光合作用与能量转化（第1课时）高二生物教学精优课件（人教版2019选择性必修1）

第4节

光合作用与能量转化贺老师第3章细胞的基本结构叶子概念车（光合作用汽车）光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。因此,有人称光合作用是“地球上最重要的化学反应"植物捕获光能需要特定的物质和结构，是什么呢？它为什么可以不使用汽油呢？这款光合作用汽车的能量来源是什么？太阳能电能机械能

植物的叶片多数是绿色的，说明其中有绿色的色素。玉米中有时会出现白化苗。证明：绿叶中的色素究竟有哪些呢？正常玉米植株和白化玉米植株“白化苗”能持续正常地生长吗？不能，白化苗不能进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。捕获光能的色素光合作用需要色素绿叶中的色素可能与光能的捕获有关叶绿体像太阳能电池板一样能够吸收和转化光能探究·实践《绿叶中色素的提取与分离》1提取绿叶中的色素（1）提取原理:叶绿体中的色素属于脂溶性色素，不溶于水，易溶于

，因此可用

等有机溶剂来提取。有机溶剂无水乙醇1.实验原理p98（2）分离原理:各种色素在___________中的__________不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上的_____________,反之则慢。层析液溶解度扩散更快2.实验方法（1）提取方法：（2）分离方法：过滤法纸层析法观看《绿叶中色素的提取》视频探究·实践《绿叶中色素的提取与分离》SiO2无水乙醇CaCO3探究·实践《绿叶中色素的提取与分离》叶绿体中的色素不溶于水，水分多了不利于色素的提取。迅速且充分。保证色素溶解的更加充分且挥发量少。③色素提取时所用试剂及作用？①菠菜叶放置24-36小时的原因？②研磨时应注意什么？原因为何？任务1：根据视频回答相关问题。使研磨充分溶解色素色素提取时，研磨叶片会导致液泡中的有机酸释放，已知在酸性条件下，叶绿素分子中的Mg2+可以被H+取代，导致叶绿素被破坏。中和酸性物质，保护叶绿素探究·实践《绿叶中色素的提取与分离》1.滤纸条为什么要剪去两角？2.滤液细线的划线原则？3.层析液能否没过滤液细线？4.分离后的色素有几种？2分离绿叶中的色素探究·实践《绿叶中色素的提取与分离》2分离绿叶中的色素1.滤纸条为什么要剪去两角？减少边缘效应，使层析液在滤纸条上扩散均匀。2.滤液细线的划线原则？★要求：细、直、齐注意：待滤液干后，再画一两次。增加滤液细线中色素的含量，使分离色素带清晰。防止色素溶解在层析液中2分离绿叶中的色素胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b4.分离后的色素有几种？有何差异？（橙黄色）（黄色）（蓝绿色）（黄绿色)探究·实践《绿叶中色素的提取与分离》类胡萝卜素（含量约占¼）叶绿素（含量约占¾）色素带条数——色素的扩散速度——代表色素的种类与溶解度有关光合色素探究·实践《绿叶中色素的提取与分离》1.如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置。

应将滤液滴在a处还是b处？实验改进与思考

定性滤纸培养皿灯芯棉胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b四个同心圆的色素带，从外往里依次为

。思考:探究·实践《绿叶中色素的提取与分离》(4)绿叶中色素的提取和分离实验的异常现象分析①使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少。滤液细线画得过粗或不整齐，使色素扩散不一致造成的。a.收集到的滤液中绿色过浅的原因分析b.滤纸条色素带重叠②未加二氧化硅(石英砂)，研磨不充分。③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低。④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。光是一种电磁波，分为可见光和不可见光。可见光的波长是400-760nm。不同波长的光，颜色不同，一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光。不同色素对光的吸收差异阳光(白光)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。4种光合色素吸收的是什么光？四种光合色素对光的吸收有什么差别吗？捕获光能的色素由图可知，光合色素主要吸收

和

。对照组实验组单一变量：有无光合色素红光蓝紫光2光合色素的吸收光谱①叶绿素主要吸收

和

。②叶绿素a和叶绿素b的

不同。③类胡萝卜素主要吸收

，不吸收

。红光蓝紫光吸收峰值蓝紫光红光问题1:

为什么大多植物的叶片是绿色的？①正常叶片中叶绿素含量较高，约占75%，②植物对绿光吸收最少，绿光被反射出来。问题3:

枫叶为什么是红色的？秋天温度降低，叶绿素分子在低温下易被破坏，而类胡萝卜素较稳定，叶片显示出类胡萝卜素的颜色，叶片变黄。问题2:

为什么许多植物到了秋天叶子会变黄？秋天时，低温和植物体内积累的可溶性糖有利于液泡中花青素的形成，花青素在酸性的叶肉细胞中变成红色，而叶绿素逐渐降解，叶片呈现红色。捕获光能的色素问题4: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？应选无色的大棚塑料薄膜。因为太阳光由七色光组成，所以用无色的大棚塑料薄膜，植物可以获得更多的光能。问题5: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？应选择蓝紫光和红光。因为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。电镜下捕获光能的色素类囊体外膜内膜光镜下基粒基质类囊体薄膜、叶绿体基质色素分布：类囊体薄膜上酶分布：捕捉光能的色素在细胞中的哪个部位？色素酶叶绿体内有如此多的类囊体堆叠成基粒，优点是？

极大地扩展了受光面积，扩大色素和酶的附着位点。类囊体基粒堆叠恩格尔曼的实验一水绵：需氧细菌：光照、黑暗需氧菌聚集部位水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察。氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所需氧细菌可确定释放O2的部位。

极细光束没有空气的黑暗环境，极细光束照射

均匀光照实验材料：自变量：因变量：结

论：结

果：细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中叶绿体除吸收光能外还有什么功能？恩格尔曼的实验二现象：用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在

区域。叶绿体中的色素主要通过吸收红光和蓝紫光来进行光合作用。

→叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所红光和蓝紫光结论：叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素叶绿素（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（橙黄色）（黄色）（蓝绿色）（黄绿色）叶绿体双层膜基质中有许多由囊状结构堆叠而成的基粒光合色素分布在类囊体薄膜上，光合作用的酶分布在类囊体薄膜和基质功能结构类囊体基粒堆叠叶绿体是捕获光能、进行光合作用的场所。二、拓展应用p1011.海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。这种现象与光能的捕获有关吗？有关，不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出了红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。水对红、橙光的吸收比对蓝、绿光的吸收要多，即到达深水层的光线是短波长的红光，因此，吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方。p101：海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。这种现象与光能的捕获有关吗？请解释。藻类含量最多的色素水层及主要存在的光绿藻叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，反射绿光浅水层：存在红光和蓝紫光。褐藻某种叶黄素主要吸收绿光和蓝紫光，反射红黄光中水层：存在绿