光合作用与能量转化课件 （知识架构+迁移拓展）高一上学期生物人教版必修1

5.4光合作用与能量转化（第一课时）第五章

细胞的能量供应和利用情境导入——植物工厂

在植物工厂里，人工光源为植物生长源源不断地提供能量。在自然界，则是万物生长靠太阳。太阳光能的输入、捕获和转化，是生物圈得以维持运转的基础。光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。因此，有人称光合作用是“地球上最重要的化学反应”。02

叶绿体的结构适于进行光合作用03

本节内容总结01

捕获光能的色素01捕获光能的色素

不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越高的色素随层析液在滤纸上的扩散速度越快，反之则慢。①提取色素的原理色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中;②分离色素的原理【实验原理】探究·实践实验：绿叶中色素的提取和分离【器材·药品】1、新鲜绿叶如菠菜的绿叶2、提取液无水乙醇（体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠）3、层析液石油醚、丙酮和苯的混合液4、二氧化硅有助于研磨更加充分5、碳酸钙防止研磨中叶绿素被破坏（消耗叶肉细胞液泡中的草酸）6、单层尼龙布过滤研磨液，防止滤纸吸附色素实验：绿叶中色素的提取和分离01捕获光能的色素【实验过程】01捕获光能的色素实验讲解1.提取色素

称取5g菠菜叶，剪碎后放入研钵中；加入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,添加一块单层尼龙布进行过滤,用棉花塞紧试管口。二氧化硅：使研磨充分；碳酸钙：防止色素被破坏；01捕获光能的色素2.分离色素制备滤纸条画滤液细线分离色素将干燥滤纸条减去两角，以减少边缘效应，使扩散均匀；用毛细吸管吸取滤液画出一条细、齐、直细线，干燥后重复一到两次；滤液细线不能触及层析液，防止色素溶解在层析液中，得不到色素带；实验讲解01捕获光能的色素注意事项1.

做滤纸条末端要剪去两脚防止层析液在滤纸条边缘扩散过快2.

画滤液细线时应以细、齐、直。使得色素带平整不重叠3.

层析时不要让滤液细线触及层析液。防止色素直接溶解在层析液中。（层析液有毒，注意通风）【问题1】某同学在提取色素时，收集到的滤液绿色过浅，试帮他分析一下可能的原因有哪些？(1)未加二氧化硅，研磨不充分(2)未加碳酸钙，色素分子被破坏(3)一次加入大量的无水乙醇(4)菠菜叶不新鲜，叶绿素太少01捕获光能的色素实验结果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（1/4）（3/4）1、色素宽窄代表?2、色素在滤纸条上移动距离代表什么？色素含量色素在层析液中的溶解性越高，移动距离越大01捕获光能的色素拓展延伸【改进实验】【实验结果】出现四个同心圆色素带，从外往里依次为:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b；01捕获光能的色素

我们在视频--植物工厂中，会发现植物主要的光源为红光、蓝紫光、白光（包含所有可见光），植物中的光合色素吸收那种光？不同的色素对光的吸收是否有差别？拓展延伸色素提取液叶绿素溶液可见光

绿色植物中的叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。

01捕获光能的色素类胡萝卜素不吸收红光拓展延伸四种色素的吸收光谱【思考】植物工厂中利用的人工光源主要是红色、蓝紫色和白色的光源，为什么不用绿光？

绿光基本不吸收而被叶片反射，这也是大部分植物呈现绿色的原因。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;01捕获光能的色素自主探究重点记忆：

能将光能转化为化学能的只有少量叶绿素a【思考】绿叶中的色素主要分布于哪里呢？01捕获光能的色素思考·讨论恩格尔曼的实验一氧气是由________释放出来的；_________是进行光合作用的场所；光合作用需要______。叶绿体叶绿体光照02

叶绿体的结构适于进行光合作用实验反思恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？（1）用水绵作实验材料，有细而长的带状叶绿体，螺旋状分布在细胞中，便于观察和分析研究。（2）将临时装片置于黑暗且没有空气的环境中，排除了环境中光线和O2的影响，从而确保实验能顺利进行。（3）用极

细的光束照射，并且用好氧菌进行检测，能准确的判断水绵细胞中放O2部位。（4）进行黑暗（局部光照）与曝光的对比实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。02

叶绿体的结构适于进行光合作用思考·讨论黑色无氧环境

本实验可以得出的结论是：

是进行光合作用的场所，并且叶绿体主要吸收

和

。叶绿体红光蓝紫光【拓展延伸】不同波长的光在水中的穿透性不同，波长越长，穿透性越弱。在海洋中，绿藻在浅层（吸收红光、蓝紫光），褐藻在中层（吸收大部分蓝紫光、少量红光），红藻在深层（吸收少量蓝紫光，不吸收红光）。02

叶绿体的结构适于进行光合作用自助探究(1)结构①___________________②_______________________________③______：由_________堆叠而成，光合色素分布在

上，类囊体增加了光合色素吸收光的

。

(2)功能：进行____________的场所。双层膜(透明无色素)基质（含有酶、DNA、RNA、核糖体）基粒类囊体光合作用(3)物质基础:在叶绿体内部的类囊体薄膜上，分布着