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第5节 光合作用将光能转化为化学能
第1课时 光合作用概述、光合色素的提取与分离实验
必修1 第三章 细胞的代谢
光合作用的概述
光合作用在叶绿体中进行
光合色素的提取与分离
课堂检测
1
2
3
4
5
6
问题探讨
课堂小结
教学目标
01
02
03
了解光合作用的概念;
运用结构与功能相适应的观念,解释叶绿体适于进行光合作用的结构特点;
尝试提取和分离绿叶中的色素,简述绿叶色素的种类及功能;
俗话说:“万物生长靠太阳”,对于绝大多数生物来说,其生命活动所需要的能量最终来源是太阳能,而绿色植物可以通过光合作用将无机物转变为有机物,将太阳能转变为化学能。那么光合作用是在细胞的什么结构进行的?光能是如何转变为有机物中的化学能呢?
问题探讨
1.光合作用的概述
光合作用的概述
1
概 念
绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
实 质
合成有机物,释放能量
2.光合作用在叶绿体中进行
光合作用在叶绿体中进行
2
①叶绿体的形态(光镜下)
一般呈扁平的椭球形或球形。
②叶绿体的结构(电镜下)
基粒
叶绿体基质
类囊体
外膜
内膜
(色素)
3.光合色素的提取与分离
光合色素的提取与分离
3
叶绿体中含有多种色素,这些色素与光合作用有关,被称为光合色素。光合色素是一种脂溶性物质,可以利用脂溶剂将它们从叶绿体中提取出来,并且将它们分离开来,达到观察叶绿体中色素的目的。
1.学会提取和分离叶绿体中色素的方法;
2.分离叶绿体中的四种色素。
原理
目的
材料
新鲜的绿色叶片、干燥的定性滤纸,95%的酒精,层析液,二氧化硅,碳酸钙,研钵,小玻璃漏斗,尼龙布,毛细吸管,剪刀,试管,药匙,量筒,天平。
烘干、称取:将新鲜的菠菜叶放入烘箱中烘干,粉碎后取2g干粉放入研钵中;
加入少许SiO2和CaCO3,再加入2—3mL95%的酒精,研磨成匀浆。
提取色素
分离色素
观察现象
得出结论
光合色素的提取与分离
3
SiO2
CaCO3
95%酒精
作用
作用
作用
有助于研磨充分
防止色素被破坏
溶解色素
提取色素
分离色素
观察现象
得出结论
光合色素的提取与分离
3
将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。单层尼龙布
收集滤液,封口。
提取色素
分离色素
观察现象
得出结论
光合色素的提取与分离
3
制备滤纸条:
干燥的定性滤纸
1cm
铅笔线
为什么滤纸条要剪去两角?
保证色素在滤纸条上扩散的均匀、整齐。
要求:滤液细线要画的细、直、齐,使各色素扩散的起点相同;
注意:待滤液干后,再画一两次,使分离色素带清晰。
提取色素
分离色素
观察现象
得出结论
光合色素的提取与分离
3
画滤液细线
提取色素
分离色素
观察现象
得出结论
光合色素的提取与分离
3
分离色素
注意:层析液不能触及滤液细线,否则色素会溶解在层析液中,而不会沿滤纸条向上扩散。
提取色素
分离色素
观察现象
得出结论
光合色素的提取与分离
3
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
提取色素
分离色素
观察现象
得出结论
光合色素的提取与分离
3
类胡萝卜素
叶绿素
含量约占3/4
含量约占1/4
橙色
黄色
蓝绿色
黄绿色
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
光合色素的提取与分离
3
色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度
a
b
c
d
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
橙色
黄色
黄绿色
蓝绿色
最少
较少
较快
最低
最慢
最多
较多
最快
较慢
较低
最高
较高
光合色素吸收的可见光
4
叶绿素提取液
蓝紫光和红光色带很暗
类胡萝卜素提取液
蓝紫光色带很暗
太阳光(白光)通过三棱镜折射后,可分为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等不同的颜色,这就是所谓的可见光谱。
光合色素吸收的可见光
4
光合色素的吸收光谱
叶绿素吸收蓝紫光和红光
类胡萝卜素吸收蓝紫光
光合色素吸收的可见光
4
思考与讨论
(1)为什么高等植物的叶片一般呈现绿色?说出你的理由。
因为叶绿体中的色素几乎不吸收绿光,绿光被反射出来,所以高等植物的叶片一般呈现绿色。
(2)入秋后,叶片逐渐变黄,试解释其原因。
入秋后,气温逐渐降低,低温可导致叶绿素被破坏,而类胡萝卜素比较稳定,叶片中叶绿素含量减少,类胡萝卜素含量增加,导致叶片变黄。
4.课堂小结
光合作用将光能转化为化学能
定义
细胞呼吸与光合作用的比较
光合作用
叶绿体基粒的囊状结构的薄膜
位置
分类
叶绿素
类胡萝卜素
叶绿素a
叶绿素b
叶黄素
胡萝卜素
功能
吸收、传递、转化光能
含量占1/4
含量占3/4
(蓝绿色)
(黄绿色)
(橙黄色)
(黄色)
叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光;类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
光合色素的提取与分离
光合作用在叶绿体中进行
5.课堂检测
2.下列关于植物细胞叶绿体内光合色素的叙述,正确的是( )
A.胡萝卜素和叶黄素主要吸收红光和蓝紫光
B.叶片呈现绿色的原因是其叶绿素吸收绿光最少,使绿光被反射出来
C.四种光合色素在层析液中的溶解度最小的是胡萝卜素
D.植物生长过程中,叶绿体内各种色素的比例保持不变
1.下列关于植物细胞中光合色素的说法正确的是( )
A.光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上
B.Mg是构成叶绿素所必需的微量元素
C.叶绿素对绿光吸收最多,所以叶片呈绿色
D.用纸层析法分离色素时,含量多的色素在滤纸上扩散得快
B
A
3.利用无水乙醇提取出叶绿体中的色素,设法分离得到各种色素,并将叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素和混合液依次点样在滤纸的1、2、3、4、5位置(如下图所示)。当滤纸下方浸入层析液后,滤纸条上各色素正确的位置应为( )
B
4.在做提取和分离叶绿体中的光合色素实验时,甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“+”表示使用,“-”表示未使用),其余操作均正常,他们所得的实验结果依次应为( )
B
试剂 甲 乙 丙 丁
无水乙醇 - + + +
水 + - - -
CaCO3 + + - +
SiO2 + + + -
A.①②③④ B.②④①③ C.④②③① D.③②①④
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