5.4 光合作用与能量转化（第一课时）课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

第五章

细胞的能量供应和利用

第4节光合作用与能量转化(第一课时)白化苗正常苗事实：推论：光能的捕获与叶片颜色有关分析，提出假设：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。问题探讨1.色素提取和分离的原理分别是什么？2.研磨过程中加入无水乙醇、SiO2、CaCO3的作用是什么？3.将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试管口塞严？4.滤纸条一端为什么要剪去两角？5.画滤液细线时应注意什么？6.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一、捕获光能的色素1.色素提取和分离的原理分别是什么？2.研磨过程中加入无水乙醇、SiO2、CaCO3的作用是什么？自主学习：阅读课本P97-98，并思考以下几个问题一、捕获光能的色素实验绿叶中色素的提取和分离(P98－99)1.绿叶中的色素是一种脂溶性物质，如何提取？提取：无水乙醇(原理：绿叶中的色素易溶于有机溶剂)提取原理分离方法：纸层析法2.研究发现叶绿体色素有四种，如何分离？层析液提取的色素滤纸条溶解度高在滤纸上扩散得快溶解度低在滤纸上扩散得慢分离原理色素能溶解在层析液中，不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。（也可用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠来代替）层析液（由20份在60~90℃下分馏出来的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成）1.提取绿叶中的色素

a.研磨:材料:5g鲜叶用品SiO2CaCO3无水乙醇使研磨充分防止色素（叶绿素）破坏溶解色素★要求：要迅速、充分实验步骤b.过滤：获取绿色滤液单层尼龙布：滤纸、纱布会吸收色素★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实验绿叶中色素的提取和分离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，造成两边色素扩散快，保证色素带整齐。实验步骤实验绿叶中色素的提取和分离b、画滤液细线★要求：细、直、匀注意：待滤液干后，再画一两次。实验步骤2.色素的分离（纸层析法）实验绿叶中色素的提取和分离实验步骤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）2.色素的分离（纸层析法）实验绿叶中色素的提取和分离实验步骤2.色素的分离（纸层析法）d、观察与记录：观察滤纸条出现几条色度带，以及每条色素带的颜色和宽窄。实验绿叶中色素的提取和分离叶绿素类胡萝卜素（含量约3/4）（含量约1/4）叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）绿叶中的色素实验结果实验绿叶中色素的提取和分离口诀：“胡黄ab向前走，

橙黄蓝黄颜色留”步骤：提取色素→制滤纸条→画滤液细线→分离色素铅笔线1cm称5g剪碎少许SiO23mL无水乙醇单层尼龙布滤液细线1.提取色素2.制滤纸条3.画滤液细线4.分离色素层析液研磨过滤去掉叶柄和粗叶脉细,直,齐胡萝卜素(橙黄色)

叶黄素(黄色)叶绿素a(蓝绿色)

叶绿素b(黄绿色)

层析液不能漫过滤液细线少许CaCO3毛细管提取液实验绿叶中色素的提取和分离步骤：提取色素→制滤纸条→画滤液细线→分离色素1.为什么不选黄叶做实验？叶绿素少2.无水乙醇、SiO2、CaCO3的作用是什么？二氧化硅（有助于研磨充分）碳酸钙（可防止研磨中色素（主要是叶绿素）被破坏）无水乙醇（溶解色素，色素不溶于水）3.用尼龙布过滤的原因？防止色素吸附在滤纸上避免层析液在边缘扩散过快（边缘效应）4.滤纸条减去两角的原因？5.为什么滤液干后再画线的原因？防止滤液线扩散开使滤液线过宽实验绿叶中色素的提取和分离A.收集到的滤液绿色过浅的原因分析B.滤纸条色素带重叠：C.滤纸条看不到色素带D.滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带：色素带未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。使用放置数天的菠菜叶称取的绿叶过少，滤液色素(叶绿素)太少一次加入大量的无水乙醇提取浓度太低

未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。没经干燥处理，滤液线不能达到细、齐的要求，使色素扩散不一致造成的。忘记画滤液细线。滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。①忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏

②所用叶片为“黄叶”实验绿叶中色素的提取和分离

如果在圆形滤纸的中央点开始，对叶绿体的色素进行层析，会看到什么现象？会出现四个同心圆的色素带，从外往里依次为

____________________________________________；胡萝卜素橙黄色、叶黄素黄色、叶绿素a蓝绿色、叶绿素b黄绿色实验绿叶中色素的提取和分离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（都是可见光）类胡萝卜素溶液红橙黄绿青蓝紫捕获光能的色素主要吸收蓝紫光主要吸收红光和蓝紫光绿叶中的色素2.植物工厂用什么颜色的补充光源？1.植物工厂的玻璃为什么是无色的？红色或蓝紫色光源可以充分利用阳光（主要是阳光中的红光和蓝紫光）(吸收可见光)3.为什么叶绿素呈现绿色？（叶绿素对绿光吸收量最少，绿光被反射出来）一、捕获光能的色素叶绿体的结构②叶绿体中的色素与酶位于哪里？类囊体堆叠形成基粒色素：类囊体薄膜①叶绿体通过什么方式增大膜面积？酶：类囊体薄膜、叶绿体基质类囊体薄膜上有吸收光能的色素和酶叶绿体基质中有酶外膜内膜基粒基质二、叶绿体的结构适于进行光合作用恩格尔曼的两个实验材料：水棉（带状叶绿体）、好氧细菌环境：黑暗自变量：有/无叶绿体有/无光无氧有/无叶绿体观测指标：因变量：是否进行光合作用好氧菌的分布光照处理：光透过三棱镜照射不同波长的光（光质不同）结论：叶绿体主要吸收红光和蓝紫光。极细光束照射叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所课堂小结1（蓝绿色）叶绿素a（黄绿色）叶绿素b（橙黄色）胡萝卜素叶黄素（黄色）叶绿素（约占3/4，主要吸收红光和蓝紫光）类胡萝卜素（约占1/4，主要吸收蓝紫光）绿叶中的色素1.叶绿体的形态：一般呈扁平的_______或_____。2.叶绿体的结构模式图(1)结构外表：①_______内部②_____③_____：由______堆叠而成↓决定(2)功能：进行_________的场所。↑证明(3)恩格尔曼的实验：需氧细菌只分布在_______有光束照射的部位。椭球形球形双层膜基质基粒类囊体光合作用叶绿体课堂小结21.甲、乙、丙、丁四位同学,以新鲜绿色菠菜叶为实验材料,用层析法进行绿叶中色素的提取和分离实验时,由于操作不同,而得到了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是 (

)A.甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液B.乙可能是因为研磨时加入无水乙醇过多C.丙可能是正确操作得到的理想结果D.丁可能是因为研磨时未加入CaCO3C2.在做提取和分离叶绿体中的光合色素实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为试剂甲乙丙丁无水乙醇－＋＋＋CaCO3＋＋－＋SiO2＋＋＋－A.①②③④

B.②④①③ C.④②③①

D.③②①④B1、（2003江苏33）分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。处理ABCSiO2（少量）+++CaCO3（少量）－++95%乙醇（10毫升）+－+蒸馏水（10毫升）－+－注：“+”表示加；“－”表示不加。试回答：（1）A处理得到的溶液颜色是