5.4光合作用與能量轉(zhuǎn)化第1課時課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【溫】問題探討生命活動的最終能量來源為太陽能光合作用（photosynthesis）是唯一能夠捕獲和轉(zhuǎn)化光能的生物學(xué)途徑。（p97）植物捕獲光能要依靠特定的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)。捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【讀】一、綠葉中色素的提取與分離正常幼苗進(jìn)行光合作用，制造有機(jī)養(yǎng)料。白化苗無法進(jìn)行光合作用，待種子中貯存的養(yǎng)分耗盡就會死亡?！就普摗抗饽艿牟东@與葉片中的色素有關(guān)綠葉中有哪些色素呢？捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【讀】一、綠葉中色素的提取與分離目的：探究綠葉中含有幾種色素捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【究】一、綠葉中色素的提取與分離5、分離色素時濾液細(xì)線能觸及或沒入層析液中嗎？為什么？任務(wù)一：閱讀P98-99，思考以下問題：1、色素提取的原理是什么？需要什么試劑？2、研磨時加二氧化硅和碳酸鈣的作用分別是什么？過濾時用的是濾紙還是尼龍布？3、色素分離需要什么試劑？其原理是什么？4、畫濾液細(xì)線時，準(zhǔn)確的操作是什么？重復(fù)畫1-2次的目的是什么？捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【究】一、綠葉中色素的提取與分離（一）色素的提取1、色素提取的原理是什么？需要什么試劑？綠葉中的色素能溶于有機(jī)溶劑,而不溶于水，可用無水乙醇等有機(jī)溶劑提取。（1）實(shí)驗(yàn)原理也可用體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇+適量無水碳酸鈉來代替。捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【究】一、綠葉中色素的提取與分離（2）實(shí)驗(yàn)步驟①取材：稱取5g綠葉，剪去主葉脈，剪碎，放入研缽中②研磨：（一）色素的提取2、研磨時加二氧化硅和碳酸鈣的作用分別是什么？過濾時用的是濾紙還是尼龍布？二氧化硅：使研磨更充分；碳酸鈣：防止色素被破壞捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【究】一、綠葉中色素的提取與分離（2）實(shí)驗(yàn)步驟③過濾：漏斗基部放一塊單層尼龍布，將研磨液迅速倒入玻璃漏斗中進(jìn)行過濾④收集：用小試管收集色素濾液，及時將試管口用棉塞塞嚴(yán)（一）色素的提取2、研磨時加二氧化硅和碳酸鈣的作用分別是什么？過濾時用的是濾紙還是尼龍布？目的：防止無水乙醇揮發(fā)和色素氧化褪色捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【究】一、綠葉中色素的提取與分離綠葉中的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(kuò)散得快；反之則慢。這樣，綠葉中色素就會隨著層析液在濾紙上的擴(kuò)散而分開。（紙層析法）層析液培養(yǎng)皿（二）色素的分離3、色素分離需要什么試劑？其原理是什么？利用待分離物質(zhì)中不同組分的某些理化性質(zhì)的差異而建立起來的一種分離技術(shù)。①綠葉中的色素能溶解在層析液中。②不同色素在層析液中的溶解度不同。③溶解度高的色素，隨層析液在濾紙條上擴(kuò)散速度快；反之則慢。捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【究】一、綠葉中色素的提取與分離①制備濾紙條：將濾紙剪成略小于試管長與直徑的濾紙條并在一端剪去兩角；在距去角的一端1cm處用鉛筆畫一條細(xì)的橫線。②畫濾液細(xì)線：（二）色素的分離4、畫濾液細(xì)線時，準(zhǔn)確的操作是什么？重復(fù)畫1-2次的目的是什么？（2）實(shí)驗(yàn)步驟減少邊緣效應(yīng)，防止層析液在濾紙條的邊緣處擴(kuò)散過快取濾液：用毛細(xì)吸管吸取少量濾液；畫線：沿鉛筆線均勻地畫出一條細(xì)線（細(xì)、直）重復(fù)畫線：待濾液干后，再重畫一到兩次（齊）增加濾液細(xì)線中色素的含量捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【究】一、綠葉中色素的提取與分離③分離色素：將適量的層析液倒入試管中，將濾紙條(有濾液細(xì)線的一端朝下)輕輕插入層析液中，隨后用棉塞塞緊試管口注意不能讓濾紙條上的濾液細(xì)線觸及層析液（二）色素的分離5、分離色素時濾液細(xì)線能觸及或沒入層析液中嗎？為什么？（2）實(shí)驗(yàn)步驟防止色素溶解在層析液中捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【究】一、綠葉中色素的提取與分離①色素在層析液中溶解度的高低為：胡蘿卜素>葉黃素>葉綠素a>葉綠素b。②各種色素的含量一般情況下為：葉綠素a>葉綠素b>葉黃素>胡蘿卜素。（三）實(shí)驗(yàn)結(jié)果胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b類胡蘿卜素（1/4）葉綠素（3/4）捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【究】二、色素的吸收光譜葉綠體中的色素只吸收可見光，而對紅外光和紫外光等不吸收。捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【究】二、色素的吸收光譜葉綠素a和葉綠素b：主要吸收

藍(lán)紫光和紅光

；分析色素的吸收光譜，對比幾種色素吸收光線的差異。胡蘿卜素和葉黃素：主要吸收

藍(lán)紫光

。捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【究】二、色素的吸收光譜1、有的植物工廠完全依靠LED燈等人工光源，其中常見的是紅色、藍(lán)色和白色的光源。綠色光源發(fā)出綠色的光，這種波長的光線很少被光合色素吸收，因此無法用于光合作用中制造有機(jī)物。2、陰天時，為了增加蔬菜的產(chǎn)量，在功率相同的情況下，應(yīng)選擇什么顏色（“藍(lán)紫光和紅光”或“白光”）的照明燈為蔬菜拓展資料光源？為什么？應(yīng)選擇藍(lán)紫光和紅光。因?yàn)樵谡彰鳠艄β氏嗤那闆r下，選用藍(lán)紫光和紅光的照明燈拓展資料光源，植物利用光能的效率更高?！舅伎肌繛槭裁床挥冒l(fā)綠光的光源？捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【究】三、光合作用的場所1、葉綠體的結(jié)構(gòu)【思考】葉綠體適于進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？1、葉綠體類囊體堆疊成基粒，增大了葉綠體膜的表面積3、類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)中，有許多與光合作用有關(guān)的酶2、葉綠體內(nèi)部巨大的膜表面上，分布著大量光合色素捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【究】三、光合作用的場所資料11881年德國科學(xué)家恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)一2、葉綠體的功能（實(shí)驗(yàn)證據(jù)）捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【究】三、光合作用的場所2、葉綠體的功能（實(shí)驗(yàn)證據(jù)）結(jié)論：氧氣是葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所。捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【究】三、光合作用的場所2、葉綠體的功能（實(shí)驗(yàn)證據(jù)）恩格爾曼實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)巧妙之處有哪些？①實(shí)驗(yàn)選材好用好氧細(xì)菌可確定釋放氧氣的部位。水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察②沒有空氣的環(huán)境：排除了氧氣的干擾。葉綠體上可分為獲得光照和無光照的部位，相當(dāng)于一組對照實(shí)驗(yàn)。③用極細(xì)的光束點(diǎn)狀投射：④進(jìn)行黑暗（局部光照）和完全暴露在光下的對照實(shí)驗(yàn)：明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是由光照引起的等。捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【究】三、光合作用的場所恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)二水綿葉綠體上的光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，在此波長光的照射下，葉綠體會釋放氧氣，適于需氧細(xì)菌在此區(qū)域分布。【思考】為什么大量的需氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域呢？2、葉綠體的功能（實(shí)驗(yàn)證據(jù)）結(jié)論：水綿葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光用于光合作用捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【究】三、光合作用的場所2、葉綠體的功能（實(shí)驗(yàn)證據(jù)）資料2在類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)中，含有多種進(jìn)行光合作用所需的酶。葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所，它內(nèi)部的巨大膜表面上，分布著許多吸收光能的色素分子，在類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)中，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【究】三、光合作用的場所捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)【究】一、綠葉中色素的提取與分離①未加二氧化硅(石英砂)或研磨不充分，色素未充分提取出來②使用放置數(shù)天的綠葉或綠葉用量少，濾液中的色素(葉綠素)含量太少③一次加入大量的無水乙醇，導(dǎo)致提取液中的色素濃度太低④沒經(jīng)過干燥處理⑤未加碳酸鈣或加入的量過少，葉綠素分子被破壞⑥忘記畫濾液細(xì)線⑦忘記加碳酸