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(共25张PPT)
第一个阶段 第二个阶段 第三个阶段
场 所
反应物
生成物
能量多少
细胞质基质
葡萄糖
丙酮酸、[H]
少量
线粒体基质
丙酮酸、H2O
CO2、[H]
少量
线粒体内膜
大量
H2O
[H]、O2
复习巩固：
思考：无线粒体一定不能进行有氧呼吸吗？
不一定
真核细胞：
原核细胞：
能，有与有氧呼吸有关的酶
不能，如：哺乳动物成熟红细胞、蛔虫
植物工厂
讨论：
1. 靠人工光源生产蔬菜有什么好处？
人工光源的强度和不同色光是可以调控的，可以根据植物生长的情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。
二氧化碳浓度、营养液和温度是影响植物生长的重要外部条件，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。
2.为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件？
5.4
光合作用与能量转化
第一课时
学习目标：
1.简述绿叶中色素的种类及功能,说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量。
2.科学设计提取和分离色素的实验步骤,注意每个操作步骤的规范性。
3.理解叶绿体的结构,尤其是基粒大大扩展了膜面积,与光合作用的功能相适应。
探究一、捕获光能的色素
正常的绿色玉米幼苗：含色素，可以正常生长。
白化玉米幼苗：不含绿色色素，待种子中储存的养分耗尽就会死去。
分析，提出假设：
光能的捕获需要绿叶所含的色素
探究一、捕获光能的色素
探究·实践：绿叶中色素的提取和分离
1.实验原理：
色素提取原理
色素分离原理
无水
乙醇
溶于有机溶剂
纸层
析法
不同色素在层析液中的溶解度不同
干燥的滤纸条
层析液
滤液细线
溶解度小，扩散速度慢
溶解度大，扩散速度快
探究一、捕获光能的色素
2.实验步骤：
探究一、捕获光能的色素
2.实验步骤：
漏斗基部放一块（ ），将滤液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤
称取5g（ ）
用小试管收集色素滤液，及时用（ ）将试管口塞严
剪碎叶片，加少许（ ），再加入5~10mL（ ），迅速、充分地研磨
（1）.提取绿叶中的色素：
新鲜绿叶
二氧化硅和碳酸钙
无水乙醇
单层尼龙布
棉塞
取材
研磨
过滤
收集
色素含量高
有助于研磨得充分
防止研磨中色素被破坏
酸性的细胞液会与叶绿体中色素接触，致使叶绿素的分子结构遭到破坏，碳酸钙可以中和有机酸
防止乙醇挥发、色素被氧化
溶解色素、提取色素
探究一、捕获光能的色素
（2）制备滤纸条 （3）画滤液细线
干燥滤纸
剪两角
铅笔线
1cm
使色素在滤纸上扩散均匀
★要求：细、直、齐 ；待滤液干后，重复1—2次（ ）
积累更多色素
探究一、捕获光能的色素
（4）分离绿叶中的色素：
层析液
培养皿
滤液线
防止层析液（有毒）挥发
★要求：滤液线不能触及层析液
防止色素溶解在层析液中，无法分离
探究一、捕获光能的色素
3.实验结果
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）
类胡萝卜素
叶绿素
绿叶中的色素
滤纸条上四条色素带位置以及色素带宽窄有什么含义？
(约占1/4)
(约占3/4)
溶解度的高低
含量的多少
探究一、捕获光能的色素
1
2
3
4.误差分析：
1号试纸条颜色过浅
2号试纸条色素带重叠
3号试纸条没有色素条带
1号：①未加二氧化硅，研磨不充分。
②加入无水乙醇过多，提取浓度太低
③未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。
④绿叶不新鲜或绿叶用量少，滤液中的色素(叶绿素)含量太少。
2号：滤液细线过粗或滤液细线未待干燥重复划线。
3号：①忘记划滤液细线。
②滤液细线接触到层析液，且时间过长，色素全部溶解到层析液中。
探究一、捕获光能的色素
光是一种电磁波，分为可见光和不可见光。
可见光的波长是400-760nm。不同波长的光，颜色不同。
5.光合色素的吸收光谱分析
探究一、捕获光能的色素
叶绿素溶液
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
类胡萝卜素溶液
5.光合色素的吸收光谱分析
探究一、捕获光能的色素
5.光合色素的吸收光谱分析
A.叶绿素主要吸收红光和蓝紫光
B.叶绿素a和叶绿素b的吸收峰值不同
C.类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
探究一、捕获光能的色素
1.叶片呈现绿色的原因是什么？
因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶片才呈现绿色。
2.银杏的叶秋季为什么变黄了？
3.秋天枫叶变红色的原因是什么？
色素在低温下会发生分解，而叶绿素的分解速度比叶黄素等的快很多，叶绿素迅速分解完，叶黄素的颜色显露出来。
树叶变红则是因为当温度低于7 ℃时，树叶中会生成花青素。在酸性条件下呈红色。
小组讨论：
典例1.为研究光照强度对幼苗光合色素的影响，用纸层析法对正常光照和强光照条件下生长的植物叶片中的光合色素进行分离，结果如图所示(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确的是( )
A.色素Ⅳ在提取液中的溶解度最低
B.色素Ⅰ、Ⅱ主要吸收可见光中的蓝紫光和红光
C.强光照可提高类胡萝卜素含量，降低叶绿素含量
D.色素Ⅰ的颜色为橙黄色、色素Ⅳ的颜色为蓝绿色
C
典例2．某实验小组利用新鲜的绿叶为材料，进行绿叶中色素的提取与分离实验，实验结果如图所示。请回答下列问题：
(1)分离绿叶中的色素常用纸层析法，该方法的原理是_________________________________________________________________________________________________________________。A、B是滤纸条上的标记，根据实验现象可知层析液最先所处的位置是________(填“A”或“B”)处。(2)在色素的提取与分离过程中，偶然发现某植株缺失第Ⅲ条色素带。缺失第Ⅲ条色素带的植株不能合成________，导致对________光的吸收能力明显减弱。　
光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢
叶黄素 蓝紫
A
探究二、叶绿体的结构适于进行光合作用
1.叶绿体的结构
1.写出图中的①②③所代表的结构：
①________________________
②________________________
③________________________
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
探究一、捕获光能的色素
2.叶绿体的功能
没有空气的黑暗环境，
极细光束照射
暴露在光下
恩格尔曼的实验一
现象：
分析：
需氧细菌只集中在被光线照射的叶绿体附近。
光线照射部位进行光合作用产生了氧气。
产生氧气的部位是叶绿体。
现象：
分析：
需氧细菌集中在叶绿体所有受光部位。
结论：
氧气是叶绿体释放出来的
探究二、叶绿体的结构适于进行光合作用
在黑暗中，用极细光束照射
完全暴露在光下
水绵
需氧细菌
螺旋带状叶绿体便于观察
确定释放氧气多的部位
排除氧气和光的干扰
光多和光少对照
进一步验证实验结果
恩格尔曼实验的巧妙之处
探究二、叶绿体的结构适于进行光合作用
恩格尔曼的实验二
好氧细菌
水绵
好氧细菌
现象：用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。
结论：叶绿体中的色素主要通过吸收红光和蓝紫光来进行光合作用。
→叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所
典例3.植物的叶肉细胞中含有丰富的叶绿体,以下与叶绿体高效、有序地完成其功能无必然联系的是 (　　)
A.封闭的双层膜结构,化学反应不受干扰
B.叶绿体呈球形
C.有叶绿素和其他色素
D.含有许多有关的酶
B
典例4.德国科学家恩格尔曼设计了一个实验研究光合作用的吸收光谱。他将三棱镜产生的散射光投射到丝状水绵体上，并在水绵悬液中放入需氧细菌，观察细菌的聚集情况(如图所示)。他由实验结果得出光合作用在红光区和蓝紫光区最强。这个实验的思路是( )
A.细菌对不同的光反应不一，细菌聚集多的地方，细菌
光合作用强
B.需氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强
C.需氧细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强
D.需氧细菌大量消耗O2，使水绵的光合速率大幅度加快
B
网络构建
叶绿体的结构
原理
过程
易溶于有机溶剂
取材→研磨→过滤→收集
在层析液中的溶解度不同，溶解度高的扩散速度快
制备滤纸条→画滤液细线→分离色素
叶绿素
类胡萝卜素
叶绿素b
叶黄素
胡萝卜素
光合作用的场所
提取
分离
叶绿体的功能
决定
基粒
内膜
外膜
基质
平滑
吸收光能
功能
色素
结果
叶绿素a
种类
3/4
1/4

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