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

5.4.1光合作用与能量转化一、捕获光能的色素和结构

你参观或听说过植物工厂吗？植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳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靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色的光源。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”。一、捕获光能的色素白化苗不含有

，说明与

光能的捕获有关。叶绿素色素正常玉米幼苗和白化玉米幼苗韭菜和韭黄探究实验：绿叶中色素的提取和分离2.如何提取出细胞中的色素？1.细胞中的光合色素存在于叶肉细胞的什么结构中？叶绿体破碎细胞和叶绿体，释放出色素提取原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂

。

不同色素在

中的溶解度不同，因此色素会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。分离原理：无水乙醇溶解度高→扩散速度

，溶解度低→扩散速度

。快慢层析液2.材料试剂1、新鲜的绿叶，如菠菜的绿叶（色素含量高）2、无水乙醇（95%+无水碳酸钠）3、层析液（石油醚+丙酮+苯）纸层析法1.实验原理4、二氧化硅、碳酸钙称重剪碎研磨过滤加试剂一、提取色素的实验步骤SiO2：CaCO3：

无水乙醇：有助于研磨得充分防止研磨中色素（主要是叶绿素）被破坏溶解并提取色素为什么要迅速、充分研磨？防止色素挥发分解；使色素充分释放过滤时使用尼龙布，可以使用滤纸或纱布吗？不可以，会吸附色素用棉塞将试管口塞严的原因实验结果：得到含有色素的滤液防止乙醇挥发和色素氧化色素滤液为什么要剪去两角？2、分离色素减小边缘效应，使色素带平齐1cm铅笔线剪去两角①干燥的定性滤纸②剪去两角③并在距这一端底部1cm处用铅笔画一条细的横线。干燥的定性滤纸（1）制备滤纸条Q、画滤液细线的要求是什么？(使色素带平整、不重叠)

为了积累更多的色素，使分离色素带更明显（2）画滤液细线细、直、齐Q、为何要重复2—3次，待滤液干后，再画一两次？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为何要盖上培养皿？防止层析液挥发，因其易挥发且有毒插滤纸条层析液培养皿（3）分离色素①滤纸上有几条色素带？②从上而下的排序说明了什么？4条③不同条带的宽窄说明了什么？溶解度（扩散速度）不同，胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b色素含量不同，叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素观察和记录叶绿素类胡萝卜素（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）绿叶中的色素叶绿体中色素的分类阳光在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带，称为光谱。二、色素的吸收光谱如何确认色素吸收哪种颜色的光？图：自然光经过色素提取液后通过三棱镜图：自然光通过三棱镜现象：色光带变暗，且蓝紫光和红光大部分被吸收如何确认叶绿素素吸收哪种颜色的光？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。光合作用与能量转化(共80张PPT)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：主要吸收蓝紫光植物工厂为什么不用发绿色的光源？光合色素几乎不吸收绿光Q：大鹏蔬菜补充光源选择什么颜色的光？白光、蓝紫光、红光基质类囊体基粒附着有吸收光能的色素外膜内膜基粒由类囊体堆叠而成（含有与光合作用有关的酶，少量DNA、RNA，核糖体）三、叶绿体的结构适于进行光合作用（二）叶绿体的功能思考∙讨论1.实验材料选择水绵和好氧细菌的好处？2.为何除去原有的空气？3.第二组实验有何作用？4.该实验可得出什么结论？便于观察和作为检测氧气的指标排除空气中氧气的干扰作为对照恩格尔曼的实验2:用三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。

（二）

叶绿体的功能因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光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；在类囊体膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的酶。这是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。捕获光能的色素和结构绿叶中色素的提取和分离叶绿体的结构适于进行光合作用实验原理实验过程实验结论无水乙醇，层析液叶绿素类胡萝卜素红光蓝紫光蓝紫光色素叶黄素胡萝卜素叶绿素a叶绿素b（蓝绿色）（黄绿色）（橙黄色）（黄色）3/41/4形态:

结构:

功能:

叶绿体是进行光合作用的场所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课堂小结一、概念检测1．基于对叶绿体的结构和功能的理解，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D．植物细胞内的光合色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素两大类A过程注意事项操作目的提取色素1选鲜嫩、深绿色的叶片2研磨时加无水乙醇3加少量SiO2和CaCO34迅速、充分研磨5盛滤液的试管管口加棉塞分离色素1滤纸预先干燥处理2滤液细线：直、细、均匀3滤液细线干燥后重复画一两次4滤液细线不触及层析液使滤液中色素含量高溶解（提取）叶绿体中的色素研磨充分和保护叶绿素防止乙醇蒸发，并充分溶解色素防止乙醇挥发和色素氧化使层析液在滤纸上扩散速度快使分离的色素带平整、不重叠使分离的色素带清晰分明防止色素直接溶解到层析液中实验中的注意事项和操作目的归纳1）若滤液颜色较浅或色素带颜色较浅，其原因有①选材不当，未选择新鲜绿叶或称取的新鲜绿叶量过少，色素含量少②加入的无水乙醇过多，导致色素溶液浓度小③未加碳酸钙或加入的过少，色素分子（主要是叶绿素）被破坏④未加二氧化硅(石英砂)或研磨不充分或研磨速度太慢，乙醇挥发，色素未能充分