3.4.1 获光能的色素和结构 课件-高一上学期生物人教版必修1

1、第三单元 细胞的能量供应和利用第五课时捕获光能的色素和结构高考一轮复习考情研读备考定位考点学习目标1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量。2.理解叶绿体作为光合作用场所的特点。3.明确叶绿体中捕获光能的色素的种类和作用。1.生命观念通过探讨叶绿体的功能，形成结构决定功能的观点。2.科学思维通过绿叶中色素的提取及分离过程，形成用科学的思维解决问题的习惯。3.科学探究通过提取和分离叶绿体中的色素，掌握实验的原理、思路。4.社会责任通过探讨光合作用的实际应用，形成社会责任感。一、叶绿体的结构适于进行光合作用1.叶绿体的功能结论：氧气是 释放的， 是光合作用的场所恩格尔曼的实验现象：好氧细菌只集中

2、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水绵：叶绿体螺旋排列条件：没有空气、黑暗极细的光束条件：没有空气、光照叶绿体叶绿体1865年，德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用中的功能时，发现叶绿素集中在细胞中一个更小的结构里，也就是叶绿体一、叶绿体的结构适于进行光合作用位于叶绿体类囊体薄膜上色素分布：2.叶绿体的结构叶绿体亚显微结构模式图二、绿叶中色素的提取和分离1.实验原理提取色素的原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂 (或丙酮)中.（95%的乙醇+ ） 分离色素的原理：绿叶中色素在 中的溶解度不同，随层析液在滤纸上 不同.无水乙醇无水碳酸钠层析液扩散速度2.实验步骤提

3、取绿叶中的色素称取菠菜叶，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2.实验步骤分离滤液中的色素a.制备滤纸条b.画滤液细线c.分离滤液中的色素提取绿叶中的色素制备滤纸条：用干燥的定性滤纸,将滤纸条的一端剪去两个角，在距底部1cm的部位用铅笔画一条细线分离滤液中的色素b.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分离滤液中的色素c.分离色素：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

4、盖或用培养皿盖住小烧杯。层析液扩散停止后，取出观察记录分离滤液中的色素菠菜3.实验结果3.实验出现异常现象的原因分析收集到的滤液绿色过浅未加二氧化硅，研磨不充分；使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少；一次加入大量的无水乙醇，提取液浓度太低；未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏滤纸条色素带重叠滤液细线不直滤液细线过粗滤纸条无色素带滤液细线忘记画滤液细线触及层析液，且时间久，色素全部溶解在层析液中二、绿叶中色素的提取和分离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4.实验结果及分析色素

5、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。3/41/4正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例为31,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而变黄为什么植物春夏叶子翠绿，深秋有的叶片金黄，有的变红？ 5.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,叶片呈红色叶绿素的特点：不稳定，易被分解影响叶绿素合成的因素：温度影响与叶绿素合成有关的酶的活性，叶绿素合成受阻光照是叶绿素合成的主要条件，黑暗条件下不能合成叶绿素N、Mg等元素是叶绿素合成的必需元素，缺乏会导致叶绿

6、素无法合成6.归纳延伸温度：光照：必需元素：白化苗不能进行光合作用，无法制造有机物【2019 全国卷，29(1)；2021河北卷，19(2)】叶绿体中含氮的光合色素是 。叶绿素：C、H、O、N、Mg胡萝卜素：C、H叶黄素：C、H、O叶绿素【2016 全国卷，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三、叶绿体中色素的吸收光谱分析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

7、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。从这一实验你能得到什么结论?叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用叶绿素溶液叶绿素主要吸收红光和蓝紫光三、叶绿体中色素的吸收光谱分析三、叶绿体中色素的吸收光谱分析类胡萝卜素主要吸收蓝紫光类胡萝卜素溶液叶绿体中的色素只吸收可见光，一般不吸收红外光和紫外光。三、叶绿体中色素的吸收光谱分析学科交叉：你能否联系你的物理知识，从色素吸收不同波长光的角度，说说为什么叶片一般是绿色的？其他光被叶片吸收了，绿光吸收最少反射回来三、叶绿体中色素的吸收光谱分析三、叶绿体中色素的吸收光谱分析【2017 卷，3】植物光合作用的作用光

8、谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应（如O2的释放）来绘制的。下列叙述错误的是（ ）A类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成B叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D叶片在640660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的A课堂总结叶绿体的功能：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 海洋中的真核藻类，依颜色分为绿藻、褐藻和红藻，在海水中依次垂直分布于浅、中、深水层；研究表明藻类

9、的分布和光能捕获的差异有关，相关材料如下：藻类主要吸收的光质绿藻红光和蓝紫光褐藻绿光和黄光红藻蓝紫光 请利用提供的实验器材：水绵(绿藻)、海带(褐藻)、紫菜(红藻)、需氧细菌、三棱镜、发光器、蒸馏水、载玻片、盖玻片、显微镜等，设计实验验证上述表格内容（简要实验思路)。 小试牛刀-实验设计题 实验思路：将水绵、海带和紫菜分别与需氧细菌制成临时装片，放在没有空气的黑暗环境中，用透过三棱镜的光分别照射三组临时装片，一段时间后观察需氧细菌的分布情况。大本73页1-5题,74页高考题1-5题今日作业 小试牛刀-考考你1.可以进行光合作用的细胞一定含有叶绿体（ ）2.通常，红外光和蓝紫光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用（ ）3.植物液泡中的色素可以捕获光能，用于光合作用（ ）4.植物细胞都含有叶绿体（ ）5.填空(必修1 P99)叶绿体是 的场所。在它内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的 ，在类囊体薄膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的 。进行光合作用色素分子酶【2019 江苏卷 17】如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是（ ）A研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素B层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液C在敞开的烧杯中进行层