资源简介

(共26张PPT)
第1课时
捕获光能的色素和结构
第4节 光合作用与能量转化
阐明“绿叶中色素的提取和分离”实验的原理与方法。
01
说出植物捕获光能的色素的种类和作用。
02
课程标准
说明叶绿体适于进行光合作用的结构特点。
03
核心素养
叶绿体的基粒大大扩展了膜面积,与叶绿体功能进行光合作用相适应。(生命观念)
01
学会提取和分离绿叶中色素的实验方法，交流与讨论实验结果。(科学探究)
02
你参观或听说过植物工厂吗？植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下，生产蔬菜和其他植物。有的植物工厂完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色的光源。
问题探讨
讨论
1．靠人工光源生产蔬菜有什么好处？
2．为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件？
用人工光源生产蔬菜，可以避免由于自然环境中光照强度不足导致光合作用强度低而造成的减产。同时，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。
影响光合作用的因素很多，既有植物自身条件，也有外界环境条件。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。
1
捕获光能的色素和结构
在玉米地里，有时可以看到叶片中不含绿色色素的白化苗。这样的白化苗，待种子中储存的养分耗尽就会死去。可见，叶片中的色素可能与光能的捕获有关。
绿叶中究竟有哪些色素呢？
提取原理
绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可以用无水乙醇提取色素。
纸层析法：绿叶中色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散速度不同，这样，绿叶中的色素就在滤纸上扩散而分开。
（一）实验：绿叶中色素的提取和分离
1.实验原理
1
捕获光能的色素和结构
分离原理
①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
无水酒精——溶解色素
（1）提取色素
2.实验步骤
1
捕获光能的色素和结构
（1）提取色素
2.实验步骤
②过滤：获取绿色滤液（及时用棉塞将试管口塞严）
1
捕获光能的色素和结构
①制备滤纸条
铅笔线
②画滤液细线
滤液细线
（细、齐、直）
（待滤液干后重复画1~2次）
③分离色素
层析液
（盖住，因层析液易挥发，有一定毒性）
层析液不能浸没滤液细线
2.实验步骤
（2）分离色素
1
捕获光能的色素和结构
3.实验现象
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）
1
（最快、含量最少）
（含量最多）
（最慢）
捕获光能的色素和结构
绿叶中的色素
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
（含量约占1 /4）
（含量约占3 /4）
1
色素种类和颜色
捕获光能的色素和结构
（1）色素带从上到下依次为_____________________________
（2）色素含量从多到少依次_____________________________
（3）扩散速度从大到小依次_____________________________
（4）溶解度从大到小依次_______________________________
（5）距离最近两条色素带_______________________________
（6）距离最远两条色素带_______________________________
思考：
叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素
胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
叶绿素a、叶绿素b
胡萝卜素、叶黄素
1
捕获光能的色素和结构
色素的吸收光谱及作用
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
1
在色素溶液与阳光之间，放置一块三棱镜。阳光是由不同波长的光组合的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带，称为光谱。
捕获光能的色素和结构
实验表明：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。色素对绿光吸收最少。
1
捕获光能的色素和结构
对植物而言，叶绿素分子对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以植物的叶片呈现绿色。
叶绿素含量是类胡萝卜素的3倍，也是叶片呈绿色的原因。
为什么植物的叶片呈现绿色？
1
捕获光能的色素和结构
外膜
内膜
基粒
基质
类囊体
类囊体薄膜和基质
类囊体薄膜
色素分布：
酶分布：
2
叶绿体的结构
植物细胞（500×）
叶绿体电镜照片（10000×）
（1）分布
主要分布在绿色植物的叶肉细胞
（2）形态
一般呈扁平的椭球形或球形
（3）结构
外膜
内膜
基粒
两个以上类囊体组成，含色素和酶
基质
含多种光合作用所必需的酶，含有少量的DNA和RNA。
众多的基粒和类囊体极大的扩展了受光面积
2
叶绿体的结构
好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位
现象：
好氧细菌分布在叶绿体所有受光部位的周围
现象：
结论：
氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所
极细的光束
没有空气的光照条件下
没有空气的黑暗条件下
3
叶绿体的功能
资料1、恩格尔曼实验-1
3
叶绿体的功能
资料1、恩格尔曼实验-2
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。
3
叶绿体的功能
资料2
在类囊体膜上和叶绿体基质中，含有多种进行光合作用所必需的酶。
这是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。
叶绿素
类胡萝卜素
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）
主要吸收红光和蓝紫光
主要吸收蓝紫光
3/4
1/4
叶绿体是进行光合作用的场所，它内部巨大膜表面上，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。
光合作用的色素
4
课堂总结
1.下图为新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是 (　　)
A.提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发
B.水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是(甲+乙)<(丙+丁)
C.四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大
D.四种色素中，丙和丁主要吸收红光
5
B
课堂练习
2.某同学利用图中甲、乙两种方法对绿叶中的色素进行分离，得到图A、B所示的结果。下列与之相关的叙述中，错误的是(　　)
A.应向培养皿和烧杯中加入层析液
B.应将滤液滴在甲图的a处，而不是b处
C.层析液一定不能触及乙图的d线
D.A、B两图中1、2、3、4表示的色素带顺序相同
D
3.下列有关叶绿体的说法，正确的是 (　　)
A.叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同
B.叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上，酶都分布在基质中
C.叶绿体产生的O2除供自身利用外，还可被线粒体利用
D.线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少需穿过4层磷脂双分子层
D
4.下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述，正确的是 (　　)
A.应该在研磨叶片后立即加入CaCO3，防止酸破坏叶绿素
B.即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出4种光合作用色素
C.为获得10 mL提取液，研磨时一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好
D.层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会很快随溶剂挥发消失
B
5.海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。这种现象与光能的捕获有关吗？
有关。不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光所形成的，即红藻反射出红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。水对红、橙光的吸收比对蓝、绿光的吸收要多，即到达深水层的光线是短波长的光，因此，吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方。

展开更多......

收起↑