5.4.1光合作用与能量转化课时一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

第4节光合作用与能量转化——捕获光能的色素和结构（课时一）01光合色素的提取与分离02光合色素的种类03不同色素对光的吸收差异本节重点04叶绿体的结构适于进行光合作用走进植物工厂在自然界中，万物生长靠太阳在植物工厂中，植物生长靠人工光源用人工光源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。

白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料。绿叶中有哪些色素呢？

叶片是进行光合作用的主要器官。植物正常生长需要光能，而叶片中的色素可能与光能的捕获有关。绿叶中色素的提取和分离提取和分离绿叶中的色素，探究绿叶中色素的种类实验目的用无水乙醇提取色素（色素能溶解在有机溶剂中）实验原理——提取用层析液分离色素（色素在层析液中溶解度不同，溶解度越高，扩散得越快）纸层析法实验原理——分离绿叶中色素的提取和分离实验材料与试剂新鲜的绿叶（如菠菜的绿叶）、无水乙醇（可用95%乙醇和无水碳酸钠代替）、层析液（石油醚、丙酮、苯）、二氧化硅、碳酸钙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，因为新鲜的绿叶色素含量多干燥的定性滤纸，试管，棉塞，试管架，研钵，玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，药勺，量筒(10mL)，天平。实验用具绿叶中色素的提取和分离1.提取绿叶中的色素1234①称取5g的绿叶，剪碎，放入研钵中。②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。防止无水乙醇挥发叶绿体能够被充分破坏，使得色素能充分被释放出来③将研磨液迅速倒入玻璃漏斗

中进行过滤。④收集滤液,封口。用单层尼龙布过滤，过滤叶脉及二氧化硅等并且不吸附色素。盛放滤液的试管用橡胶塞塞紧，防止无水乙醇的挥发。2.制备滤纸条干燥的定性滤纸1cm为什么要剪去两角？避免层析液在边缘扩散过快（边缘效应），使其同步到达细线画铅笔线3.画滤液细线★注意：细、直、齐，待滤液干后，再重画一两次。

增加滤液细线上色素含量，使分离色素带更明显。使分离的色素带清晰4.分离绿叶中的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。实验中的材料试剂及操作目的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、充分使色素充分溶解、防止溶剂挥发盛滤液的试管口加棉塞防止乙醇挥发和色素氧化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明显滤液细线不能触及层析液防止色素溶解到层析液中优化方案89页实验结果得到四条色素带，说明绿叶中有四种色素色素带越远，说明溶解度越大。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，含量最高）叶绿素b（黄绿色，含量第二）胡萝卜素（橙黄色，含量最低）叶黄素（黄色，含量第三）实验结论绿叶中的色素（最宽）（扩散速度最快）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

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。分别让不同颜色的光照射色素溶液就可以得到色素溶液的吸收光谱。四种光合色素对光的吸收有什么差别呢？叶绿素a和叶绿素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。塑料大棚中“薄膜颜色”与“补光类型”温室或大棚种植蔬菜时，选择无色透明塑料薄膜或玻璃最好。叶绿体中色素主要吸收蓝紫光和红光，但对其余光也有少量吸收。若要补充光源，则蓝紫光最好，其次是红光。色素与叶片的颜色正常绿色正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3∶1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色叶色变黄寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，显示出类胡萝卜素的颜色，叶子变黄叶色变红秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶子呈现红色色素的吸收光谱影响叶绿素合成因素的分析叶绿体的结构适于进行光合作用0.5秒延迟符，无意义，可删除.类囊体薄膜上类囊体薄膜和叶绿体基质色素分布：

酶分布：1g菠菜叶片中的类囊体总面积竟有60m2左右。类囊体堆叠形成基粒，极大地扩展了受光面积色素酶光合色素功能：吸收、传递、转换光能叶绿体的结构适于进行光合作用（1）叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着大量光合色素；（2）类囊体膜上和叶绿体基质中，有许多与光合作用有关的酶；（3）叶绿体的结构与光合作用高度适应。色素

酶叶绿体的结构适于进行光合作用0.5秒延迟符，无意义，可删除.叶绿体除了吸收光能以外，还有什么功能吗？水绵和需氧型细菌水绵叶绿体的结构适于进行光合作用

极细光束

均匀光照水绵好氧细菌极细光束照射完全曝光黑暗

无空气好氧细菌集中于叶绿体被光束照射的部位好氧细菌分布于叶绿体所有受光部位结论：叶绿体吸收光能用于光合作用并释放氧气恩格尔曼实验一叶绿体的结构适于进行光合作用三棱镜恩格尔曼实验二照射水绵好氧细菌聚集在红光和蓝紫光的区域结论：叶绿体主要吸收蓝紫光和红光好氧细菌水绵好氧细菌叶绿体的结构适于进行光合作用恩格尔曼的实验一恩格尔曼的实验二恩格尔曼在选材、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；没有空气的黑暗环境：排除氧气和光的干扰；极细的光束：叶绿体上有光和无光部位形成对照试验装片暴露阳光下：再次验证试验结果。课堂小结（蓝绿色）叶绿素a（黄绿色）叶绿素b（橙黄色）