5.4.1捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)課件【知識專講精研】高一上學期生物人教版必修一

葉子概念車葉子概念車是一款能夠充分利用太陽能、風能以及空氣中的二氧化碳從而產(chǎn)生電能驅(qū)動的新能源汽車。車頂?shù)拇笕~子是一個光電轉(zhuǎn)化器，能把太陽能轉(zhuǎn)化為電能。5.4

光合作用和能量轉(zhuǎn)化一、

捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)玉米中有時會出現(xiàn)白化苗，由于白化苗葉片中不含綠色色素，所以白化苗由于不能進行光合作用，待種子中的營養(yǎng)成分消耗完后就會死亡。白化苗和正常苗可見，葉片中的色素可能與光能的捕獲有關(guān)葉片中含有哪些色素？作用是什么？怎樣提取這些色素呢？證明：光合作用需要色素，有色素才能將光能轉(zhuǎn)化為化學能1.實驗原理（1）提取色素:綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑_______________中。（2）分離色素:各種色素在___________中的__________不同,溶解度高的隨層析液在濾紙條上的_____________,反之則慢。無水乙醇層析液溶解度擴散更快2.實驗目的（1）進行綠葉中色素的提取和分離（2）探究綠葉中含有幾種色素一、捕獲光能的色素探究實驗：綠葉中色素的提取和分離3.材料用具新鮮的綠葉（如菠菜的綠葉）無水乙醇：層析液：二氧化硅：碳酸鈣：溶解、提取色素分離色素有助于研磨得充分防止研磨中色素被破壞（色素含量高）（可用體積分數(shù)95%的乙醇＋無水碳酸鈉代替）（由石油醚+丙酮+苯組成）4.實驗步驟稱取5

g菠菜葉，剪去主葉脈，剪碎，放入研缽中加少許的二氧化硅、碳酸鈣與10

ml無水乙醇，迅速充分研磨將研磨液迅速倒入玻璃漏斗中(單層尼龍布)進行過濾將濾液收集到試管中，用棉塞將試管口塞嚴（1）提取綠葉的色素提取方法：過濾法（減少乙醇揮發(fā)和色素氧化）（減少乙醇揮發(fā)充分溶解色素）不用濾紙、紗布，因色素會吸附在上面使層析液在濾紙上快速擴散防止層析液在邊緣擴散過快而致色素帶不整齊水性筆墨的色素也能隨層析液擴散，污染從綠葉中提取的色素細、直、勻：使分離的色素帶平整不重疊積累更多色素，使分離出的色素帶清晰（2）制備濾紙條（3）畫濾液細線1cm★要求：細、直、勻；重復幾次層析液（4）分離綠葉中的色素分離方法：紙層析法原理：溶解度高的色素隨層析液在濾紙上_____________;反之，則慢。擴散得快

將濾紙條有濾液細線的一端插入__________。層析液（1）為何濾液細線不能觸及層析液？防止色素溶解在層析液而不能在濾紙上擴散（2）為何要蓋上培養(yǎng)皿？防止層析液揮發(fā)，因其易揮發(fā)且有毒分離綠葉中的色素效果圖（橙黃色）（黃色）（藍綠色）（黃綠色）葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素1、色素帶位置不同說明什么？2、色素帶寬窄不同說明什么？含量不同溶解度不同5.實驗結(jié)果實驗異?，F(xiàn)象的原因分析1.若色素提取液顏色過淺，可能原因有：①未選擇新鮮、濃綠色的葉片，或稱取綠葉過少，色素含量少；②加入的無水乙醇過多，色素溶液濃度??；③未加碳酸鈣或加入過少，葉綠素部分被破壞；④未加SiO2致研磨不充分，或研磨太慢使乙醇揮發(fā)，色素未能充分提取。2.若分離得到的色素帶顏色較淺，可能原因有：⑤畫濾液細線的次數(shù)太少，濾紙條上的色素含量少；⑥層析時，部分濾液細線已觸及層析液。同以上4點提取液色素帶提示：可從材料選取、藥品加入、實驗操作等方面分析3.若濾紙上色素帶重疊：濾紙未干燥處理,濾液細線沒達細直勻的要求。色素溶液測定色素對不同波長光的吸收情況，而色素顏色由其反射的光所決定。實驗結(jié)論：葉綠素主要吸收藍紫光和紅光；類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。400500600700葉綠素a葉綠素b類胡蘿卜素思考：4種不同色素對光的吸收有什么差別呢？吸收光能的百分比波長/nm樹葉為什么是綠色？葉綠素對綠光吸收最少，綠光被反射回來。綠葉中光合色素的種類葉綠素（含量約占3/4）葉綠素a（藍綠色）葉綠素b（黃綠色）類胡蘿卜素（含量約占1/4）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素

（黃色）（主要吸收：藍紫光）（主要吸收：藍紫光和紅光）胡黃ab光合色素的功能：吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能總結(jié)：光合色素的種類、功能1.某同學得到葉綠體色素溶液后，取一圓形濾紙，在濾紙中央滴一滴色素提取液，再滴一滴層析液，色素隨層析液擴散得到如圖結(jié)果，則1、2、3、4四條色素帶依次表示A.胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素bB.葉黃素、胡蘿卜素、葉綠素a、葉綠素bC.葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素D.葉綠素b、葉綠素a、胡蘿卜素、葉黃素A【隨堂應用】一、捕獲光能的色素綠葉中色素的提取和分離分析：為什么植物春夏葉子翠綠?而深秋則葉片金黃呢？由于葉綠素的含量大大超過類胡蘿卜素，而使類胡羅卜素的顏色被掩蓋，只顯示出葉綠素的綠色低溫使葉綠素大量破壞，而使類胡蘿卜素的顏色顯示出來變紅是因為低溫使葉綠素大量破壞，樹葉中生成花青素。二、葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進行光合作用（1）葉綠體的形態(tài)(光鏡下)一般呈扁平的橢球形或球形。（2）葉綠體的結(jié)構(gòu)(電鏡下)基粒葉綠體基質(zhì)類囊體外膜內(nèi)膜①吸收光能的色素分布在

上。②葉綠體內(nèi)有眾多的基粒和類囊體，作用是

。類囊體薄膜極大地擴展了受光面積，提供了酶附著位點無空氣的黑暗環(huán)境，極細光束照射暴露在光下資料1：[德]恩格爾曼第一個實驗葉綠體的功能第一組第二組現(xiàn)象：需氧細菌只向葉綠體被光束照射到的部位集中。處理：需氧細菌分布在葉綠體所有受光的部位。結(jié)論：氧氣是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是光合作用的場所。該實驗中是如何形成對照的？排除O2和光的干擾極細光照射與不照光、黑暗與完全曝光形成對照分析：這一巧妙的實驗說明了什么？葉綠體主要吸收紅光與藍紫光用于光合作用放出O2。恩格爾曼第二個實驗葉綠體是進行光合作用的場所。處理：用三棱鏡的光照射水綿臨時裝片現(xiàn)象：需氧細菌聚集在紅光和藍紫光區(qū)域2、恩格爾曼在選材、實驗設計上有什么巧妙之處？思考·討論（1）選材：實驗材料選擇水綿和需氧細菌，①水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察，②用需氧細菌可確定釋放氧氣多的部位；（2）設計：①沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾；②用極細的光束照射，葉綠體上有光照多和光照少的部位，相當于一組對比實驗；③進行黑暗(局部光照)和曝光對比實驗，從而明確實驗結(jié)果完全是光照引起的；④臨時裝片暴露在光下的實驗再一次驗證了實驗結(jié)果，等等。(1)結(jié)構(gòu)外表：①_______內(nèi)部②_____③______：由_________堆疊而成↓決定(2)功能：進行____________的場所。雙層膜基質(zhì)基粒類囊體光合作用(3)物質(zhì)基礎在葉綠體內(nèi)部巨大的膜表面上，分布著許多吸收光能的