【課件】光合作用與能量轉化（第1課時）（人教版2019必修1）

第一個階段第二個階段第三個階段場所反應物生成物能量多少細胞質基質葡萄糖丙酮酸、[H]少量線粒體基質丙酮酸、H2OCO2、[H]少量線粒體內膜大量H2O[H]、O2復習鞏固：思考：無線粒體一定不能進行有氧呼吸嗎？不一定真核細胞：原核細胞：能，有與有氧呼吸有關的酶不能，如：哺乳動物成熟紅細胞、蛔蟲植物工廠討論：1.靠人工光源生產蔬菜有什么好處？人工光源的強度和不同色光是可以調控的，可以根據(jù)植物生長的情況進行調節(jié)，以使蔬菜產量達到最大。二氧化碳濃度、營養(yǎng)液和溫度是影響植物生長的重要外部條件，因此要進行控制，以便讓植物達到最佳的生長狀態(tài)。2.為什么要控制二氧化碳濃度、營養(yǎng)液成分和溫度等條件？

5.4

光合作用與能量轉化

第一課時學習目標：1.簡述綠葉中色素的種類及功能,說明植物細胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量。2.科學設計提取和分離色素的實驗步驟,注意每個操作步驟的規(guī)范性。3.理解葉綠體的結構,尤其是基粒大大擴展了膜面積,與光合作用的功能相適應。探究一、捕獲光能的色素正常的綠色玉米幼苗：含色素，可以正常生長。白化玉米幼苗：不含綠色色素，待種子中儲存的養(yǎng)分耗盡就會死去。分析，提出假設：光能的捕獲需要綠葉所含的色素探究一、捕獲光能的色素探究·實踐：綠葉中色素的提取和分離1.實驗原理：色素提取原理色素分離原理無水乙醇溶于有機溶劑紙層析法不同色素在層析液中的溶解度不同干燥的濾紙條層析液濾液細線溶解度小，擴散速度慢溶解度大，擴散速度快探究一、捕獲光能的色素2.實驗步驟：探究一、捕獲光能的色素2.實驗步驟：漏斗基部放一塊（），將濾液迅速倒入玻璃漏斗中進行過濾稱取5g（）用小試管收集色素濾液，及時用（）將試管口塞嚴剪碎葉片，加少許（），再加入5~10mL（），迅速、充分地研磨（1）.提取綠葉中的色素：新鮮綠葉二氧化硅和碳酸鈣無水乙醇單層尼龍布棉塞取材研磨過濾收集色素含量高有助于研磨得充分防止研磨中色素被破壞酸性的細胞液會與葉綠體中色素接觸，致使葉綠素的分子結構遭到破壞，碳酸鈣可以中和有機酸防止乙醇揮發(fā)、色素被氧化溶解色素、提取色素探究一、捕獲光能的色素（2）制備濾紙條

（3）畫濾液細線干燥濾紙剪兩角鉛筆線1cm使色素在濾紙上擴散均勻★要求：細、直、齊；待濾液干后，重復1—2次（）積累更多色素探究一、捕獲光能的色素（4）分離綠葉中的色素：層析液培養(yǎng)皿濾液線防止層析液（有毒）揮發(fā)★要求：濾液線不能觸及層析液防止色素溶解在層析液中，無法分離探究一、捕獲光能的色素3.實驗結果葉綠素a（藍綠色）葉綠素b（黃綠色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）類胡蘿卜素葉綠素綠葉中的色素濾紙條上四條色素帶位置以及色素帶寬窄有什么含義？(約占1/4)(約占3/4)溶解度的高低含量的多少探究一、捕獲光能的色素1234.誤差分析：1號試紙條顏色過淺2號試紙條色素帶重疊3號試紙條沒有色素條帶1號：①未加二氧化硅，研磨不充分。

②加入無水乙醇過多，提取濃度太低

③未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞。

④綠葉不新鮮或綠葉用量少，濾液中的色素(葉綠素)含量太少。2號：濾液細線過粗或濾液細線未待干燥重復劃線。3號：①忘記劃濾液細線。

②濾液細線接觸到層析液，且時間過長，色素全部溶解到層析液中。探究一、捕獲光能的色素光是一種電磁波，分為可見光和不可見光?？梢姽獾牟ㄩL是400-760nm。不同波長的光，顏色不同。5.光合色素的吸收光譜分析探究一、捕獲光能的色素葉綠素溶液葉綠素主要吸收紅光和藍紫光類胡蘿卜素主要吸收藍紫光類胡蘿卜素溶液5.光合色素的吸收光譜分析探究一、捕獲光能的色素5.光合色素的吸收光譜分析A.葉綠素主要吸收紅光和藍紫光B.葉綠素a和葉綠素b的吸收峰值不同C.類胡蘿卜素主要吸收藍紫光探究一、捕獲光能的色素1.葉片呈現(xiàn)綠色的原因是什么？因為葉綠素對綠光吸收最少，綠光被反射回來，所以葉片才呈現(xiàn)綠色。2.銀杏的葉秋季為什么變黃了？3.秋天楓葉變紅色的原因是什么？色素在低溫下會發(fā)生分解，而葉綠素的分解速度比葉黃素等的快很多，葉綠素迅速分解完，葉黃素的顏色顯露出來。樹葉變紅則是因為當溫度低于7℃時，樹葉中會生成花青素。在酸性條件下呈紅色。小組討論：典例1.為研究光照強度對幼苗光合色素的影響，用紙層析法對正常光照和強光照條件下生長的植物葉片中的光合色素進行分離，結果如圖所示(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。下列敘述正確的是()A.色素Ⅳ在提取液中的溶解度最低B.色素Ⅰ、Ⅱ主要吸收可見光中的藍紫光和紅光C.強光照可提高類胡蘿卜素含量，降低葉綠素含量D.色素Ⅰ的顏色為橙黃色、色素Ⅳ的顏色為藍綠色C典例2．某實驗小組利用新鮮的綠葉為材料，進行綠葉中色素的提取與分離實驗，實驗結果如圖所示。請回答下列問題：(1)分離綠葉中的色素常用紙層析法，該方法的原理是_________________________________________________________________________________________________________________。A、B是濾紙條上的標記，根據(jù)實驗現(xiàn)象可知層析液最先所處的位置是________(填“A”或“B”)處。(2)在色素的提取與分離過程中，偶然發(fā)現(xiàn)某植株缺失第Ⅲ條色素帶。缺失第Ⅲ條色素帶的植株不能合成________，導致對________光的吸收能力明顯減弱。光合色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢葉黃素

藍紫A探究二、葉綠體的結構適于進行光合作用1.葉綠體的結構1.寫出圖中的①②③所代表的結構：①________________________②________________________③________________________葉綠體內膜、外膜葉綠體基質葉綠體基粒類囊體外膜內膜基質(含有與光合作用有關的酶)(類囊體薄膜上有色素和與光合作用有關的酶)基粒探究一、捕獲光能的色素2.葉綠體的功能沒有空氣的黑暗環(huán)境，

極細光束照射暴露在光下恩格爾曼的實驗一現(xiàn)象：分析：需氧細菌只集中在被光線照射的葉綠體附近。光線照射部位進行光合作用產生了氧氣。產生氧氣的部位是葉綠體。現(xiàn)象：分析：需氧細菌集中在葉綠體所有受光部位。結論：氧氣是葉綠體釋放出來的探究二、葉綠體的結構適于進行光合作用在黑暗中，用極細光束照射完全暴露在光下水綿需氧細菌螺旋帶狀葉綠體便于觀察確定釋放氧氣多的部位排除氧氣和光的干擾光多和光少對照進一步驗證實驗結果恩格爾曼實驗的巧妙之處探究二、葉綠體的結構適于進行光合作用恩格爾曼的實驗二好氧細菌水綿好氧細菌現(xiàn)象：用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)大量的需氧細菌聚集在紅光和藍紫光區(qū)域。結論：葉綠體中的色素主要通過吸收紅光和藍紫光來進行光合作用。

→葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所典例3.植物的葉肉細胞中含有豐富的葉綠體,以下與葉綠體高效、有序地完成其功能無必然聯(lián)系的是 (

)A.封閉的雙層膜結構,化學反應不受干擾 B.葉綠體呈球形C.有葉綠素和其他色素 D.含有許多有關的酶B典例4.德國科學家恩格爾曼設計了一個實驗研究光合作用的吸收光譜。他將三棱鏡產生的散射光投射到絲狀水綿體上，并在水綿懸液中放入需氧細菌，觀察細菌的聚集情況(如圖所示)。他由實驗結果得出光合作用在紅光區(qū)和藍紫光區(qū)最強。這個實驗的思路是()A.細菌對不同的光反應不一，細菌聚集多的地方，細菌

光合作用強B.需氧細菌聚集多的地方，O2濃度高，水綿光合作用強C.需氧細菌聚集多的地方，產生的有機物多，水綿光合作用強D.