捕获光能的色素和结构 高一生物人教版必修1

第5章细胞的能量供应和利用

第4节光合作用与能量转化（第一课时）情境导入——植物工厂植物的光合作用是以太阳光能作为动力的，哪植物是如何捕获光能进行光合作用的？我们来比较健康幼苗与白化苗的生长状况，请分析为什么白化苗的长势比正常幼苗差？这说明光合作用需要色素去捕获光能思考正常幼苗能进行光合作用，制造有机养料正常苗白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料白化苗不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越高的色素随层析液在滤纸上的扩散速度越快，反之则慢。①提取色素的原理色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中②分离色素的原理【实验原理】探究·实践01实验：绿叶中色素的提取和分离溶解度高的，在滤纸上扩散得快溶解度低的，在滤纸上扩散得慢

【器材·药品】1、新鲜绿叶如菠菜的绿叶2、提取液无水乙醇（95%的乙醇+无水碳酸钠）3、层析液石油醚、丙酮和苯的混合液4、二氧化硅有助于研磨更加充分5、碳酸钙防止研磨中叶绿素被破坏6、单层尼龙布过滤研磨液，防止滤纸吸附色素01实验：绿叶中色素的提取和分离探究·实践【实验过程】01实验：绿叶中色素的提取和分离称取5g菠菜叶，剪碎后放入研钵中；加入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入10mL无水乙醇，进行迅速、充分的研磨；将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中,添加一块单层尼龙布进行过滤,用棉花塞紧试管口。实验讲解1.提取色素称取5g菠菜叶，剪碎后放入研钵中；加入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入10mL无水乙醇，进行迅速、充分的研磨；将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中,添加一块单层尼龙布进行过滤,用棉花塞紧试管口。01实验：绿叶中色素的提取和分离绿色滤液过滤研磨称取,剪碎,添加药品SiO2：使研磨充分CaCO3：防止叶绿素被破坏无水乙醇：色素提取液迅速充分研磨：保证色素被充分提取,减少被破坏单层尼龙布：过滤研磨液，防止滤纸吸附色素棉花塞紧：防止滤液挥发2.分离色素制备滤纸条画滤液细线分离色素将干燥滤纸条减去两角,以减少边缘效应,使扩散均匀；用毛细吸管吸取滤液画出一条细、齐、直细线,干燥后重复一到两次;实验讲解培养皿盖：防止层析液挥发也可以用盖玻片按压法01实验：绿叶中色素的提取和分离滤液细线不能触及层析液,防止色素溶解在层析液中,得不到色素带;实验结果胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b（橙黄色）（黄色）（蓝绿色）（黄绿色）类胡萝卜素叶绿素（1/4）（3/4）1、色素宽窄代表?2、色素在滤纸条上移动距离代表什么？色素含量色素在层析液中的溶解性越高，移动距离越大01实验：绿叶中色素的提取和分离【问题1】某同学在提取色素时,收集到的滤液绿色过浅,试帮他分析一下可能的原因有哪些？拓展延伸【改进实验】【实验结果】四个同心圆色素带01实验：绿叶中色素的提取和分离(1)未加二氧化硅，研磨不充分(2)未加碳酸钙,色素分子被破坏(3)一次加入大量的无水乙醇(4)菠菜叶不新鲜，叶绿素太少我们在视频--植物工厂中，会发现植物主要的光源为红光、蓝紫光、白光（包含所有可见光），植物中的光合色素吸收那种光？不同的色素对光的吸收是否有差别？拓展延伸色素提取液叶绿素溶液可见光绿色植物中的叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。02捕获光能的色素拓展延伸四种色素的吸收光谱【思考】植物工厂中利用的人工光源主要是红色、蓝紫色和白色的光源，为什么不用绿光？01捕获光能的色素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;类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b绿光基本不吸收而被叶片反射,这也是大部分植物呈现绿色的原因重点记忆：能将光能转化为化学能的只有少量叶绿素a结论：①氧气是由______释放出来的；②_______是进行光合作用的场所③光合作用需要______。思考·讨论恩格尔曼的实验叶绿体叶绿体光照02

叶绿体的结构适于进行光合作用实验反思恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？02

叶绿体的结构适于进行光合作用（1）用水绵作实验材料，有细而长的带状叶绿体，螺旋状分布在细胞中，便于观察和分析研究。（2）将临时装片置于黑暗且没有空气的环境中，排除了环境中光线和O2的影响，从而确保实验能顺利进行。（3）用极细的光束照射，并且用好氧菌进行检测，能准确的判断水绵细胞中放O2部位。（4）进行黑暗(局部光照)与曝光的对比实验,从而明确实验结果完全是由光照引起的。思考·讨论黑色无氧环境本实验可以得出的结论是：____是进行光合作用的场所，并且叶绿体主要吸收

和

。叶绿体红光蓝紫光【拓展延伸】不同波长的光在水中的穿透性不同,波长越长,穿透性越弱。在海洋中,绿藻在浅层(吸收红光、蓝紫光),褐藻在中层(吸收大部分蓝紫光、少量红光),红藻在深层(吸收少量蓝紫光,不吸收红光)。03

叶绿体的结构适于进行光合作用思考：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶片变成黄色或橙黄？捕捉光能的色素存在于细胞中的什么部位？我为什么变色了？秋天叶绿素会因为“忍受”不了气温下降等因素的影响而分解消失；胡萝卜素和叶黄素则比较稳定，终于在没有叶绿素干扰时“重见天日”。03

叶绿体的结构适于进行光合作用类囊体薄膜上含有光合色素(1)结构①双层膜

②基质③基粒：由类囊体堆叠而成,光合色素分布在类囊体薄膜上,类囊体增加了光合色素吸收光的面积。2)功能：进行光合作用的场所