连续光谱 连续光谱中有部分变黑 叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光 17 捕获光能的色素 A.叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 B.叶绿素a和叶绿素b的吸收峰值不同 C.类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不吸收红光 18 捕获光能的色素 叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱 叶绿素a和叶绿素b主要吸收 ； 胡萝卜素和叶黄素主要吸收 。 蓝紫光和红光 蓝紫光 一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光； 光合色素的功能： 吸收、传递并转化光能 吸收的光用来干嘛呢？ 对绿光吸收最少 19 3 叶绿体的结构适于进行光合作用 20 叶绿体的结构适于进行光合作用 基粒 (由类囊体堆叠形成基粒) 外膜 内膜 基质 色素 与光反应有关的酶 与暗反应有关的酶 叶绿体是光合作用的场所 光合色素分布在哪里呢？ 21 叶绿体的结构适于进行光合作用 1880年恩格尔曼的实验 有关叶绿体的功能的实验： （1）恩格尔曼第一实验的结论是什么？ 氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行 光合作用的场所，光合作用需要光照。 22 叶绿体的结构适于进行光合作用 （3）在第二个实验中，大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，说明： 水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光， （4）综合上述资料，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。 光合作用的场所只能是叶绿体吗？ 蓝藻、光合细菌等没有叶绿体也能进行光合作用。 23 叶绿体的结构适于进行光合作用 24 4 总结与练习 25 总结与练习 26 总结与练习 一、概念检测 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。（ ） × √ × 27 总结与练习 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 28 总结与练习 3．如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置。应将滤液滴在a处还是b处？实验结果应会出现四个不同颜色的同心圆，最外层应是什么颜色？ a处 橙黄色 4.用纸层析法分离叶片的光合色素， （能/不能)得到各种色素具体含量为多少，理由是 。 不能 利用纸层析法只能在滤纸条上观察到色素的种类 层析液 和相对含量，不能定量分析 29 谢谢 讲演人： 30 EV录屏3.9.7软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $