5.4.(1)捕获光能的色素和结构课件高一上学期生物人教版必修(1)((1))

课前任务内容

教材P97~100

捕获光能的色素和结构要求

安静快速阅读教材相关内容1.阅读实验过程P98，划出“绿叶中色素的提取和分离”实验的原理；2.用O标出二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇的作用；方法3.找出色素的种类和作用；4.结合教材P100图5－13，了解叶绿体的结构和功能。第1课时

捕获光能的色素和结构5.4

光合作用与能量转化问题探讨

靠人工光源生产蔬菜有什么好处？可以避免由于自然环境中光照强度不足导致光合作用强度低而造成的减产。同时，人工光源的强度和不同色光是可以调控的，可以根据植物生长的情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。

为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件?影响光合作用的因素很多，除植物自身条件外，二氧化碳浓度，营养液和温度也是影响植物生长的重要外部条件，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。植物工厂植物用于捕获光能的结构和物质是什么呢？思考①正常玉米植株白化玉米植株（绿色）（白色）玉米白化苗的叶片不含绿色色合作用，待种子中贮存的养分可见：植物正常生长需要光能，而叶片中的捕获有关。绿叶中有哪些色素思考②1

用什么方法提取绿叶中的色素？光合色素的提取与分离任务一2用什么方法分离绿叶中的色素？活动1：绿叶中色素的提取目的要求

进行绿叶中色素的提取和分离，探究绿叶中含有几种色素新鲜的绿叶（如菠菜叶）实验材料干燥的定性滤纸，试管，棉塞，试管架，研钵，玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，药匙，量筒(10mL),天平等菠菜叶定性滤纸尼龙布活动1：绿叶中色素的提取实验材料

无水乙醇、层析液、二氧化硅、碳酸钙。碳酸钙二氧化硅无水乙醇活动1：绿叶中色素的提取提取色素的原理叶绿体中的色素易溶于有机溶剂无水乙醇中。活动1：绿叶中色素的提取

色素提取时所用试剂及作用？无水乙醇：溶解色素；二氧化硅：使研磨更加充分；碳酸钙：保护色素免于被破坏。

研磨时应注意什么？原因为何迅速且充分。保证色素释放的更加充分且挥发量少。

过滤时尼龙布能否用滤纸替代不能。因为滤纸的吸附性强，会导致滤液中色素的浓度过低活动2：绿叶中色素的分离分离色素的方法纸层析法:层析法是利用待分离物质中不同组分的某些理化性质的差异而建立起来的一种分离技术。分离色素的原理不同色素在层析液中的溶解度不同。溶解度高的色素，在滤纸上随层析液溶解度低的色素，在滤纸上随层析液活动2：绿叶中色素的分离

制备滤纸条时为什么要剪去两角？减少边缘效应，使层析液同时到达滤液细线防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快

滤液细线的划线原则是什么？待滤液干后，再重画一到两次的目的是什么？画滤液细线的原则是细、直、齐。待滤液干后，再重画一到两次可以增加滤液细线中色素的含量。

为何滤液细线不能触及层析液？防止色素溶解在层析液中。活动2：绿叶中色素的分离胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b滤纸条上色素的分布情况说明了什么？色素分离色素分离后的结果不同色素在层析液中的溶解度不同。色素分离的其他方法定性滤纸一段时间后灯芯或棉线层析液

将长条形滤纸换成圆形滤纸后，由里内到外依次是什么颜色，依次是什么色素？活动3：分析绿叶中光合色素的种类胡萝卜素（橙黄色）胡萝卜素橙黄色类胡萝卜素叶黄素（黄色）叶黄素

黄色(占1/4)叶绿素a蓝绿色叶绿素b

黄绿色叶绿素a

（蓝绿色）叶

绿

素(占3/4)

叶绿素b

（黄绿色）绿叶中光合色素的功能：吸收、传递和转化光能知识拓展花青素，是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素。水果、蔬菜、花卉中的主要呈色物质大部分与之有关。在植物细胞液泡不同pH条件下，花青素使花瓣、叶片等呈现五彩缤纷的颜色。1四种光合色素吸收的是什么光？怎样绘制光合色素吸收光谱图？不同色素对光的吸收差异任务二2活动4：了解光合色素的吸收光谱红外光760nm白光红橙黄绿青蓝可见光光谱阳光通过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带，称为光谱紫400nm紫外光

怎样才能获得不同色素的吸收光谱呢？不同色素对光的吸收差异白光叶绿素

说明叶绿素主要吸收什么光？不同色素对光的吸收差异白光类胡萝卜素

说明类胡萝卜素主要吸收什么光？不同色素对光的吸收差异100吸收光能类胡萝卜素的50百分叶绿素b叶绿素a比0

400

450

500

550

600

650

700

波长/nm蓝紫光和红光•

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；。蓝紫光吸收峰值不同•

叶绿素a和叶绿素b的。学以致用结合色素的吸收光谱分析实际问

植物工厂里为什么不用发绿的光源？绿色光源发出绿色的光，这种波长的光线几乎不能被光合色素吸收，因此无法用于光合作用中制造有机物。

冬季时，为了增加蔬菜的产量，应该选红色蓝色还是无色的大棚塑料薄膜？为什么？无色。因为太阳光由七色光组成，所以用无色薄膜，植物可以获得更多的光能。大棚蔬菜学以致用结合色素的吸收光谱分析实际问题

阴天时，为了增加蔬菜的产量，在功率相同的情况下，应选择什么颜色(“蓝紫光和红光”或“白光”)的照明灯为蔬菜补充光源？为什么？蓝紫光和红光。在照明灯功率相同的情况下，选用蓝紫光和红光的照明灯补充光源，植物利用光能的效率更高。探讨叶绿体适于光合作用的原因1任务三分析叶绿体的结构和功能活动5：分析叶绿体的结构和功能

电子显微镜下，叶绿体由双层膜包被，核糖体

DNA内含许多基粒（由类囊体堆叠而成），基粒和基粒之间充满基质；类囊体薄膜外膜内膜

吸收光能的色素分布在类囊体薄膜上。叶绿体内由众多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积；类囊体基粒基质基质基粒叶绿体的结构适于进行光合作用活动5：分析叶绿体的结构和功能问题：恩格尔曼的实验一1.恩格尔曼第一个实验的结论是什么？

氧气是叶绿体释放的；

叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。2.恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？

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；

无空气的黑暗环境：排除氧气和光的干扰；恩格尔曼的实验二好氧细菌好氧细菌

极细的光束：叶绿体上有光和无光部位形成对照试验水绵

装片暴露阳光下：再次验证实验结果。活动5：分析叶绿体的结构和功能恩格尔曼的实验一3.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，为什么？

水绵叶绿体的光合色素主要吸收红光和蓝紫光

在此波长照射下，叶绿体