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

糖类脂肪太阳光能7、太阳光能如何转化为生物体内的化学能？2、（）是生物体内良好的储能物质。1、（）是细胞生命活动的主要能源物质。回忆旧知光合作用3、细胞生命活动所需要的“能量通货”是（）。4、ATP来源于（）。ATP细胞呼吸5、细胞呼吸的反应物主要是（）。6、葡萄糖中能量来源于（）。葡萄糖追根溯源，对绝大多数生物来说，活细胞所需能量的最终源头是来自太阳的光能。叶子概念车叶子概念车是一款能够充分利用太阳能以及空气中的二氧化碳从而产生电能驱动的新能源汽车。车顶的大叶子是一部的光电转化器，能把太阳能转化为电能。植物工厂靠人工光源生产蔬菜有什么好处？植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、CO2浓度和营养液成分等条件下生产蔬菜和其他植物。有的植物工厂完全依赖LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色、白色的光源问题探讨①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。②可以根据植物生长的情况调控光源的强度和不同色光，以使蔬菜产量达到最大。二氧化碳浓度、营养液和温度是影响植物生长的重要外部条件，通过控制以便让植物达到最佳的生长状态。2.为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件?思考1：植物捕获光能需要哪些特定的物质和结构呢？玉米（白化苗）玉米（正常苗）白化苗由于不能形成叶绿素，无法进行光合作用合成有机物，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡捕获光能的色素正常幼苗能进行光合作用制造有机养料白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料可见，叶片中的色素与光能的捕获有关。绿叶中有哪些色素呢？第5章细胞的能量供应和利用生物（人教版）第4节光合作用与能量转化一.捕获光能的色素和结构1.

为什么有些植物的叶片不是绿色的?2.为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不同呢？不含叶绿素或者含有其他色素（叶绿素含量较低），被其它色素颜色所掩盖所含的色素很可能不止一种，且不同时期色素种类、含量有所不同3.如何了解绿叶的光合色素有哪些？提取色素、分离色素一、探究·实践“绿叶中色素的提取和分离”实验原理提取：绿叶中的光合色素能溶解于有机溶剂（如：无水乙醇）中。分离：分离方法：方法步骤（P98-99）绿叶中的光合色素不只有一种，都能溶解在层析液中，但不同的光合色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。（绿叶中的不同色素就随着层析液在滤纸上的扩散而分开）植物细胞中的色素分为脂溶性色素（如光合色素等）和水溶性色素（如花青素），两类色素的提取方法不同（思考光合色素的提取方法）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.观察和记录纸层析法一、探究·实践剪碎＋CaCO3＋SiO2

＋无水乙醇，研磨过滤“绿叶中色素的提取和分离”I.提取绿叶中的色素1.应该如何选材？——尽量选择鲜嫩、颜色深绿的叶片3.若想提高提取速度，如何进行实验操作？——剪碎+加入二氧化硅（增大摩擦力，研磨更充分）4.研究发现，植物液泡液成酸性，而某些色素在酸性条件下易分解，如何防止研磨过程中叶绿素被破坏？——研磨时加入碳酸钙2.提取光合色素加入的提取液是？——无水乙醇制备滤纸条画滤液细线纸层析细、直、齐；重复2—3次“绿叶中色素的提取和分离”Ⅱ.绿叶中色素的分离1.制备滤纸条时为什么要剪去两角？避免层析液在边缘扩散过快（边缘效应），使其同步到达细线1cm铅笔线2.画滤液细线的要点是？为什么？3.为什么层析液不能浸没滤液细线？防止色素溶解在层析液中，无法分离★培养皿加盖防挥发——细、直、齐是防止色素带重叠而影响分离效果——重复2-3次，是为了积累更多的色素一、探究·实践叶绿素类胡萝卜素（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）绿叶中的光合色素Ⅲ.结果分析“绿叶中色素的提取和分离”(1)色素带的条数与

有关，四条色素带说明有

种色素。(2)色素带的宽窄与

有关，色素带越宽说明此种色素含量

。

色素带最宽的是

，最窄的是

，叶绿素b比叶黄素稍宽。(3)色素带扩散速度与

有关，扩散速度越快说明溶解度

。(4)相邻两条色素带之间距离最远的是

，最近的是

。色素种类色素含量越多叶绿素a胡萝卜素溶解度越高胡萝卜素和叶黄素叶绿素a和叶绿素b四绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析：选材提取色素画滤液线1.叶片颜色太浅(浅绿色)

2.叶片放置时间太久（变黄）3.研磨不充分（未加SiO2）4.未加CaCO3粉末5.加入提取液无水乙醇或丙酮量太多制备滤纸条6.未剪去滤纸两个角7.划线次数太少8.滤液线未干燥重复画分离色素9.滤液线没入层析液正常带1、3、5、72、4BACD6绿色过浅且窄几乎无色素带色素带颜色浅色素带不平直9若出现色素带重叠，则原因可能是①滤液细线不齐,②滤液细线太粗在做“绿叶中色素的提取和分离”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A.①②③④B.②④①③C.④②③①D.③②①④B使用白色大棚可以提高光合作用强度。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。由于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。二、捕获光能的色素植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、CO2浓度和营养液成分等条件下生产蔬菜和其他植物。有的植物工厂完全依赖LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色、白色的光源,为什么不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源？透明体的颜色：由透过的光色决定的（当光通过透明体时，透明体是什么颜色，就能透过什么颜色的光）不透明体的颜色：由反射的光色决定的（当光遇到不透明体时，不透明体是什么颜色，就能反射什么颜色的光）思考：如何了解4种色素主要吸收什么光？（设计实验）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。光谱三棱镜分别让不同颜色的光照射不同色素溶液就可以得到色素溶液的吸收光谱。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：主要吸收蓝紫光为何叶片呈现绿色？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。思考：如何了解4种色素主要吸收什么光？（设计实验）这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？绿叶叶绿体类囊体外膜内膜基粒叶绿体由双层膜包被，内部有许多基粒。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称之为类囊体。吸收光能的4种色素就分布在类囊体的薄膜上，基粒与基粒间充满（线粒体）基质。每个基粒都含有两个以上的类囊体（可多达100个以上），叶绿体内有如此众多的基粒和类囊体，极大的扩展了受光面积。基质叶绿体除吸收光能外，还有什么功能呢？如何进行实验设计？

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恩格尔曼实验的巧妙之处恩格尔曼实验一（P100）

选材好

设计妙1.水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；2.用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。1.没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰2.用极细的光束照射，叶绿体上可分为有光照和无光照的部位，相当于一组对照实验实验设计原则角度对照原则、单一变量、科学性（等量、平行重复）结论：叶绿体主要吸收红光和蓝紫光恩格尔曼实验二（P101）综合上述两个实验可以得出：叶绿体是（水绵）光合作用的场所大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为什么？结果分析：三棱镜照射水绵好氧细菌聚集在红光和蓝紫光的区域这是因为水绵叶绿体上的光合色素，主要吸收红光和蓝紫光，在此波长的