2022-2023学年浙科版（2019）必修一 3.5 光合作用将光能转化为化学能（第1课时） 光合作用和光合色素的提取与分离 课件（32张）

3.5光合作用将光能转化为化学能

第1课时光合作用和光合色素的提取和分离

为了提高空气质量，人们常常在公共场所或客厅等处摆放一些绿色植物。想一想，绿色植物是如何更新周围环境中空气的呢？绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳导入想一想新疆种植的哈密瓜为什么会更甜一些呢？新疆日照时间长，光合作用的时间更长，产生的糖类较多。1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量。2．提取和分离叶绿体色素。1.从物质与能量视角，探索光合作用贯穿着物质与能量的变化。(生命观念、科学思维、科学探究)2．基于提取和分离叶绿体色素厘清原理与操作流程。(科学思维、科学探究)1．光合作用的概念和意义进行光合作用的生物主要为绿色植物和______，它们以__________和____为原料，利用_合成_等有机物，这些有机物为其自身的生长、发育和繁殖提供_。人、动物、真菌和大部分细菌直接或间接依靠自养生物的_生活。一、光合作用的概述二氧化碳光合产物物质和能量蓝细菌糖类光能水【课堂探究】2．光合作用的总反应式：。3．光合作用的能量变化光合作用是一个吸能反应，它利用太阳能将二氧化碳转变为糖，并将能量储存在_内。也就是说，光合作用是一个将光能转化为的过程。糖分子化学能光合作用释放的O2，究竟来自CO2，还是H2O？这个问题直到20世纪40年代才被解决。当时研究人员已经能够运用氧的同位素18O标记的CO2和H2O进行实验。结果发现，只有提供H218O时，光合作用释放的才是18O2，由此证实了光合作用释放的O2来自H2O中的O。实验过程如下：二、小资料：关于“光合作用释放的氧来自哪里”的研究H2O

O2O2O2C18O2

O2O2O2O2O2O2O218O218O218O218O218O218O2H218OCO2实验结果如下式所示：所以光合作用的总反应式，若以葡萄糖为产物，应该是6分子CO2与12分子H2O发生反应。二、光合作用在叶绿体中进行基粒外膜内膜基质类囊体是由膜形成的碟状的口袋，所有的类囊体连成一体，其中又有许多叠在一起，称为基粒。在类囊体的空腔中含有多种酶，这些酶与水的裂解有关。类囊体膜又称“光合膜”叶绿素及其他色素存在于光合膜上。光合膜上还分布了将光能转化为化学能的多种蛋白质。双层膜基质基粒透射电镜下的叶绿体（37000X，经后期着色处理）科学探究想一想为什么有些植物的叶片不是绿色的?为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不同呢？与细胞中的色素有关。三、活动：光合色素的提取与分离1．实验原理：光合色素是一类脂溶性物质，可以利用将它们从叶绿体中提取出来，并且将它们分离开来，达到观察叶绿体中色素的目的。2．方法步骤(1)将新鲜的菠菜叶(或刺槐叶等)放入℃的烘箱中烘干，粉碎后取2g干粉放入研钵中，加入少许和，再加入2～3mL，充分、迅速研磨成匀浆。脂溶剂40～50二氧化硅碳酸钙95%酒精(2)在一小玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布，将迅速倒入漏斗中。收集滤液到一支试管中，及时用将试管口塞紧。(3)制备滤纸条。将一张预先干燥过的定性滤纸剪成长cm，宽cm的纸条，在距滤纸条一端1cm处用画一条细的横线。(4)点样。用吸取少量滤液，沿铅笔画的横线均匀地画出一条的滤液细线。待滤液干后再画一次，共画次。研磨液棉塞10铅笔1毛细吸管细而直3～4(5)分离叶绿体中的色素。将2mL沿试管壁一侧倒入大试管中，将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)略微斜靠着大试管内壁的另一侧，轻轻地插入层析液中，但要保证上面部分。随后用塞住试管口。注意，滤纸上的滤液细线要层析液液面。干燥层析液高于软木塞软木塞滤纸条大试管滤液细线层析液铁架台叶绿体色素层析装置示意图(6)观察实验结果。5～10min以后，取出滤纸条。待滤纸条干燥后，观察滤纸条上的色素带。橙色黄色蓝绿色黄绿色项目意义结论色素带宽窄色素带的宽窄与色素含量的关系：色素带越宽，说明此种色素含量越多含量多少(用“>”表示)：叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素色素扩散速度色素扩散速度与溶解度的关系：扩散速度越快，说明色素在层析液中溶解度越大溶解度大小(用“>”表示)：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b(7)由于接触了层析液等化学药品，因此实验结束后一定要用将手洗净。肥皂科学思维想一想，为什么有些植物的叶片不是绿色的呢？比如红苋菜。因为这些植物的叶片中除了含有叶绿素和类胡萝卜素外，其液泡中还含大量的水溶性色素，如花青素。【例1】下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述中不正确的是()A．提取的原理是叶绿素和类胡萝卜素都易溶于有机溶剂B．研磨时加入二氧化硅更有助于叶肉细胞的破碎C．用毛细吸管均匀地在滤纸条上画出一条滤液细线D．滤纸条上的滤液细线应浸入层析液以更好地分离色素D1．种类、含量与变化四种不同颜色的光合色素，即_、叶绿素b、_和叶黄素。这四种色素在叶肉细胞中的_是不同的，有些色素的含量会随着季节或者生理特性的变化而发生变化。2．组成与颜色叶绿体中的叶绿素a和叶绿素b，都是含的有机分子，它们分别呈现_、_。叶绿体中还有许多种黄色、橙色和红色的色素，合称为_，其中最多的是胡萝卜素和叶黄素，它们都是由_链组成的分子，胡萝卜素为橙色，叶黄素为黄色。四、光合色素含量叶绿素a胡萝卜素类胡萝卜素镁蓝绿色黄绿色碳氢叶绿体中的色素叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素蓝绿色黄绿色橙色黄色3．叶绿体内的色素图示：1．可见光的波长范围光是辐射能的一种形式，辐射能以波的形式传播。光波像水波一样，有波峰和波谷。两个相邻的波峰之间的距离称为。我们的眼睛能看到的光称为可见光，其波长为nm。植物光合作用所能利用的光也在可见光范围内。五、小资料:光合色素吸收的可见光波长400～7602．太阳光的光波组成我们把看到的太阳光称为白光，它是由许多不同波长的光组成的。太阳光通过三棱镜折射后，便可分成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等不同的颜色，这就是所谓的。可见光谱可见光谱3．光合色素对光的吸收各种色素分子之所以有不同的颜色，是因为它们吸收了某些波长的光而另一些波长的光则。以某种物质对不同波长光的吸收率(可用百分率表示)为纵坐标，以波长为横坐标作图，所得的曲线就是该物质的。下图是叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱。在光合作用中，这些被吸收的光能转化成化学能。透过或被反射吸收光谱主要吸收蓝紫光吸收光谱蓝紫光和红光光的吸收率（%）【例2】将提取的绿叶中色素滤液装入试管中，一束白光穿过该滤液后经三棱镜对光进行色散，颜色明显减弱的光谱是()A．绿光 B．黄光C．红光、蓝紫光 D．紫外光C【解析】选C。叶绿体中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以将绿叶中色素滤液装入试管，让一束白光穿过该滤液后再经三棱镜对光进行色散，由于色素吸收红光和蓝紫光，使得光谱的颜色明显减弱。光合作用和光合色素的提取和分离细胞呼吸是细胞代谢的核心色素的提取和分离光合作用实验原理方法步骤组成种类吸收光谱概念意义总方程式：叶绿体膜基粒基质【课堂小结】1．下列关于植物光合色素的提取和分离的说法，正确的是()A．色素提取的原理是在层析液中溶解度不同B．提取色素所用的菠菜叶需保持新鲜，不可烘干C．可能含有光合色素的生物膜有类囊体膜D．分离结果中扩散距离较近两种色素主要由碳氢链组成C【随堂训练】2.下列关于高等植物叶绿体中光合色素的叙述，不正确的是()A．提取色素研磨时加入少许碳酸钙，可防止叶绿素被破坏B．叶绿体中的色素能够溶解在95%的酒精中C．利用层析法可分离4种光合色素D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光D3.树叶在秋季由绿色变为橙黄色,其原因主要是()A.叶绿体中的色素被破坏,其他细胞器的颜色显露出来B.叶绿素的颜色由绿色变成橙黄色C.原有的色素被破坏,新形成了胡萝卜素D.叶绿体中的叶绿素含量降低,类胡萝卜素的颜色显露出来D4．如图所示叶绿体色素提取和分离实验的部分材料和用具。据图回答下列问题：(1)图中步骤①加入研钵内的物质：A95%的酒精10mL，作用是________________。