资源简介

(共23张PPT)
第4节 光合作用与能量转化
必修一 分子与细胞
第5章 细胞的能量供应和利用
第一课时
绿色玉米幼苗可以正常生长
白化玉米幼苗，待种子中储存的养分耗尽就会死去
植物捕获光能依靠叶片中的色素，叶片中的色素有哪些种类？含量是多少？位于细胞的什么位置？
问题探讨
一、绿叶中色素的提取与分离
（一）捕获光能的叶绿体
电镜照片
内 膜
外 膜
类囊体
基质
基粒
类囊体堆叠形成基粒，上面分布与光合作用相关的色素、酶。
分布与光合作用相关的酶
（二）色素的提取和分离
1.实验原理
2.实验过程
一、绿叶中色素的提取与分离
提取原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。
分离原理：各种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条上的扩散更快，反之则慢。
仔细阅读课本98-99页的内容，明确实验步骤。
（二）色素的提取和分离
2.实验过程
①提取色素
称取菠菜叶，剪碎
加少许 和
，再放入无水乙醇
迅速、充分的研磨
防止乙醇挥发，充分溶解色素
研磨液迅速过滤（用
）
收集滤液,棉塞封口
防止乙醇挥发
二氧化硅
碳酸钙
单层尼龙布
制备滤纸条：用干燥的定性滤纸,将滤纸条的一端剪去两角，在距底部1cm的部位用铅笔画一条细线。
②分离色素
防止两边扩散过快，剪去两角可使层析液同步到达滤液细线
画滤纸细线：用毛细吸管吸取少量的滤液，沿铅笔细线均匀的画出滤液细线，稍干后，再画一两次。
滤液细线细、直、齐,防止色素带重叠而影响分离效果
使滤纸条充分带上色素
层析分离：把滤纸条放入层析管，不能让滤液细线触及层析液，旋紧层析管盖或用培养皿盖住小烧杯。
层析液扩散停止后，取出观察记录
防止色素溶解于层析液中而无法分离
②分离色素
3.实验结果
色素种类 色素颜色 色素含量 比例 溶解度 扩散速度
胡萝卜素 橙黄色 _____ _____ _____
叶黄素 黄色 较少 较高 较快
叶绿素a 蓝绿色 _____ 较低 较慢
叶绿素b 黄绿色 较多 _____ _____
最少
最高
最快
最多
最低
最慢
色素带条数与种类有关；
色素带宽窄与含量有关；
色素带扩散速度和溶解度有关。
3/4
1/4
未加二氧化硅，研磨不充分；
使用的菠菜叶放置过久，叶绿素分解后含量较少。
一次加入大量的无水乙醇；
未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏（主要是叶绿素）。
4.实验异常现象分析
①收集到的滤液绿色过浅的原因分析
未干燥处理，滤液线不细、齐，导致色素扩散不一致。
②滤纸条色素带重叠
忘记画滤液细线。
滤液细线接触到层析液，色素溶解到层析液中。
③滤纸条无色素带
4.实验异常现象分析
小总结---影响叶绿素合成的因素
光照:光照是影响叶绿素合成的主要因素，黑暗中一般不能合成。
温度:影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成；低温易破坏叶绿素分子。
矿质元素:叶绿素中含N、Mg等元素，若缺乏将导致叶绿素无法合成。
1.（2016 全国Ⅱ卷，4）关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是（ ）
A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C.通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
C
练习
（一）恩格尔曼实验一
均匀光照
黑暗、无空气
二、叶绿体的功能
结论：叶绿体光合作用释放氧气
极 细 光 束
水绵
好氧细菌
好氧细菌集中于叶绿体被光束照射的部位
好氧细菌分布于叶绿体所有受光部位
选用水绵和好氧细菌做为实验材料的优点？
为什么选用黑暗并且没有空气的环境？
水绵细而长的带状叶绿体，便于进行观察分析。好氧细菌能指示释放氧的部位。
排除实验中光线和氧的影响。
极细光束照射水绵能准确判断水绵细胞中释放氧的部位；与完全曝光的水绵形成对照，证明变量是光照，氧是由叶绿体释放出来的。
思考
为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在光下？
结论：
叶绿体主要吸收红光和蓝紫光
综合得出：
叶绿体主要吸收红光与蓝紫光用于光合作用放出O2。
（二）恩格尔曼实验二
恩格尔曼在证明光合作用放氧部位是叶绿体后，紧接着又做了一个实验:用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。
叶绿体是进行光合作用的场所。
二、叶绿体的功能
每个基粒都含有两个以上的类囊体，多者可达100个以上。叶绿体内有如此多的基粒和类囊体，极大地扩大了受光面积。
每个基粒都由类囊体堆叠而成，吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上。
结构
决定
功能
三、叶绿体中色素的吸收光谱分析
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光
叶绿素溶液
类胡萝卜素溶液
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
三、叶绿体中色素的吸收光谱分析
一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光（400～760nm）
叶绿体主要吸收红光与蓝紫光用于光合作用，其中对绿光吸收量最少。
思考
温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的塑料薄膜，补充光源选择什么颜色？
无色的塑料薄膜
补充红光光源或蓝紫光光源
正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例为3∶1,且反射绿光多，所以正常叶片总是呈现绿色。
寒冷时,叶绿素分子被破坏,类胡萝卜素较稳定,叶片显示出类胡萝卜素的颜色。
为什么植物春夏叶子翠绿，深秋有的叶片金黄，有的变红？
联系生活实际
秋季温度低叶绿素降解,植物体为适应寒冷环境,体内积累较多的可溶性糖,利于形成红色的花青素。
小结
叶绿体的功能：进行光合作用的场所
叶绿体的结构
决定
必须依靠叶绿体中捕获光能的色素
绿叶中色素的提取和分离
叶绿体中色素的吸收光谱
实验步骤
色素分布
异常原因
农业生产
科学分析
2.如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置，下列与之有关的叙述中，错误的是(　　)
A.应向培养皿中倒入层析液
B.应将滤液滴在b处，而不能滴在a处
C.实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆
D.实验得到的若干个同心圆中，最大的一个圆呈橙黄色
B
练习
3.下列关于高等植物光合作用的叙述，错误的是（ ）
A.光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能
B.红光照射时，胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素a
C.光反应中，将光能转变为化学能需要有ADP的参与
D.红光照射时，叶绿素b吸收的光能可用于光合作用
B
练习

展开更多......

收起↑