【生物】光合作用的原理和应用（第1课时）课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第5章第4节光合作用与能量转化

——捕获光能的色素和结构本节聚焦植物依靠哪些色素捕获光能？叶绿体的结构有哪些适于进行光合作用的特点？细胞的能量供应和利用光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。太阳光能的输入、捕获和转化，是生物圈得以维持运转的基础一捕获光能的色素和结构

一捕获光能的色素和结构

思考1：对于高等植物叶片，如玉米往往是绿色的。白化玉米植株对玉米的生长有什么影响？思考2：叶绿素在光合作用中起到什么作用？叶肉细胞中只有叶绿素吗？怎样提取这些色素呢？叶绿素可能与光能捕获有关，白化玉米不能进行光合作用，无法制造有机物正常玉米能进行光合作用制造有机物白化玉米不含色素，待种子储存养分耗尽就会死去。探究·实践绿叶中色素的提取和分离探究·实践绿叶中色素的提取和分离

1.提取绿叶的色素（3）操作①称取5g绿叶，剪去主叶脉，剪碎，放入研钵中。②向研钵中放入少量二氧化硅和碳酸钙，再加入10mL无水乙醇，少量、分次加入，迅速、充分研磨。有助于研磨充分（1）原理（2）方法绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂_______________中。无水乙醇可防止研磨中色素被破坏溶解色素③将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部有单层尼龙布）中进行过滤④收集滤液,并用棉塞封口滤纸会吸收大量的滤液，得不到足量的滤液防止酒精挥发和色素的氧化过滤法纸层析法①制备滤纸条思考3：剪去两角的目的？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1cm铅笔细线滤液细线防止色素带重叠而影响分离效果使滤纸条充分带上色素探究·实践绿叶中色素的提取和分离

2.分离绿叶的色素（2）操作（1）方法思考4：划线为什么要求细、直、齐？且重复2—3次？②分离色素：防止层析液中的成分挥发培养皿————思考5：滤纸条的放置要注意哪些问题？有滤液细线的一端朝下下端应插入层析液中滤液细线不能触及层析液防止色素溶解于层析液中而无法分离石油醚、丙酮和苯的混合液探究·实践绿叶中色素的提取和分离

各种色素在___________中的__________不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上的_____________,反之则慢。层析液溶解度扩散更快（3）原理层析液————3.实验结果探究·实践绿叶中色素的提取和分离

色素分离的其他方法:滤纸上呈现四条颜色、宽度不同的色素带。叶绿素类胡萝卜素（含量约3/4）（含量约1/4）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）绿叶中的色素4.实验分析探究·实践绿叶中色素的提取和分离

排序（扩散速度越快，溶解度越高）溶解度：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b宽窄（含量不同）含量：叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜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任务：观察色素的吸收光谱图示，思考讨论不同色素的作用实验表明：吸收光的范围：可见光的波长是400～760nm，一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光

色素的功能是：吸收、传递（四种色素）、转化光能（少数叶绿素a）捕获光能的色素和结构色素对绿光吸收最少。思考6：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶片金黄呢？由于叶绿素比类胡萝卜素易受到低温的破坏，秋季低温使叶绿素大量破坏，而使类胡萝卜素的颜色显示出来。其他光被叶片吸收了，绿光吸收最少反射回来叶片中叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素与社会联系思考7：为什么植物工厂里不用绿色的光源吗？因为色素基本上不吸收绿光。知识扩展

1.光光是影响叶绿素形成的主要条件。从原叶绿素酸酯转变为叶绿酸酯需要光,而光过强,叶绿素又会受光氧化而破坏。黑暗中生长的幼苗呈黄白色，遮光或埋在土中的茎叶也呈黄白色。2.温度

叶绿素的生物合成是一系列酶促反应，受温度影响。3.营养元素

叶绿素的形成必须有一定的营养元素。叶绿素中含有N和Mg等成分，因此，缺少这些元素时都会影响叶绿素的合成。二叶绿体的结构适于进行光合作用

吸收光能的色素分布在类囊体薄膜上。叶绿体内有众多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。能量转换站、养料制造厂思考8：这些色素存在于细胞中什么部位呢？思考·讨论

叶绿体的功能资料1恩格尔曼的实验一黑暗中——细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中光下——细菌则分布在叶绿体所有受光的部位1.恩格尔曼第一个实验的结论是什么？氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。2.恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？②设计：黑暗无空气的设计，排除了氧气和光的干扰。④进行黑暗(局部光照)和曝光对比实验，从而明确实验结果完全是光照引起的。③极细的光束照射：叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验。①选材：（1）水绵具有细长的带状叶绿体，易于观察现象。

（2）好氧细菌的利用，准确显示出氧气产生的部位。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恩格尔曼的实验二思考·讨论

叶绿体的功能大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域资料33.综合上述资料，你认为叶绿体具有什么功能？叶绿体是进行光合作用的场所，并且能够吸收特定波长的光，用于光合作用放氧。色素酶

分布：主要分布在绿色植物的叶肉细胞二叶绿体的结构适于进行光合作用

物质结构基础外表：①_______内部②_____③______：由_________堆叠而成决定功能