第4節(jié)能量之源-光與光合作用+第一課時(shí)+捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)

1、問(wèn)題探討問(wèn)題探討 有些蔬菜大棚內(nèi)懸掛發(fā)紅色或藍(lán)色光的燈管，并且在白天有些蔬菜大棚內(nèi)懸掛發(fā)紅色或藍(lán)色光的燈管，并且在白天也開(kāi)燈。也開(kāi)燈。 1、這種方法的好處是？不同顏色的光照對(duì)植物的光合作、這種方法的好處是？不同顏色的光照對(duì)植物的光合作用會(huì)有影響嗎？用會(huì)有影響嗎？ 2、能否用綠光燈管來(lái)補(bǔ)充光源？為什么？、能否用綠光燈管來(lái)補(bǔ)充光源？為什么？ 可以提高光合作用強(qiáng)度；不同顏色的光會(huì)影響植物的可以提高光合作用強(qiáng)度；不同顏色的光會(huì)影響植物的光合作用。光合作用。不能；因?yàn)槿~綠素基本上不吸收綠光不能；因?yàn)槿~綠素基本上不吸收綠光思考：下列轉(zhuǎn)變需經(jīng)哪些生理過(guò)程才能實(shí)現(xiàn)？思考：下列轉(zhuǎn)變需經(jīng)哪些生理過(guò)程才能實(shí)現(xiàn)？光能

2、光能糖類(lèi)等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能糖類(lèi)等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能ATPATP中活躍的化學(xué)能中活躍的化學(xué)能直接用于各種生命活動(dòng)直接用于各種生命活動(dòng)光合作用光合作用呼吸作用、呼吸作用、ATPATP合成合成ATPATP水解水解 追根溯源，對(duì)于絕大多數(shù)生物來(lái)說(shuō)，追根溯源，對(duì)于絕大多數(shù)生物來(lái)說(shuō)，活細(xì)胞所需能量的最終源頭是活細(xì)胞所需能量的最終源頭是太陽(yáng)能太陽(yáng)能。將。將光能轉(zhuǎn)換成細(xì)胞能夠利用的化學(xué)能的是光光能轉(zhuǎn)換成細(xì)胞能夠利用的化學(xué)能的是光合作用。進(jìn)行光合作用的細(xì)胞，首先要能合作用。進(jìn)行光合作用的細(xì)胞，首先要能夠捕獲光能。夠捕獲光能。. .正常苗正常苗白化苗白化苗正常幼苗正常幼苗能進(jìn)行光能進(jìn)行光合作用制合作用制造有

3、機(jī)養(yǎng)造有機(jī)養(yǎng)料料白化苗不白化苗不能進(jìn)行光能進(jìn)行光合作用，合作用，無(wú)法制造無(wú)法制造有機(jī)養(yǎng)料有機(jī)養(yǎng)料 可見(jiàn)光合作用與細(xì)胞中的色素有關(guān)。綠葉中可見(jiàn)光合作用與細(xì)胞中的色素有關(guān)。綠葉中含有哪些色素呢？含有哪些色素呢？探究一綠葉中有哪些色素呢？綠葉中有哪些色素呢？實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離觀看實(shí)驗(yàn)視頻觀看實(shí)驗(yàn)視頻實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理： 1.1.提?。禾崛。壕G綠葉葉中的色素都能溶解于有機(jī)溶劑中，如無(wú)中的色素都能溶解于有機(jī)溶劑中，如無(wú)水乙醇水乙醇、丙酮等。所以可以用丙酮等。所以可以用無(wú)水乙醇無(wú)水乙醇提取綠提取綠葉葉中中的色素。的色素。2.2.分離：分離：綠葉中的色素不止一種，它們都

4、能溶解在層綠葉中的色素不止一種，它們都能溶解在層析液中。然而，它們?cè)趯游鲆褐械娜芙舛炔煌?。析液中。然而，它們?cè)趯游鲆褐械娜芙舛炔煌Ｈ苋芙舛雀叩碾S層析液在濾紙上擴(kuò)散得快；解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快；反之則慢，反之則慢，因而可用因而可用紙層析法紙層析法進(jìn)行分離。進(jìn)行分離。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)材料：材料：實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離濃綠色的新鮮葉片濃綠色的新鮮葉片n方法步驟：方法步驟：1 1、提取綠葉中的色素、提取綠葉中的色素 無(wú)水乙醇、二氧化硅、碳酸鈣的作用？無(wú)水乙醇、二氧化硅、碳酸鈣的作用？2 2、制備濾紙條、制備濾紙條 濾紙條一端減去兩角，原因？濾紙條一端減去兩角，原因

5、？3 3、畫(huà)濾液細(xì)線、畫(huà)濾液細(xì)線 重復(fù)畫(huà)幾次的目的？重復(fù)畫(huà)幾次的目的？4 4、分離綠葉中的色素、分離綠葉中的色素 不能讓濾液細(xì)線觸及層析液，原因？不能讓濾液細(xì)線觸及層析液，原因？5 5、觀察與記錄、觀察與記錄 有幾條不同顏色的色帶？排序怎樣？寬窄如何？有幾條不同顏色的色帶？排序怎樣？寬窄如何？這說(shuō)明了什么？這說(shuō)明了什么？實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離1 1、提取色素：、提取色素：剪碎剪碎加藥品加藥品研磨研磨過(guò)濾過(guò)濾2、制備濾紙條：長(zhǎng)制備濾紙條：長(zhǎng)6cm 寬寬1cm 剪去一端的兩角剪去一端的兩角 在距離剪角一端在距離剪角一端1cm處用鉛筆畫(huà)一條線處用鉛筆畫(huà)一條線3 3、

6、畫(huà)濾液細(xì)線：畫(huà)濾液細(xì)線：細(xì)、細(xì)、直、直、齊、色濃齊、色濃。 用毛細(xì)吸管，吸取少量濾液，沿著鉛筆線均勻地畫(huà)，待用毛細(xì)吸管，吸取少量濾液，沿著鉛筆線均勻地畫(huà)，待濾液干燥后再畫(huà)濾液干燥后再畫(huà)2323次。次。4 4、分離色素：分離色素：3ml3ml層析液，將濾紙條有濾液細(xì)線的一端朝下，層析液，將濾紙條有濾液細(xì)線的一端朝下，略微傾斜靠著燒杯內(nèi)壁，輕輕插入層析液，用培養(yǎng)皿蓋蓋略微傾斜靠著燒杯內(nèi)壁，輕輕插入層析液，用培養(yǎng)皿蓋蓋上燒杯。上燒杯。5 5、觀察和記錄、觀察和記錄四種色素對(duì)光的吸收有什么差別？四種色素對(duì)光的吸收有什么差別？1 1、色素的種類(lèi)、色素的種類(lèi)色素的吸收光譜色素的吸收光譜葉綠素溶液葉綠素溶液

7、葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光類(lèi)胡蘿卜素溶液類(lèi)胡蘿卜素溶液葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素的吸收光譜葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素的吸收光譜葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光各種色素對(duì)光的吸各種色素對(duì)光的吸收情況不同，可根收情況不同，可根據(jù)色素的吸收光譜據(jù)色素的吸收光譜來(lái)分析綠葉中色素來(lái)分析綠葉中色素的種類(lèi)。的種類(lèi)。葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光想一想：葉片為什么往往是綠色的呢？想一想：葉片為什么往往是綠色的呢？n有些蔬菜大棚內(nèi)懸掛紅色或藍(lán)色的燈管

8、，并且在白天也開(kāi)有些蔬菜大棚內(nèi)懸掛紅色或藍(lán)色的燈管，并且在白天也開(kāi)燈。燈。1.用這種方法有什么好處？這樣做對(duì)光合作用有影響嗎？用這種方法有什么好處？這樣做對(duì)光合作用有影響嗎？2. 用綠色的可以嗎？用綠色的可以嗎？用這種方法可以提高光合作用強(qiáng)度，用這種方法可以提高光合作用強(qiáng)度，葉綠素吸收最多的是藍(lán)紫光和紅光葉綠素吸收最多的是藍(lán)紫光和紅光因?yàn)槿~綠素對(duì)綠光吸收最少因?yàn)槿~綠素對(duì)綠光吸收最少3.為什么葉子呈現(xiàn)綠色？為什么葉子呈現(xiàn)綠色？因?yàn)槿~綠素對(duì)綠光吸收最少，綠光被反射因?yàn)槿~綠素對(duì)綠光吸收最少，綠光被反射出來(lái)，所以呈綠色出來(lái)，所以呈綠色4.溫室大棚應(yīng)選擇什么顏色的玻璃、塑料薄膜？溫室大棚應(yīng)選擇什么顏色的

9、玻璃、塑料薄膜？白色白色( (二二) ) 葉綠體的結(jié)構(gòu)葉綠體的結(jié)構(gòu)( (二二) )捕獲光能的結(jié)構(gòu)捕獲光能的結(jié)構(gòu) 分布分布：主要分布在綠色植物的葉主要分布在綠色植物的葉肉細(xì)胞肉細(xì)胞 形態(tài)：形態(tài)：一般呈扁平的橢球形或球形一般呈扁平的橢球形或球形 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：外膜外膜內(nèi)內(nèi)膜膜基粒基粒由兩個(gè)以上的類(lèi)囊體由兩個(gè)以上的類(lèi)囊體堆疊而成堆疊而成, ,含含色素和酶色素和酶基質(zhì)基質(zhì)透明，有利于光線的透明，有利于光線的透過(guò)透過(guò)含多種光合作用所必需的含多種光合作用所必需的酶，酶，含有少量含有少量DNADNA和和RNA.RNA.資料分析資料分析： 資料資料1 18801 1880年，美國(guó)科學(xué)家恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)?zāi)辏绹?guó)科學(xué)

10、家恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)黑暗處用極黑暗處用極細(xì)光束照射細(xì)光束照射暴露在光下暴露在光下1 1裝片中好氧細(xì)菌向葉綠體裝片中好氧細(xì)菌向葉綠體被光束照射到被光束照射到的部位集中。的部位集中。裝片中好氧細(xì)菌分布在裝片中好氧細(xì)菌分布在葉葉綠體所有受光部位的周?chē)G體所有受光部位的周?chē)Ｑ跏怯扇~綠體釋放出來(lái)的，氧是由葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體葉綠體是光合作用的場(chǎng)所。是光合作用的場(chǎng)所。2 2結(jié)論結(jié)論：現(xiàn)象：現(xiàn)象：沒(méi)有沒(méi)有空氣空氣黑暗黑暗 極極 細(xì)細(xì) 光光 束束 完完 全全 光光 照照水綿水綿+好氧細(xì)菌好氧細(xì)菌黑暗黑暗無(wú)空氣無(wú)空氣極細(xì)光束照射極細(xì)光束照射完全暴露光下完全暴露光下v 實(shí)驗(yàn)過(guò)程1、氧氣是葉綠體釋放出來(lái)的、氧氣是

11、葉綠體釋放出來(lái)的2、葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所、葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所v 實(shí)驗(yàn)結(jié)論v 實(shí)驗(yàn)的巧妙之處1 選用水綿：具有細(xì)而長(zhǎng)的葉綠體并且其螺旋狀分布在細(xì)胞中。選用水綿：具有細(xì)而長(zhǎng)的葉綠體并且其螺旋狀分布在細(xì)胞中。2 先放在黑暗無(wú)空氣的環(huán)境中：排除環(huán)境中光和氧氣的影響。先放在黑暗無(wú)空氣的環(huán)境中：排除環(huán)境中光和氧氣的影響。3 極細(xì)的光束照射、好氧細(xì)菌檢測(cè)：迅速準(zhǔn)確地判斷出釋放氧氣的極細(xì)的光束照射、好氧細(xì)菌檢測(cè)：迅速準(zhǔn)確地判斷出釋放氧氣的部位。部位。4 黑暗和極細(xì)光照射形成對(duì)比：明確指出結(jié)果完全是由光照引起的。黑暗和極細(xì)光照射形成對(duì)比：明確指出結(jié)果完全是由光照引起的。5 設(shè)置驗(yàn)證

12、試驗(yàn)：完全暴露在光下，再一次驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。設(shè)置驗(yàn)證試驗(yàn)：完全暴露在光下，再一次驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。好氧細(xì)菌集中在葉綠體好氧細(xì)菌集中在葉綠體被光束照射的部位被光束照射的部位好氧細(xì)菌分布于葉綠體好氧細(xì)菌分布于葉綠體所有受光部位所有受光部位 資料二資料二n在類(lèi)囊體上和基質(zhì)中含有多種進(jìn)行光合作用在類(lèi)囊體上和基質(zhì)中含有多種進(jìn)行光合作用所必需的所必需的酶酶為什么說(shuō)葉綠體是進(jìn)行光合為什么說(shuō)葉綠體是進(jìn)行光合作用完整單位？作用完整單位？葉葉綠綠體體（含含光合光合色素及有關(guān)的酶色素及有關(guān)的酶）含光合酶含光合酶外膜內(nèi)膜基質(zhì)基粒（含光合作用的酶）（含光合作用的酶）小結(jié)：小結(jié)： 葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。它內(nèi)部葉綠體是

13、進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。它內(nèi)部的巨大膜表面上，不僅分布著許多吸收光能的巨大膜表面上，不僅分布著許多吸收光能的色素分子，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的色素分子，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。的酶。1 1、綠葉中的色素能夠在濾紙上彼此分離開(kāi)的原因是、綠葉中的色素能夠在濾紙上彼此分離開(kāi)的原因是（ ）。）。 A. A. 色素提取液中的不同色素已經(jīng)分層色素提取液中的不同色素已經(jīng)分層 B. B. 陽(yáng)光的照射使各種色素能彼此分開(kāi)陽(yáng)光的照射使各種色素能彼此分開(kāi) C. C. 色素在層析液中的溶解度不同色素在層析液中的溶解度不同 D. D. 丙酮使色素溶解并且彼此分離的擴(kuò)散速度不丙酮使色素溶解并且彼此分離的擴(kuò)散速度不

14、同同 2 2、在綠葉中色素的提取實(shí)驗(yàn)中，研磨綠葉時(shí)要加入、在綠葉中色素的提取實(shí)驗(yàn)中，研磨綠葉時(shí)要加入無(wú)水乙醇，其目的是（無(wú)水乙醇，其目的是（ ）。）。 A. A. 防止葉綠素被破壞防止葉綠素被破壞 B. B. 使葉片充分研磨使葉片充分研磨 C. C. 使各種色素充分溶解在無(wú)水乙醇中使各種色素充分溶解在無(wú)水乙醇中 D. D. 使葉綠素溶解在無(wú)水乙醇中使葉綠素溶解在無(wú)水乙醇中 C CC C課堂練習(xí)課堂練習(xí)3 3、在進(jìn)行、在進(jìn)行 “ “ 綠葉中色素的提取和分離綠葉中色素的提取和分離 ” ” 的實(shí)驗(yàn)時(shí)，不的實(shí)驗(yàn)時(shí)，不能讓層析液沒(méi)及濾液細(xì)線的原因是（能讓層析液沒(méi)及濾液細(xì)線的原因是（ ）。）。 A. A.

15、 濾紙條上幾種色素會(huì)擴(kuò)散不均勻而影響結(jié)果濾紙條上幾種色素會(huì)擴(kuò)散不均勻而影響結(jié)果 B. B. 濾紙條上濾液細(xì)線會(huì)變粗而使色素太分散濾紙條上濾液細(xì)線會(huì)變粗而使色素太分散 C. C. 色素會(huì)溶解在層析液中而使結(jié)果不明顯色素會(huì)溶解在層析液中而使結(jié)果不明顯 D. D. 濾紙條上的幾種色素會(huì)混合起來(lái)。濾紙條上的幾種色素會(huì)混合起來(lái)。 4 4、提取和分離葉綠體中色素的實(shí)驗(yàn)中，正確的操作順序應(yīng)、提取和分離葉綠體中色素的實(shí)驗(yàn)中，正確的操作順序應(yīng)該是（該是（ ）。）。 A. A. 進(jìn)行紙層析進(jìn)行紙層析 制取濾液制取濾液 在濾紙條上畫(huà)線在濾紙條上畫(huà)線 將實(shí)驗(yàn)將實(shí)驗(yàn) 材料研磨材料研磨 B. B. 制取濾液制取濾液 進(jìn)行

16、紙層析進(jìn)行紙層析 在濾紙條上畫(huà)線在濾紙條上畫(huà)線 取濾取濾液液 再畫(huà)線再畫(huà)線 C. C. 將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨 在濾紙條上畫(huà)線在濾紙條上畫(huà)線 制取濾制取濾液液 進(jìn)行紙進(jìn)行紙 層析層析 D. D. 將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨 制取濾液制取濾液 在濾紙條上畫(huà)在濾紙條上畫(huà)線線 進(jìn)行紙層析進(jìn)行紙層析 C CD D 5 5、溫室栽培蔬菜，采用什么樣顏色的玻璃做頂棚更能提高產(chǎn)、溫室栽培蔬菜，采用什么樣顏色的玻璃做頂棚更能提高產(chǎn)量量 （ ） A A 紅色紅色 B B 藍(lán)紫色藍(lán)紫色 C C 綠色綠色 D D 無(wú)色無(wú)色 6 6、在做植物試驗(yàn)的暗室里，為了盡量降低植物光合作用的強(qiáng)、在做植物試驗(yàn)的暗室里，為了盡量降低植物光合作用的強(qiáng)度，最好安裝度，最好安裝 （ ）A