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

宋代范仲淹的《苏幕遮·怀旧》,“碧云天,黄叶地,秋色连波,波上寒烟翠。山映斜阳天接水,芳草无情,更在斜阳外”,描绘了一幅秋天的美景

(1)为什么植物叶片秋天会变黄?

(2)绿叶中的色素有哪些?这些色素有什么作用呢?

导入新课第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【学习目标】1.生命观念:运用结构与功能观,说出叶绿体的结构与功能相适应。2.科学思维:采用分析与比较的方法,说出叶绿体中色素的种类及功能。3.科学探究:利用实验,探究绿叶中色素提取与分离的方法。【思维导图】白化苗正常苗光能的捕获与叶片颜色有关光能的捕获需要绿叶所含的色素正常幼苗进行光合作用，制造有机养料。白化苗无法进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。一、捕获光能的色素和结构

光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。对于高等植物来说，叶片是进行光合作用的主要器官。1、实验：绿叶中色素的提取和分离一、捕获光能的色素和结构1提取绿叶中的色素提取原理绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇实验用品及作用实验用品作用无水乙醇SiO2

CaCO₃单层尼龙布溶解色素、提取色素有助于研磨得充分防止研磨中色素被破坏过滤也可用体积分数95%的乙醇加入适量无水碳酸钠代替不用滤纸防止色素吸附在滤纸上方法步骤:色素的提取:使滤液中色素含量高选新鲜绿叶的原因注意事项目的材料叶片要新鲜、深绿使滤液中色素含量高试剂适量无水乙醇溶解叶绿体中的色素二氧化硅利于研磨充分碳酸钙防止研磨过程中色素被破坏步骤研磨要迅速、充分提取较多色素、防止乙醇挥发盛滤液的试管口加棉塞防止乙醇挥发用单层尼龙布过滤而不用滤纸防止色素吸附在滤纸上提取色素的注意事项和目的:某实验小组得到的色素提取液颜色过浅，请结合实验步骤分析可能的原因有哪些？(1)未加入二氧化硅或研磨不充分，色素未能充分提取出来；(2)称取绿叶过少或加入的无水乙醇过多，色素溶液浓度小；(3)未加入碳酸钙或加入过少，部分色素分子被破坏。一、捕获光能的色素和结构2分离绿叶中的色素分离色素的方法：纸层析法分离色素的原理：不同色素在层析液中的溶解度不同。溶解度高的色素，在滤纸上随层析液的扩散速度快，反之则慢。实验用品色素滤液层析液20份石油醚、2份丙酮、1份苯混合而成层析液培养皿方法步骤:胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b色素分离实验结果杯口盖住：因层析液易挥发，有一定毒性。实验结果分离色素的注意事项和目的:注意事项目的试剂层析液分离色素材料滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸条上扩散速度快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一到两次,且要求细、直、齐使分离的色素带清晰滤液细线不能触及层析液防止色素溶解到层析液中某班学生用新鲜菠菜叶进行叶绿体中色素的提取和分离实验时,由于各组操作不同,出现了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是

(

)A.甲可能是因为研磨时未加入SiO2B.乙可能是因为研磨时未加入CaCO3C.丙可能误用蒸馏水作提取液和层析液D.丁是正确操作得到的理想结果D

实验结果表明：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。3.色素的吸收光谱1、提取色素时加入碳酸钙的目的是研磨更加充分（）2、绿叶中含量越多的色素，其在滤纸条上扩散的越快（）3、叶绿素a和叶绿素b只吸收红光和蓝紫光（）4、植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光（）××××明辨是非(画“√”或“×”)(1)叶绿素a和叶绿素b只吸收红光和蓝紫光。 ()分析:叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,对其他颜色的光吸收较少。(2)叶绿素a为蓝绿色,叶黄素是黄色。 ()(3)叶绿素和类胡萝卜素主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上。 ()(4)叶绿体中的色素也能吸收红外光和紫外光。 ()分析:叶绿体中的色素只吸收可见光,不能吸收红外光和紫外光。×√√×黑暗中用极细光束照射无空气的小室完全暴露在光下细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中细菌分布在叶绿体所有受光的部位

恩格尔曼的实验一：1881年德国科学家恩格尔曼的实验二、光合作用的场所大量好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，说明什么？说明光合作用主要吸收的是红光和蓝紫光用于光合作用，释放氧气。综上所述：叶绿体是进行光合作用的场所，并且能够吸收特定波长的光。进一步实验：用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧型细菌聚集在红光和蓝紫光区域。二、叶绿体的结构适于进行光合作用

叶绿体功能的实验验证

2注意：蓝细菌、光合细菌等没有叶绿体也能进行光合作用。2.恩格尔曼的实验之妙:为什么光合作用可以在叶绿体中进行？1.分布主要分布在绿色植物的叶肉细胞2.形态一般呈扁平的椭球形或球形3.结构外膜内膜基粒由两个以上的类囊体组成，含色素和酶基质含多种光合作用所必需的酶，含有少量的DNA和RNA。3：叶绿体的结构

叶绿体结构模式图外膜内膜基粒基质每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上。每个基粒都含有2个以上的类囊体，多者可达100个以上。叶绿体内有如此多的基粒和类囊体，极大地扩大了受光面积。3：叶绿体的结构

归纳：叶绿体的结构与功能相适应:(1)色素分布在类囊体薄膜上,叶绿体内有众多的基粒,极大地扩展了叶绿体的受光面积。(2)光合作用的酶位于类囊体薄膜和叶绿体基质中。(3)色素易溶于有机溶剂难溶于水,生物膜的成分主要有脂质,因此色素分布在叶绿体的膜上而不是基质中。（1）在叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的色素分子。

（2）在类囊体薄膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的酶。叶绿体捕获光能、进行光合作用的物质基础是什么？1判断下列相关表述是否正确。（1）叶绿体中只有叶绿素吸收的光能才能用于光合作用。（2）叶绿体的类囊体上有巨大的膜面积，有利于充分吸收光能。（3）植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光。2．下列关于高等植物细胞内色素的叙述，错误的是（

）

A．所有植物细胞中都含有4种色素

B．有些植物细胞的液泡中也含有色素

C．叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收光能