生物人教版（2019）必修1 5.4光合作用与能量转化 课件 （共23张ppt）

(共23张PPT)
第4节 光合作用和能量转化
第1课时 捕获光能的色素和结构
课标要求 核心素养
说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转化并储存为糖分子中的化学能。 1.生命观念：认同叶绿体的结构特点与其作为光合作用的场所相适应。
2．科学探究：通过对“绿叶中色素的提取和分离”实验的操作，提升实验探究能力。
一、捕获光能的色素（课本97页）
那么，绿叶中与光合作用有关的色素和结构有哪些呢？它们有什么特点和功能呢？
植物正常生长需要光能，而叶片中的色素可能与光能的捕获有关。
思考：“白化苗”能持续正常地生长吗？
光合作用与细胞中的色素有关。
白化苗不能进行光合作用，不能正常生长。
实验原理：
（课本中记录）
探究实践：绿叶中色素的提取和分离（98页）
（1）提取：色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中
（2）分离：不同色素在层析液中的溶解度不同
目的要求：
材料用具：
绿叶中色素的提取和分离及色素的种类
新鲜的绿叶、
定性滤纸等、无水乙醇等
一、捕获光能的色素
1. 用什么方法可以获得绿叶中的色素呢？
2. 绿叶中的色素是一种还是多种呢？
3.提取色素要注意什么？
使色素溶解于试剂中。
破碎细胞及叶绿体，使色素充分释放。
保证色素的结构和活性不被破坏。
1.提取色素：
研磨
材料:5g鲜叶
药品
SiO2—有助于研磨充分
CaCO3 —防止色素被破坏
无水乙醇—溶解色素
探究实践：绿叶中色素的提取和分离（98页）
方法步骤：
过滤：获取绿色滤液。
2.制备滤纸条
铅笔线
画铅笔
细线
滤液细线
3.画滤液细线
要求：细，齐，直，风干后重复2—3次
1.思考加入二氧化硅和碳酸钙的作用分别是什么
(1)加入碳酸钙:_________________________;
(2)加入二氧化硅:_______________。
2.为什么制备滤纸条要剪去两角
提示:防止层析液在滤纸条边缘扩散过快。
3.画滤液细线时,要求画得细、直、齐,并且干燥后再重复画一两次,为什
么
提示:滤液细线细、直、齐是为了使分离的色素不重叠,重复画线的目的是
增加色素含量,使分离的色素带清晰,便于观察。
思考
可以防止研磨中色素被破坏
有助于充分研磨
4.分离色素（纸层析法）：
插滤纸条
层析液
培养皿
★不能让滤液细线触及层析液，防止色素溶解在层析液中
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
你还可以用哪些方法分离这些色素？
结果
叶绿素a（蓝绿色）
叶绿素b（黄绿色）
胡萝卜素（橙黄色）
叶黄素（黄色）
在层析液中溶解度
最大，扩散速度最快
含量多
层析液易挥发且有一定毒性，所以研磨要快，收集的滤液要用棉塞塞住，层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的挥发。
注意
比较不同植物或不同颜色叶片中的色素？
一、捕获光能的色素
4.分离色素时,为什么层析液不能触及或没过滤液细线
提示:防止色素直接溶解在层析液中,不能形成色素带。
5.实验结果分析(实验结果如图所示):
(1)依次写出四条色素带自上而下的颜色。
提示:橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色。
(2)写出各种色素在层析液中溶解度大小的排序。
提示:胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b。
思考
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
红光
蓝紫光
一、捕获光能的色素
思考： 植物工厂里为什么不用发绿光的光源？
提示：绿光不能被光合色素吸收。
红光和
蓝紫光
（蓝绿色）
叶绿素a
（黄绿色）
叶绿素b
（橙黄色）
胡萝卜素
叶黄素
（黄色）
叶绿素
(约占3/4)
类胡萝卜素
（约占1/4）
蓝紫光
色素的作用：吸收、传递、转换光能
一、捕获光能的色素
练习1：关于“光合色素的提取与分离”活动，下列叙述正确的是（　　）
A．将新鲜菠菜叶烘干、粉碎后加入层析液进行色素提取
B．分离叶绿体中的色素要注意滤液细线不能低于层析液液面 C．提取光合色素时、需加入碳酸钙，其目的是使研磨更加充分D．层析后，滤纸条自下而上出现的4条色素带依次是：叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素
B
练习2．在“绿叶中色素的提取和分离”实验中得到的色素带颜色较浅，分析其原因可能是（　　）
①加入的提取液太多
②用体积分数为95%的乙醇加入无水碳酸钠代替无水乙醇
③研磨时没有加入碳酸钙
④研磨时没有加入二氧化硅
⑤取的叶片叶脉过多，叶肉细胞过少
⑥画滤液细线的次数少⑦使用放置数天的菠菜叶
A.①③⑦ B．②④⑤ C．①③④⑤⑥⑦ D．②③④⑤⑥
C
1.写出图中的①②③所代表的结构：
①________________________
②________________________
③________________________
学习任务二　 叶绿体的结构适于进行光合作用
自主学习
阅读教材P100中间三段内容, 完成以下问题:
活动1：叶绿体的结构
叶绿体内膜、外膜
叶绿体基质
叶绿体基粒
类囊体
外膜
内膜
基质
(含有与光合作用有关的酶)
(类囊体薄膜上有色素和与光合作用有关的酶)
基粒
实验：叶绿体的功能
水绵是藻类,真核生物
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：叶绿体呈带状，螺旋排列在细胞里。
好氧细菌：聚集在
氧气产生的地方。
二、叶绿体结构适于光合作用
二、叶绿体结构适于光合作用
恩格尔曼的第一个实验
1.实验材料为什么选择水绵和好氧细菌？
2.为何要除去小室中原有的空气？
3.在黑暗中用极细光束照射水绵有何巧妙之处？
水绵的带状叶绿体螺旋分布于细胞中，便于进行观察研究。
好氧细菌对O2很敏感，能够准确的检测出O2产生的场所。
排除原有氧气对实验结果的干扰
排除光对实验结果的干扰
实验：叶绿体的功能
二、叶绿体结构适于光合作用
恩戈尔曼的第二个实验：
工具：三棱镜
好氧细菌
水绵
好氧细菌
5.实验结论：
叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。
1.恩格尔曼的第一个实验中,需氧细菌只向叶绿体被光照射到的部位集中,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。该实验可以得出什么结论
提示:氧气是叶绿体释放出来的。
2.大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域,为什么
提示:水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光,在此波长的照射下,叶绿体会释放氧气,因此好氧细菌在此区域聚集。
思考
练习3：下列关于叶绿体中类囊体的叙述，正确的是（　　）
A．叶绿体中的一个基粒就是一个类囊体
B．光合色素都分布在类囊体的双层薄膜上
C．组成各基粒的类囊体之间没有结构上的联系
D．基粒和类囊体极大地扩大了光合作用的反应面积
D
练习4：下列关于高等植物细胞内色素的叙述，正确的是
（　　）
A．所有植物细胞中都只含有4种色素
B．叶绿体的类囊体上有巨大的膜面积，有利于充分吸收光能 C．叶绿体中只有叶绿素吸收的光能才能用于光合作用
D．植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光
B
练习5：色素在光合作用过程中扮演着很重要的角色。下列有关叙述正确的是（　　）
A．所有植物细胞中都含有叶绿素和类胡萝卜素
B．叶绿体中的色素主要分布于类囊体薄膜上，叶绿体内膜上含量较少
C．某些细胞中，液泡中的色素也能吸收转化光能
D．类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不吸收红光
D