【生物】光合作用與能量轉(zhuǎn)化課件-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

一、實(shí)驗(yàn)-色素的提取和分離5.4光合作用與能量轉(zhuǎn)化追根溯源，對(duì)絕大多數(shù)生物來說，活細(xì)胞所需能量的最終源頭是________。太陽能玉米白化苗玉米白化苗不能進(jìn)行光合作用，待種子中貯存的養(yǎng)分耗盡就會(huì)死亡。說明：光合作用與細(xì)胞中的色素有關(guān)。1、提取色素提取原理：色素能溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中，所以可用其提取色素。①5g新鮮綠葉→剪碎置研缽中一、實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取與分離步驟：②加入少許二氧化硅和碳酸鈣，再放入10ml無水乙醇色素多實(shí)驗(yàn)材料：幼嫩、鮮綠的菠菜葉③用單層尼龍布過濾，收集濾液二氧化硅：研磨更充分碳酸鈣：防止研磨中色素被破壞(主要是葉綠素)無水乙醇：溶解并提取色素①研磨時(shí)加入的三種試劑分別有何作用？②某實(shí)驗(yàn)小組得到的色素提取液顏色過淺，可能的原因有哪些？研磨不充分，色素未能充分提取出來；稱取綠葉過少或加入無水乙醇過多，色素溶液濃度小；未加碳酸鈣或加入過少，色素分子部分被破壞。【思考與討論】2、分離色素：方法：紙層析法分離原理：色素在層析液中

，溶解度高的色素分子隨層析液在紙條上的擴(kuò)散得快，溶解度低的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散得慢，因而可用層析液將不同的色素分離。溶解度不同一、實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取與分離2、分離色素：①制備濾紙條②畫濾液細(xì)線步驟：鉛筆線畫鉛筆細(xì)線將干燥的定性濾紙剪成寬度略小于試管，直徑長度略小于試管長度的濾紙，條帶將濾紙條一端剪去兩角，并在距這一端底部1厘米處，用鉛筆畫一條細(xì)的橫線。濾液細(xì)線畫濾液細(xì)線用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地劃出一條細(xì)線。濾液干后，再重畫一到兩次。一、實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取與分離③紙上層析層析液培養(yǎng)皿2、分離色素：注意：（1）濾液細(xì)線不能浸入層析液，防止色素溶解在層析液中；

（2）層析時(shí)，燒杯要加蓋，避免層析液揮發(fā)污染空氣。一、實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取與分離①制備濾紙條時(shí)，剪去兩角的作用是什么？②畫濾液細(xì)線為什么要求細(xì)、齊、直，且待干后重復(fù)2-3次？使層析液同步到達(dá)濾液細(xì)線，防止色素帶不整齊③色素分離時(shí)，為何要注意層析液不能沒及濾液細(xì)線？畫得細(xì)齊直：防止色素帶重疊而影響分離效果。待干后重復(fù)兩三次：積累更多色素，使分離后的色素帶明顯。防止色素溶解于層析液中，不能分離?！舅伎寂c討論】2、分離色素：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：一、實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取與分離（橙黃色）（黃色）（藍(lán)綠色）（黃綠色)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）2、分離色素結(jié)果分析：一、實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取與分離

葉綠體中色素的種類含量:

最多（色素帶最寬）的色素為

含量最少（色素帶最窄）的色素為

相鄰色素帶相距最遠(yuǎn)的為

相鄰色素帶相距最近的為

在濾紙上的擴(kuò)散速度最快的是

在濾紙上的擴(kuò)散速度最慢的是

層析液中溶解度最大的色素是胡蘿卜素葉綠素a胡蘿卜素與葉黃素葉綠素a與葉綠素b胡蘿卜素葉綠素b胡蘿卜素對(duì)點(diǎn)練習(xí)溶解度從高到低依次為？含量從多到少依次為？胡黃abab黃胡獲得色素條帶顏色偏淡的原因有哪些？1.選擇的植物葉子不新鮮或者太老，色素含量少2.未加二氧化硅研磨不充分，色素未能全部提取3.稱取的葉片太少或者加入的無水乙醇過多，色素溶解太少4.未加入碳酸鈣或者太少，色素分子被破壞5.濾紙不干燥6.沒有重復(fù)畫濾液細(xì)線7.濾液細(xì)線沒入到層析液。1.在濾紙的中央滴一滴色素提取液，再滴一滴層析液，色素隨層析液擴(kuò)散，會(huì)得到近似同心環(huán)的4個(gè)色素圈，由外向內(nèi)依次是什么色素？分別是什么顏色？【思維拓展】：色素：胡、黃、a、b顏色：橙、黃、藍(lán)綠、黃綠2.為什么植物春夏葉子翠綠，而深秋葉片金黃呢？葉綠素的含量﹥類胡蘿卜素由于葉綠素比類胡蘿卜素易受到低溫的破壞，秋季低溫時(shí)葉綠素大量破壞葉綠素的含量﹤類胡蘿卜素【思維拓展】：二、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)5.4光合作用與能量轉(zhuǎn)化1.下列標(biāo)號(hào)各代表：①

②________③_________

④

⑤________

基質(zhì)

外膜內(nèi)膜類囊體基粒1、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能①②④⑤③2.吸收光能的四種色素就分布在

上，眾多的基粒和類囊體極大地?cái)U(kuò)展了

。類囊體薄膜

受光面積在類囊體上和基質(zhì)中，含有多種進(jìn)行光合作用所必需的酶。每個(gè)基粒都含有兩個(gè)以上的類囊體，多者可達(dá)100個(gè)以上。葉綠體內(nèi)有如此多的基粒和類囊體，極大地?cái)U(kuò)大了受光面積。每個(gè)基粒都由一個(gè)個(gè)圓餅狀的囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成。這些囊狀結(jié)構(gòu)稱為類囊體。吸收光能的4種色素就分布在類囊體的薄膜上。二、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)材料：水綿、好氧細(xì)菌實(shí)驗(yàn)一、1880年恩格爾曼實(shí)驗(yàn)水綿結(jié)構(gòu)示意圖葉綠體2、葉綠體功能的實(shí)驗(yàn)證明黑暗無空氣極細(xì)光束照射完全光照現(xiàn)象：好氧細(xì)菌只向葉綠體被光束照射到的部位集中現(xiàn)象：好氧細(xì)菌分布在葉綠體所有受光部位的周圍。①恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么？氧氣是由

釋放出來的，

是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，光合作用需要

。葉綠體葉綠體光能2、葉綠體功能的實(shí)驗(yàn)證明實(shí)驗(yàn)一、1880年恩格爾曼實(shí)驗(yàn)②恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上有什么巧妙之處？選材妙：水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察，用需氧細(xì)菌可以確定氧氣的釋放位置。處理妙：①選用黑暗、無空氣的環(huán)境，排除環(huán)境中光線和氧氣的影響。②選用極細(xì)的光束，獲得光照和沒有光照的部位形成對(duì)照，并用好氧細(xì)菌檢測(cè)，準(zhǔn)確判斷釋放O2的部位。③進(jìn)行黑暗（局部光照）與曝光的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，從而明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是由光照引起的。黑暗環(huán)境極細(xì)光束暴露在光下實(shí)驗(yàn)二、恩格爾曼的進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)該實(shí)驗(yàn)說明了什么問題？葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)紫光用于光合作用，放出氧氣。資料：在類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)中，含有多種進(jìn)行光合作用所必需的酶。討論：綜合上述資料，你認(rèn)為葉綠體具有什么功能？葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，并且能夠吸收特定波長的光。3、色素的作用綠葉中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光綠葉色素提取液不同色素提取液二、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)葉綠素主要吸收_______________類胡蘿卜素主要吸收___________色素對(duì)_________吸收最少藍(lán)紫光、紅光藍(lán)紫光綠光光和色素的功能：（1）吸收、傳遞光能：葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光。絕大多數(shù)的葉綠素a、全部的葉綠素b、葉黃素和胡蘿卜素可以吸收和傳遞光能。（2）轉(zhuǎn)換光能：少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a能將光能轉(zhuǎn)換成電能。二、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)3.葉片為什么是綠色？秋冬季，植物葉中的葉綠素分子易被破壞，而類胡蘿卜素較穩(wěn)定，所以顯示出類胡蘿卜