光合作用与能量转化课件-高一上学期生物人教版必修1

第4节光合作用与能量转化（第1课时）主讲教师：

在自然界，万物生长靠太阳。光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径，被称为“地球上最重要的化学反应”。靠人工光源生产蔬菜有什么好处？避免外界环境影响光合作用可根据植物生长情况调节光源，以提高农产品产量；为什么要控制二氧化碳浓度，营养液成分和温度等条件？二氧化碳浓度，营养液成分和温度是影响植物生长的重要外界条件。植物工厂1捕获光能的色素叶片是进行光合作用的主要器官；叶绿素是绿色植物呈现绿色的原因；玉米中有时可以看到白化苗（叶片中不含叶绿素）。1、白化苗对植物的生长有什么影响？2、植物的叶片中含有哪些色素呢？怎样提取这些色素呢？探究·实践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：纸层析法绿叶中色素的提取和分离探究·实践剪碎＋CaCO3＋SiO2

＋无水乙醇，研磨过滤I.提取绿叶中的色素问题：1.研磨时加入SiO2、CaCO3、和无水乙醇的作用？2.收集到滤液的试管口为何要用棉塞塞严？①二氧化硅：有助于研磨得充分②碳酸钙：可防止研磨中色素被破坏③无水乙醇：溶解色素棉塞塞严目的：是防止乙醇挥发和色素氧化探究·实践Ⅱ.绿叶中色素的分离制备滤纸条画滤液细线纸层析法分离色素问题：1.画滤液细线的要点是什么？2.为什么层析液不能浸没滤液细线？要求：细、直、齐；重复2—3次防止色素溶解在层析液中，无法分离探究·实践实验结果叶绿素类胡萝卜素（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）绿叶中的色素色素种类颜色含量溶解度扩散速度胡萝卜素橙黄色最少最高最快叶黄素黄色较少较高较快叶绿素a蓝绿色最多较低较慢叶绿素b黄绿色较多最低最慢探究·实践过程操作内容操作目的提取色素材料叶片要新鲜、深绿使滤液中色素含量高试剂二氧化硅利于绿叶的充分研磨碳酸钙防止研磨过程中色素被破坏无水乙醇溶解色素关键步骤研磨要迅速、充分提取较多色素、防止溶剂挥发盛滤液的试管口加棉塞防止溶剂挥发用单层尼龙纱布过滤而不用滤纸防止色素吸附在滤纸上分离色素试剂层析液分离色素关键步骤滤纸条的一端剪去两角防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快滤液细线重复画若干次，且要求细、直、齐使分离的色素带清晰滤液细线不能触及层析液防止色素溶解到层析液中实验中的材料试剂及操作目的异常现象分析若色素提取液或色素带颜色较浅呈，其原因有哪些？①选取的叶片颜色不是浓绿色或绿叶过少或放置时间过长，色素含量少；②加入的无水乙醇过多，色素溶液浓度小；③未加碳酸钙或加入的过少，色素分子部分破坏；④研磨不充分，色素未能充分提取出来。⑤画滤液细线的次数太少，滤纸条上的色素含量少；⑥层析时，部分滤液细线已触及层析液。如果在圆形滤纸的中央点开始，对叶绿体的色素进行层析，会看到什么现象？会出现四个同心圆的色素带从外往里依次为：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b探究·变式色素的吸收光谱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（都是可见光）类胡萝卜素溶液红橙黄绿青蓝紫阳光是由不同波长的光组成组合成的复合光，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。这4种色素吸收的光波长有差别，但是都可以用于光合作用。光是一种电磁波。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。叶绿素主要吸收类胡萝卜素主要吸收树叶为什么是绿色？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。捕获光能的色素色素功能：吸收、传递、转化光能。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。1.冬季时，为了增加蔬菜的产量，应该选择红色、蓝色还是无色的大棚塑料薄膜？为什么？

提示：无色。由于太阳光由七色光组成，所以用无色透明的塑料薄膜，植物获得的光能更多。2.阴天时，为了增加蔬菜的产量，在功率相同的情况下，应该选择什么颜色(蓝紫光或红光/白光)的照明灯为蔬菜补充光源？为什么？提示：蓝紫光或红光。在照明灯功率相同的情况下，用发蓝紫光或红光的照明灯，植物利用光能的效率最高。小组讨论，问题探究练习巩固(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)植物细胞都含有叶绿体(

)(7)真核细胞内，能进行光合作用的色素分布在叶绿体和液泡中(

)×××判断正误，并说明原因：2叶绿体的结构适于进行光合作用(2)功能：进行____________的场所。

叶绿体的结构适于进行光合作用(1)结构外表：①_______内部②____________________________③______：由________堆叠而成↓决定双层膜基质（DNA、RNA核糖体）基粒类囊体光合作用(3)物质基础在叶绿体内部巨大的膜(类囊体膜）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基粒基质核糖体DNA类囊体恩格尔曼的实验一恩格尔曼的实验二1.恩格尔曼第一个实验的结论是什么？2.恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？

氧气是叶绿体释放的

叶绿体是绿色植物进行光合作用的主要场所。水绵：叶绿体呈螺旋或带状，便于观察；好氧细菌：可确定释放氧气的部位；没有空气的黑暗环境