5.4.1 光合作用与能量转化课件-【知识精研】高一上学期生物人教版必修1

5.4光合作用和能量转化（1）植物智慧工厂1.植物工厂和自然界相比有何优势？2.靠人工光源生产蔬菜有什么好处？植物工厂可以通过人工精密的控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等外界条件。空间利用更充分。可以避免由于自然光照强度不足而造成的减产。同时，人工光源的强度和不同色光可以根据植物生长的情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。问题探讨:___________________________是生物圈得以维持运转的基础；_________是唯一能够捕获好和转化光能的生物学途径。因此，有人称光合作用是_______________________。

植物捕获光能要依靠特定的物质和结构。

太阳光能的输入、捕获和转化

光合作用

地球上最重要的化学反应1.“白化苗”能持续正常地生长吗？2.细胞哪些结构含有色素？液泡：花青素叶绿体：多种光合色素（只有叶绿体中的色素可以捕获光能）白化苗由于不能进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。玉米的白化苗一、捕获光能的色素和结构（P97）实验：绿叶中色素的提取和分离实验原理实验方法材料用具实验步骤实验结果1.提取色素：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂_________中。2.分离色素：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。无水乙醇层析液溶解度扩散更快①提取方法：过滤法②分离方法：纸层析法一、捕获光能的色素和结构（P97）实验：绿叶中色素的提取和分离实验原理实验方法材料用具实验步骤实验结果①新鲜的绿叶（如菠菜的绿叶）②无水乙醇：③层析液：④二氧化硅：⑤碳酸钙：提取（溶解）色素分离色素有助于研磨得充分可防止研磨中色素被破坏一、捕获光能的色素和结构（P97）实验：绿叶中色素的提取和分离实验原理实验方法材料用具实验步骤实验结果取材加药品研磨过滤（无水乙醇、SiO2、CaCO3）（迅速充分）1.提取绿叶中的色素——过滤法为更好地溶解，应少量多次加入防止乙醇挥发，充分溶解色素（单层尼龙布、试管口塞紧）防止滤纸吸附色素防止酒精挥发和色素氧化一、捕获光能的色素和结构（P97）实验：绿叶中色素的提取和分离实验原理实验方法材料用具实验步骤实验结果2.制备滤纸条1cm剪去两角的目的？

防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快而使形成的色素带不整齐。一、捕获光能的色素和结构（P97）实验：绿叶中色素的提取和分离实验原理实验方法材料用具实验步骤实验结果3.画滤液细线画线要细、直、齐？滤液细线重画1~2次？

用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线（也用盖玻片）。待滤液干后，再重画一到两次。防止色素带重叠。增加色素量，使分离的色素带清晰。一、捕获光能的色素和结构（P97）实验：绿叶中色素的提取和分离实验原理实验方法材料用具实验步骤实验结果4.分离绿叶的色素——纸层析法插滤纸条层析液培养皿为何滤液细线不能触及层析液？为何要盖上培养皿？

防止色素溶解于层析液中而无法分离。防止层析液挥发，因其易挥发且有毒。（石油醚、丙酮和苯的混合液）一、捕获光能的色素和结构（P97）实验：绿叶中色素的提取和分离实验原理实验方法材料用具实验步骤实验结果①滤纸上有几条色素带？②从上而下的排序说明什么？③不同条带的宽窄说明什么？④不同的色素带对应哪些色素？4条含量不同溶解度不同一、捕获光能的色素和结构（P97）1.捕获光能的色素叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）最高最少最低最多类胡萝卜素（占1/4）叶绿素（占3/4）“胡黄ab”拓展实验：

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、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b一、捕获光能的色素和结构（P97）叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱叶绿素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。功能：吸收、传递和转化光能树叶为什么是绿色？

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。为什么叶子春夏翠绿？而深秋时叶片金黄呢？由于叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素，而使类胡萝卜素的颜色被掩盖。

叶绿素低温下易分解，类胡萝卜素较稳定。实验中的材料试剂及操作目的过程操作内容操作目的提取色素材料叶片要新鲜、深绿使滤液中色素含量高试剂二氧化硅利于绿叶的充分研磨碳酸钙防止研磨过程中色素被破坏无水乙醇溶解色素关键步骤研磨要迅速、充分提取较多色素、防止溶剂挥发盛滤液的试管口加棉塞防止溶剂挥发用单层尼龙纱布过滤而不用滤纸防止色素吸附在滤纸上分离色素试剂层析液分离色素关键步骤滤纸条的一端剪去两角防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快滤液细线重复画若干次，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一、捕获光能的色素和结构（P97）2.叶绿体的结构适于进行光合作用光合色素存在于细胞中的什么部位呢？绿叶叶绿体类囊体外膜内膜基粒

保卫细胞中也含有叶绿体！一、捕获光能的色素和结构（P97）2.叶绿体的结构适于进行光合作用（1）形态与结构光镜下：呈扁平的椭球形或球形电镜下双层膜（透明）：透光内部基质

基粒（类囊体堆叠）光合色素分布在类囊体的薄膜上基粒和类囊体：极大地扩展了受光面积。1g菠菜叶中的类囊体总面积竟有60㎡。一、捕获光能的色素和结构（P97）2.叶绿体的结构适于进行光合作用（2）功能资料1：1881年，[德]恩格尔曼的实验1黑暗，细光束照射。细菌集中在光束照射的叶绿体部位。均匀光照射。细菌分布在叶绿体所有的受光部位上。没有空气的小室结论：氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。叶绿体呈螺旋带恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？（1）选材：水绵具有细长的带状叶绿体，易于观察现象。好氧细菌的利用，准确显示出氧气产生的部位。（2）设计：黑暗无空气的设计，排除了氧气和光的干扰。（3）极细的光束照射：叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验。（4）进行黑暗（局部光照）和曝光对比实验：从而明确实验结果完全是光照引起的。一、捕获光能的色素和结构（P97）2.叶绿体的结构适于进行光合作用（2）功能资料2：[德]恩格尔曼的实验2三棱镜照射水绵好氧细菌聚集在红光和蓝紫光的区域结论：叶绿体主要吸收红光和蓝紫光，会释放氧气。叶绿体是进行光合作用的场所，并能够吸收特定波长的光。一、捕获光能的色素和结构（P97）2.叶绿体的结构适于进行光合作用（3）物质基础在叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的_________。在_________上和___________中，还有许多进行光合作用所必需的___。色素分子类囊体膜叶绿体基质酶1.易错判断：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