2021—2022学年高一上学期 生物人教版（2019）必修1 5.4.1捕获光能的色素和结构 课件（29张ppt）

(共29张PPT)
5.4光合作用与能量转化
第1课时 捕获光能的色素和结构
在自然界中，万物生长靠太阳
在植物工厂中，植物生长靠人工光源
太阳能是怎么转变成生命活动可以利用的能量的呢？
正常苗
白化苗
正常幼苗能进行光合作用制造有机养料
白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料
光合作用需要色素去捕获光能。
为什么有些植物叶片不是绿色的？
为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不同呢？
植物叶片中到底含有哪些色素？
原理：
（1）色素易溶于无水乙醇等有机溶剂中，可以用来提取绿叶中的色素
（2）色素可溶于层析液中，不同的色素在层析液中的溶解度不同。溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快；溶解度低的色素在滤纸上扩散得慢。最终不同的光合色素会在扩散过程中分离开来。此方法称为纸层析法。
绿叶中色素的提取和分离
实验材料
新鲜的绿叶
干燥的定性滤纸、试管、试管塞、试管架研钵、玻璃漏斗、纱布、载玻片、盖玻片、剪刀、药勺、量筒（10mL）、无水乙醇、层析液（用汽油代替）、二氧化硅、碳酸钙。
绿叶中色素的提取和分离
实验步骤
提取色素
绿叶中色素的提取和分离
加入SiO2，使研磨充分
加入CaCO3防止色素破坏
加入无水酒精—溶解色素
快速充分研磨：减少挥发
去除叶脉
过滤：获取绿色滤液
绿叶中色素的提取和分离
纱布、漏斗过滤
提取滤液，塞紧试管口
制备滤纸条
剪滤纸条，一端剪两个角，用铅笔画线。
滤液画线：
用盖玻片的一侧蘸取少量滤液，画线，每次干燥后重复，4~5次。
绿叶中色素的提取和分离
纸上层析
大试管中倒入层析液（不要没过滤液线），将滤纸条轻轻插入，试管塞塞住试管。
绿叶中色素的提取和分离
绿叶中色素的提取和分离
实验结果
实验结果
最宽（最多）：叶绿素a
最窄（最少）：胡萝卜素
相邻距离最近：叶绿素a和叶绿素b
色素在滤纸上自上而下分布依次为：
胡萝卜素→叶黄素→叶绿素a→叶绿素b
绿叶中色素的提取和分离
实验成功的关键
叶片要新鲜，颜色要深，含有较多的色素。
研磨要迅速、充分，叶绿素不稳定易被分解。
滤液细线不仅要细、直、齐，而且要求含有较多的色素。
滤液细线不能触及层杬则色素溶解到层析液，滤纸条上得不到色素带。
绿叶中色素的提取和分离
胡萝卜素（橙黄色）
叶黄素（黄色）
叶绿素a（蓝绿色）
叶绿素b（黄绿色）
绿叶中的色素有4种
类胡萝卜素
叶绿素
含量约占3/4
含量约占1/4
叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光
叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光
叶绿素主要吸收蓝紫光和红光
类胡卜素主要吸收蓝紫光
叶片呈现绿色的原因是什么？
叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。
为什么许多植物到了秋天叶子就变黄了？红叶是怎么回事呢？
到了秋天，气温降低，叶绿素易分解，消失得很快，而胡萝素和叶黄素则比较稳定，所以叶子呈现黄色。黄栌和枫树等的叶子，在气温下降，叶绿素分解、消失的时候，叶子里面的糖分大量地转变成红色的花青素，于是叶子就变红了。
温室的顶棚用红色玻璃还是绿色玻璃好
红色玻璃好。因为太阳光或者说白光通过红色玻璃后只剩下红光，植物吸收红光能进行较强的光合作用；如果用绿色玻璃只剩下绿光，而植物吸收绿光很少，几乎得不到光能，不能正常进行光合作用。
资料：
捕获光能的色素存在于哪里呢？
1817年法国科学家首次从植物中分离出叶绿素
1865年德国植物学家萨克斯叶绿素集中在叶绿体结构中。
捕获光能的色素存在于哪里呢？
绿叶
叶片中的叶肉细胞
叶肉细胞亚显微结构模式图
叶绿体亚显微结构模式图
分布：主要分布在绿色植物的叶肉细胞
形态：一般呈扁平的椭球形或球形
结构
外膜
内膜
基粒
基质
功能：光合作用的场所。
捕获光能的结构
叶绿体
透明，有利于光线的透过
由两个以上的类囊体堆叠而成，类囊体薄膜上含色素和酶
含多种光合作用所必需的酶
类囊体
色素
酶
捕获光能的结构
叶绿体的功能
资料1
1881年，德国科学家恩格尔曼（ T Engelmann，1843-1909）做了这样的实验：把载有水绵（叶绿体呈螺旋带状分布）和需氧细菌的临时装片放在没有空气的小室内，在黑暗中用极细的光束照射水绵，发现细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中；如果把装置放在光下，细菌则分布在叶绿体所有受光的部位。
·水绵是常见的淡水藻类
·每条水绵由许多个结构相同的长筒状细胞连接而成。
·水绵很明显的特点是：叶体呈带状，螺旋排列在细胞里。
叶绿体的功能
恩吉尔曼实验
黑暗、无空气环境下
极细光束照射
好氧菌只集中在叶绿体被光束照射到的地方
完全暴光
好氧菌集中在叶绿体所有受光部位
叶绿体的功能
极细光束
完全曝光
恩吉尔曼实验结论
氧气是叶绿体释放出来的叶绿体是光合作用的场所。
光合作用需要光能。
叶绿体的功能
叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。