《第4节 光合作用与能量转化 第1课时 捕获光能的色素和结构》课件三套

第4节光合作用与能量转化第1课时捕获光能的色素和结构第5章细胞的能量供应和利用添加红光的大棚添加蓝光的大棚问题探讨：不同颜色的光照对植物光合作用有影响吗？现代温室大棚的“神器”红色日光灯红色/蓝色LED灯二氧化碳发生器绿色植物储存在有机物中的能量来自哪里呢？太阳的光能又是通过什么途径进入植物体内的？光合作用是唯一能捕获和转化光能的途径。为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不同呢？一、捕获光能的色素和结构

绿叶中究竟有哪些种类的色素呢？？如果整株植物的细胞都没有色素，会怎样呢？1、研磨过程中加入无水乙醇、SiO2、CaCO3的作用是什么？2、将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试管口塞严？3、滤纸条一端为什么要剪去两角？4、画滤液细线时应注意什么？5、为什么不能让滤液细线触及层析液？自主学习：阅读课本P97-98，并思考以下几个问题（1）捕获光能的色素[实验原理]提取:分离:[实验目的]提取和分离绿叶中的色素，探究绿叶中色素的种类用层析液分离色素

用无水乙醇提取色素

（溶解色素）（色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液扩散得快。）探究：绿叶中色素的提取和分离纸层析法[实验材料用具]新鲜的绿叶（深绿）（如菠菜的绿叶）无水乙醇（可用体积分数95%的乙醇，加入适量无水碳酸钠，除去乙醇中水分）层析液二氧化硅和碳酸钙。（色素含量高）[实验步骤]1.提取绿叶中的色素a.研磨:材料:5g鲜叶药品SiO2CaCO3无水乙醇使研磨充分防止色素破坏溶解色素★要求：要迅速、充分b.过滤：获取绿色滤液★注意用棉塞将试管口塞严防止溶剂挥发和色素分子被氧化单层尼龙布：滤纸、纱布会吸收色素a、制备滤纸条：干燥的定性滤纸2.色素的分离（纸层析法）1cm铅笔线为什么要剪去两角？减少边缘效应，使滤液同时到达滤液细线。b、画滤液细线★要求：细、直、齐注意：待滤液干后，再画一两次。使分离色素带清晰C、分离色素：插滤纸条层析液培养皿为何滤液细线不能触及层析液？（防止色素溶解在层析液中）为何要盖上培养皿？（防止层析液挥发，因其易挥发且有毒）3.实验结果胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b1.滤纸条上有几条色素带？按什么次序分布？2024/6/7152.滤纸条上色素的分布情况说明了什么？有四条色素带，从上往下依次为橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色的色素带。说明绿叶中有4种色素，它们在层析液的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的速度也不一样。讨论：16异常现象的分析若色素提取液呈淡绿色的，其原因有①选取的叶片颜色不是浓绿色或称取的绿叶过少或放置数天的菠菜叶，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若色素带颜色较浅，其原因有⑤划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同上4点提取液色素带注意事项1.因无水乙醇和层析液都是易挥发且有一定毒性的有机溶剂，所以研磨要快，收集的滤液要用棉塞塞住，层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的挥发。2.在研磨时要加少许二氧化硅，目的是为了研磨充分，有利于色素的提取；加少许碳酸钙的目的是为了防止研磨过程中，叶绿体中的色素受到破坏。3.制备滤纸条时，要剪去两角，可以减小边缘效应，使色素在滤纸上扩散均匀，便于观察实验结果叶绿素类胡萝卜素（3/4）（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1、色素的种类1.滤液中色素对不同的单色光吸收有什么差异？思考：2、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类胡萝卜素溶液2、色素的吸收光谱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因为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。为什么植物叶片呈现绿色？这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？3.叶绿体的结构适于进行光合作用1、叶绿体的形态(光镜下)一般呈扁平的椭球形或球形。2、叶绿体的结构(电镜下)基粒叶绿体基质类囊体外膜内膜(色素)结论：氧是由

叶绿体释放出来的，光合作用需要光照。没有空气的黑暗环境，极细光束照射暴露在光下排除O2和光的干扰资料1：1881年恩格尔曼的实验叶绿体的功能实验材料：水绵：有螺旋带状叶绿体需氧细菌：集中在氧气多的地方恩格尔曼的实验自变量：因变量：光照、黑暗需氧菌聚集部位分析：这一巧妙的实验说明了什么？叶绿体主要吸收红光与蓝紫光用于光合作用放出O2。恩格尔曼第二个实验

叶绿体是进行光合作用的场所。资料2:在类囊体膜上和叶绿体基质中，含有多种进行光合作用所必需的酶。基粒叶绿体基质类囊体外膜内膜(酶)(酶、色素)1、色素叶绿体基粒的囊状结构的薄膜位置分类叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素功能吸收、传递、转化光能含量占1/4含量占3/4(蓝绿色）（黄绿色）（橙黄色）（黄色）叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光课堂小结素2、叶绿体的结构和功能第1课时捕获光能的色素和结构

第4节光合作用与能量转化第1课时捕获光能的色素和结构第5章细胞的能量供应和利用玉米中有时会出现白化苗，右图中是白化苗和正常玉米苗的比较，白化苗由于不能进行光合作用，待种子中的营养成分消耗完后就会死亡，这说明光合作用离不开色素的作用。那么，绿叶中与光合作用有关的色素和结构有哪些呢？它们有什么特点和功能呢？课堂导入正常幼苗能进行光合作用制造有机养料。正常苗白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料。白化苗内容教材P97~100生能量之源——光与光合作用时间5min要求安静快速阅读教材相关内容方法1.结合教材P100图5－13，阐明叶绿体的结构和功能；2.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；3.用O标出二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇的作用；4.找出色素的种类和作用。知者加速完成书本课后练习自学提示0（一）捕获光能的色素

绿叶中有哪些色素呢？它们分别是什么颜色呢？各种色素在绿叶中的含量相同吗？怎么办？教师释疑实验——绿叶中色素的提取与分离提取(无水乙醇)、分离(层析液)绿叶中色素的提取和分离及色素的种类新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等

1.提取绿叶中的色素2.制备滤纸条

3.画滤液细线4.分离绿叶中的色素

5.观察和记录讨论：

1.滤纸条上色带的数目、排序、宽窄？

2.滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？实验原理：目的要求：材料用具：方法步骤：01实验——绿叶中色素的提取与分离1.色素的种类（1）提取绿叶的色素原理：色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可用无水乙醇提取色素。称取5g的绿叶，剪碎，放入研钵中。注意事项：选材时应注意选择鲜嫩、色浓绿、无浆汁的叶

片如菠菜叶、棉花叶、洋槐叶等。01实验——绿叶中色素的提取与分离（1）提取绿叶的色素放入少许二氧化硅和碳酸钙再放入10mL无水乙醇迅速、充分地研磨目的：二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。01实验——绿叶中色素的提取与分离（1）提取绿叶的色素将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。收集滤液,封口。01实验——绿叶中色素的提取与分离（2）制备滤纸条铅笔线画铅笔细线（2）画滤液细线★要求：细、直、齐；重复2—3次01实验——绿叶中色素的提取与分离（4）分离绿叶中的色素原理：溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快;反之，则慢。层析液培养皿★层析液不能没及滤液线01实验——绿叶中色素的提取与分离（5）注意事项1.因丙酮和层析液都是易挥发且有一定毒性的有机溶剂，所以研磨要快，收集的滤液要用棉塞塞住，层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的挥发。2.在研磨时要加少许二氧化硅，目的是为了研磨充分，有利于色素的提取；加少许碳酸钙的目的是为了防止研磨过程中，叶绿体中的色素受到破坏。3.分离色素时，一定不要让滤纸条上的滤液细线接触到层析液，这是因为色素易溶解在层析液中，导致色素带不清晰，影响实验效果。01实验——绿叶中色素的提取与分离

叶绿体中的色素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）（3/4）(1/4)（扩散速度最快）（最窄）（最宽）（扩散速度最慢）0101实验——绿叶中色素的提取与分离类胡萝卜素：吸收蓝紫光叶绿素：吸收蓝紫光和红光叶绿素和类胡萝卜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类胡萝卜素溶液01实验——绿叶中色素的提取与分离01实验——绿叶中色素的提取与分离叶绿素a和合叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。注：因为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。结论：01问题探讨用红色或蓝色的塑料薄膜挂红色或蓝色的灯管讨论：1.用这种方法有什么好处？不同颜色的光照对植物的光合作用会有什么影响？2.为什么不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源？1.用这种方法可以提高光合作用强度。因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。2.因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。02捕捉光能的色素在细胞中的哪个部位？绿叶叶片中的叶肉细胞

叶肉细胞亚显微构模式图结

叶绿体亚显微结构模式图02叶绿体的结构外膜内膜类囊体基粒光合色素与光反应有关的酶基质与暗反应有关的酶结论：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。水绵好氧细菌黑暗处理极细光束照射暴露在光下02恩格尔曼的实验恩格尔曼实验的巧妙之处1、为什么选用水绵和好氧细