捕获光能的色素和结构PPT课件
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高三生物精品：第五章第四节一捕获光能的色素和结构ppt课件
1.营养物质包括有机物、无机盐、水等 2.根据获取有机物的方式不同，可以将生物分为：
光能自养生物（绿色植物） 自养生物
化能自养生物（硝化细菌等）
异养生物
光合作用
一、光合作用的场所-----叶绿体 叶绿体中色素的种类、颜色及作用
二、光合作用的过程 1.光反应： 水的光解
ATP的合成
2.暗反应
三、光合作用的概念和总反应式
叶绿体的基质中
光叶绿体色素酶 许多酶，不受光限制
水转变成[H]和氧 C O2转变为C3,经C O2的
气；生成ATP
还原为有机物
光能转化为ATP ATP中活跃的化学能转化 中活跃的化学能 为有机物中稳定化学能
光反应为暗反应提供[H]和ATP
【探索六】通过学习光合作用的实质是什么？
三、光合作用的实质
1.物质转化：无机物 有机物
【探索五】要生成1分子的C 6 H12 O 6，需要多少分子
的H 2 O和C O 2 ？
光合作用总反应反应式
叶绿体
6C O2+12H2 O 光能 C 6 H12 O6 + 6 H2 O+6 O2
【总结】光反应与暗反应的区别与联系
过程
比较
进行部位 进行条件 物质转化
能量转化
联系
光反应
暗反应
类囊体的薄膜
在一 暗半
碘 蒸
处曝 气
放光 处
置几小的叶片，一半遮光
理
这个实验证明: 绿叶在光合作用中产生了淀粉
1880年,(美)恩格尔曼(C.Engelmann)的实验
黑暗中
光照下
这个实验证明:
氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿 色植物进行光合作用的场所
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为什么植物叶片呈现绿色？
因为叶绿素对绿 光吸收最少，绿 光被反射回来， 所以叶片才呈现 绿色。
这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？
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3.叶绿体的结构适于进行光合作用
1、叶绿体的形态(光镜下) 一般呈扁平的椭球形或球形。
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2、色素的吸收光谱
类胡叶萝绿卜素素溶溶液液
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
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叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
• 叶绿素a和叶绿素b主要吸收 蓝紫光和红光 ； • 胡萝卜素和叶黄素主要吸收 蓝紫光 。
绿叶中究竟有哪些种类的色素呢？？
（1）捕获光能的色素
自主学习：阅读课本P97-98，并思考以下几个问题 1、研磨过程中加入无水乙醇、SiO2、CaCO3的作用
是什么？
2、将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试 管口塞严？
3、滤纸条一端为什么要剪去两角？
4、画滤液细线时应注意什么？
5、为什么不能让滤液细线触及层析液？
有四条色素带，从上往下依次为橙黄色、黄色、蓝 绿色、黄绿色的色素带。
2.滤纸条上色素的分布情况说明了什么？
说明绿叶中有4种色素，它们在层析液的溶解度不同， 随层析液在滤纸上扩散的速度也不一样。
2020/11/12
捕获光能的色素和结构PPT课件
15
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注意事项 1.因无水乙醇和层析液都是易挥发且有一定毒性的有
捕获光能的色素和结构PPT课件
为什么植物叶片呈现绿色？
因为叶绿素对绿 光吸收最少，绿 光被反射回来， 所以叶片才呈现 绿色。
这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？
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3.叶绿体的结构适于进行光合作用
1、叶绿体的形态(光镜下) 一般呈扁平的椭球形或球形。
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2、色素的吸收光谱
类胡叶萝绿卜素素溶溶液液
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
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叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
• 叶绿素a和叶绿素b主要吸收 蓝紫光和红光 ； • 胡萝卜素和叶黄素主要吸收 蓝紫光 。
绿叶中究竟有哪些种类的色素呢？？
（1）捕获光能的色素
自主学习：阅读课本P97-98，并思考以下几个问题 1、研磨过程中加入无水乙醇、SiO2、CaCO3的作用
是什么？
2、将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试 管口塞严？
3、滤纸条一端为什么要剪去两角？
4、画滤液细线时应注意什么？
5、为什么不能让滤液细线触及层析液？
有四条色素带，从上往下依次为橙黄色、黄色、蓝 绿色、黄绿色的色素带。
2.滤纸条上色素的分布情况说明了什么？
说明绿叶中有4种色素，它们在层析液的溶解度不同， 随层析液在滤纸上扩散的速度也不一样。
2020/11/12
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注意事项 1.因无水乙醇和层析液都是易挥发且有一定毒性的有
人教版高一生物必修一教学课件《5.4 捕获光能的色素和结构》 (共37张PPT)
二 叶绿体的结构 每个基粒都由2~100个的类囊体堆叠而成，从 而极大地扩展了受光面积。 4种色素存在的场所： 类囊体薄膜上 与光合作用有关的酶存 在场所
二 叶绿体的结构 每个基粒都由2~100个的类囊体堆叠而成，从 而极大地扩展了受光面积。 4种色素存在的场所： 类囊体薄膜上 与光合作用有关的酶存 在场所
叶绿素a （蓝绿色）
叶 绿 体 色 素 吸 收 光 谱
400 500 600
波长/nm 700
叶 绿 体 色 素 吸 收 光 谱
400
叶 绿 色 a
波长/nm 500 600 700
叶 绿 体 色 素 吸 收 光 谱
400
叶 绿 色 a
波长/nm 500 600 700
430—450nm
叶 绿 体 色 素 吸 收 光 谱
类囊体薄膜上和叶绿体 基质中
三 叶绿体的功能 资料分析
三 叶绿体的功能 用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大 量的好氧菌聚集在红光和蓝紫光区域。
些波长较短的光(如660nm)，光合作 用的量子效率就会立刻提高。
二 叶绿体的结构 1817年，法国两位科学家首次从植物中分离出 叶绿素，但不清楚在植物细胞中的分布状况。
二 叶绿体的结构 1817年，法国两位科学家首次从植物中分离出 叶绿素，但不清楚在植物细胞中的分布状况。
1865年，德国植物学家萨克斯发现叶绿素集中 在一个很小的结构（叶绿体）里。
二 叶绿体的结构 1817年，法国两位科学家首次从植物中分离出 叶绿素，但不清楚在植物细胞中的分布状况。
1865年，德国植物学家萨克斯发现叶绿素集中 在一个很小的结构（叶绿体）里。 光镜下（显微结构）： 扁平的椭球形或球形
电镜下（亚显微结构）： 双层膜，内部有许多基 粒，基粒与基粒之间充 满了基质。
捕捉光能的色素和结构ppt
(1880年，美国)
叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，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。
叶绿体的功能
章节一
恩格尔曼实验的巧妙之处？
02
选材好。
水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可确定释放氧多的部位。
设计妙。
没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰； 用极细的光束照射，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.俗话说“万物生长靠太阳”，那么，太阳能是怎么转变成生命活动可以利用的能量的呢?
2.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？
正常苗
白化苗
正常幼苗能进行光合作用制造有机养料
D
4．下图所示“叶绿体中色素的提取和分离”实验的装置 正确的是 ( ) 5．纸层析法分离叶绿体色素时,滤纸上最下端的色素名称和颜色分别是 ( ) A．橙黄色的胡萝卜素 B．黄色的叶黄素 C．蓝绿素的叶绿素a D．黄绿色的叶绿素b 6．在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色素滤液进行色素分离，会看到近似同心的四圈色素环，排在最外圈的色素是 ( ) A．橙黄色的胡萝卜素 B．黄色的叶黄素 C．蓝绿素的叶绿素a D．黄绿色的叶绿素b
B
D
A
7．阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于 A．绿光区 B．红橙光区和绿光区( ) C．蓝紫光区和绿光区 D．红橙光区和蓝紫光区
D
8．用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照相同时间后，罩内O2最多的是 ( ) A．绿色罩 B．黑色罩 C．无色罩 D．蓝紫色罩
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2000多年前
亚里士多德
认为“植物是由土壤汁构成”， 即植物生长所需物质全部来自土壤。
思考：
他为何能提出这样的问题？土壤究竟 为植物的生长提供了什么？
1642年
海尔蒙特
海尔蒙特实验示意图
思考：1.分析实验前后柳苗和干土的重量有何 变化？ 柳树增重74.4kg，土壤只减少0.1kg 2.海尔蒙特通过此实验得出柳苗的增重只是来自于水， 你认为他忽视了哪些因素？ 忽视了空气、光照等因素
光照射下的 小球藻悬液
B
H218O
H2O
感知：美国科学家卡尔文运用该研究方法对 光合作用过程进行了详细的研究，并取得了 丰硕的成果。
我的感悟：
一种方法：实验 一种精神：科学家
一种期待：超越
你的想法
1.从人类对光合作用探究历程来看，生物学 的发展与物理学和化学有什么联系?与技术 手段的进步有什么关系？
2.分析人类对光合作用的探究历程，你还 有哪些感悟？请与同学交流。 3.请课后登陆相关网站查询在光合作用探究 的历程中还有哪些科学家作出了贡献，打印 出来与同学们交流。
谢 谢! 请批评指正
放射性同位素可以用于追踪物质的 运行和变化规律。放射性同位素标记的 化合物，化学性质不变。科学家通过追 踪放射性同位素标记的化合物可以弄清 化学反应的详细过程，这种方法叫做同 位素标记法。
受当时科学技术发展的制约（还未能搞清楚空气的成分）
1864年
萨克斯
思考：1.1864年萨克斯欲探究光合作用的产物中有 淀粉。现提供一盆正常生长的绿色植物，黑纸片，酒 精、碘液等材料，小组讨论后，请帮助他设计该实验， 叙述其实验过程。
酒精脱色
2.请与萨克斯的实验 （实验过程如右图)比 较，找出你实验中的不 足，并完善你的实验设 计方案。
暗处理几小时
滴加碘液 一 半 遮 光 一 半 曝 光
萨克斯实验示意图
①植物先进行暗处理几小时，目的是什么? 消耗掉营养物质
酒精脱色是脱掉绿叶中什么成分?
色素 避免对实验干扰
碘液染色的目的是什么? 检测是否有淀粉产生
②该实验是如何遵循对照原则的？得出什么结论?
叶片一半遮光，一半曝光;植物在光下产生淀粉.
1771年
思考：1.请同学们试着描述 该实验过程，并思考实验遵 循了什么原则？
第一组：将一根蜡烛罩在玻璃钟罩内， 另一根蜡烛与绿色植物一起罩在玻璃 钟罩内。第二组：将一只老鼠罩在玻 璃钟罩内，另一只老鼠与绿色植物一 起罩在玻璃钟罩内 实验中巧妙的进行了对照，植物的有 无体现了变量的单一。
普利斯特莱
2.当时其他科学家也都为普利斯特莱的实验 吸引，并重复他的实验，奇怪的是实验有时 获得了成功，有时却失败，这是为什么呢？
科学家们实验中可能忽视了光照、植物本身、透明玻璃罩等对实验的影响
1779年
英根豪斯
英根豪斯花了三个月的时间，用带叶的枝条作了500次以上 的实验（如图)，发现植物在光照下才能（释放气体）更新空气。
(1)选材方面，选用水。选用好氧细菌检测， 能够准确判断出水绵细胞中释放氧的部位。(2)选 用了极细光束照射，黑暗(局部光照)和曝光对比 实验。
3.某兴趣小组用透过三棱镜的光线照射水绵临时装 片，惊奇发现大量好氧细菌聚集在红光和蓝光区 域，从这一结果中你能推导出什么结论？ 叶绿体主要吸收红光和蓝光，用于光合作用，放 出O2
1940年，鲁宾和卡门（同位素标记法）
阅读课本P62，同位素标记法研究光合作用中物质转 移途径完成下列习题，并感悟同位素标记法在科学 A 研究中的应用 CO2 C18O2
右图为鲁宾和卡门利用同位素标 记法进行的实验示意图。图中A物质 与B物质相对分子质量的比是（ D ） A. 1：2 B. 8：9 C. 2：1 D.9：8
[教学目标] • 认识光合作用的发现过程，从中理解光合 作用的概念 • 培养学生分析实验、设计实验的能力 • 体验科学家经历的探究历程，认识科学研 究的重要性 • 重点：通过对经典的实验分析、讨论，培 养学生分析实验、设计实验的能力 • 难点：理解实验探究的科学原理和方法， 并能在实验设计中运用。
③某小组分别选取了该植物上的两片叶做了同样实验， 也得出了该结论，请同学们讨论，该结论可信吗？并 提出你的判断依据。
1880年
恩吉尔曼
1.好氧细菌容易聚集在O2多的部位，由此得出 产生O2部位是什么？光合作用场所在哪里？
叶绿体
2.小组讨论：恩吉尔曼在实验的选材上、光 照处理等方面有哪些巧妙之处？
资料1：在以后的20多年 中，在许多科学家的努力 下，特别是经过化学家们 的努力，研究得出空气成 暗处 不产生气体 光照 产生气体 分以后，得知英根豪斯提 英根豪斯实验示意图 出植物可以更新实空气， 实际是产生了氧气的原因。 思考：英根豪斯当时为什么只得出植物在光下更新 空气，而没有得出产生了氧气？
请同学们回答：
CO2和H2O 、叶绿体、光、（CH2O）和O2 试写出反应方程式：
CO2+H2O 光能 叶绿体 (CH2O)+O2
1.光合作用原料、场所、条件、产物各是什么？
2.在上述基础上请用简洁语言给光合作用下 定义。
在（光照)条件下，在绿色植物的(叶绿体)中, 把(二氧化碳和水)转化为(淀粉同时释放氧气)， 这个过程叫光合作用