5.4 光合作用与能量转化 第1课时 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一

捕获光能的色素
万物生长靠太阳。光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。 植物是靠什么物质和结构捕获光能的呢？
实验：绿叶中色素的提取和分离 2．分离色素： 实验结果
（橙黄色）
（黄色） （蓝绿色） （黄绿色)
胡萝卜素
叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
类胡萝卜素 叶绿素
绿叶中色素的提取和分离实验的异常现象分析
滤 操作：将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤，收集滤液、封口。
及
收
集
单层
尼龙布
实验：绿叶中色素的提取和分离
思考
研磨时加入的三种试剂分别有何作用？
二氧化硅：研磨更充分。 碳酸钙：防止研磨中色素被破坏（主要是叶绿素）。 无水乙醇：溶解并提取色素。
ห้องสมุดไป่ตู้
实验：绿叶中色素的提取和分离
思考
某实验小组得到的色素提取液颜色过浅，可能的原因有哪些？
（2）画滤液细线 画两三次： 积累更多的色素，使分离后的色素带明显
要求： ①细、齐、直， ②待干后重复2~3次
实验：绿叶中色素的提取和分离 2．分离色素：
（3）纸上层析 注意：不能让滤液细线触及层析液 培养皿
层析液
滤纸上的滤液 细线如果触到 层析液，细线 上的色素就会 溶解到层析液 中，就不会在 滤纸上扩散开 来，实验就会 失败。
作业
2．下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述中，错误的 是( C ) A．研磨时加入CaCO3可防止叶绿素在酸性条件下分解 B．滤纸条的一端剪去两角的目的是使色素带扩散均匀且比较直 C．画滤液细线时需迅速重复多画几次以增加色素的含量 D．滤纸条上相邻且距离滤液细线最远的两条色素带呈橙黄色和黄 色
（2）绿叶中色素分离：色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的 色素分子随层析液在纸条上的扩散得快，溶解度低的色素分子随 层析液在滤纸条上的扩散得慢，因而可用层析液将不同的色素分 离。 实验步骤：
提取色素→过滤→制备滤纸条、画滤液细线→分离滤液中的色素
实验：绿叶中色素的提取和分离
1．提取色素 取材： 材料：称取5g新鲜绿叶
中 要吸收蓝紫光） 叶黄素 （黄色）
的
色 素
叶绿素 （约占3/4，主要吸
叶绿素a（蓝绿色）
收红光和蓝紫光） 叶绿素b（黄绿色）
小结
叶绿体
双层膜
基质中有许多由囊状结构堆叠而成的基粒 光合色素分布在类囊体薄膜上，光合作用的酶分 布在类囊体薄膜和基质
作业
1．叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，其内有关结构中分布着光 合色素及有关的酶。下列关于叶绿体及色素的叙述中正确的是( B ) A．植物细胞都有叶绿体，叶绿体普遍分布在植物体的所有细胞中 B．叶绿素在高等植物体内有两种，叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄 绿色 C．同线粒体一样，叶绿体的内膜极大地扩展了受光面积 D．叶绿体中的色素只吸收红光和蓝紫光进行光合作用
实验：绿叶中色素的提取和分离
思维拓展
在滤纸的中央滴一滴色素提取液，再滴一滴层析液，色素随 层析液扩散，会得到近似同心环的4个色素圈，由外向内依次是 什么色素？分别是什么颜色？
色素：胡萝卜素、叶黄素、 叶绿素a、叶绿素b
颜色：橙、黄、蓝绿、黄绿
色素的作用 绿叶色素提取液
绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光。
研磨不充分，色素未能充分提取出来； 称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小； 未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。
实验：绿叶中色素的提取和分离
2．分离色素：
（1）制备滤纸条 剪去两角： 使层析液能同步到达滤液细线 铅笔： 圆珠笔中含有色素
剪去两角， 画铅笔细线
铅笔线
实验：绿叶中色素的提取和分离 2．分离色素：
4.临时装片暴露在光下的实验再一次 验证实验结果 。
叶绿体的结构适于进行光合作用
在叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能 的色素分子，在类囊体膜上和叶绿体基质中，还有许多进 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。
小结
绿
类胡萝卜素
胡萝卜素（橙黄色）
叶 （约占1/4，主
器材：剪刀、研钵、天平 处理：将绿叶减去主脉，剪碎放入研钵中
实验：绿叶中色素的提取和分离
1．提取色素 研磨：试剂：无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙 器材：量筒（10mL） 操作：加入少许二氧化硅和碳酸钙，再放入10 mL无水乙醇， 迅速、充分地进行研磨。
实验：绿叶中色素的提取和分离
1．提取色素
过 器材：漏斗、单层尼龙布、试管架、试管
色素的作用
叶绿素主要吸收：蓝紫光、红光 类胡萝卜素主要吸收：蓝紫光 色素对__绿__光__吸收最少
叶绿体的结构适于进行光合作用
① 外膜 ② 内膜
基粒
③
⑤ 基质
④
类囊体
吸收光能的四种色素就分布在类囊体薄膜上，众多的基粒和
类囊体极大地扩展了受光面积。
叶绿体的结构适于进行光合作用
叶绿体除了吸收光能外，还有什么功能呢？
恩吉尔曼实验设计有哪些巧妙之处？
1.实验材料选择 水绵 和 好氧细菌 。 水绵的优点是叶绿体呈螺旋式带状，便于观察 ； 好氧细菌的优点是 可确定释放氧气多的部位 。
2.没有空气的黑暗环境排除了 氧气 和 光 干扰。
3.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。
资料分析1
极
黑暗，
细
完
无空气
光 束
全 光
照
照
射
恩格尔曼的实验示意图
叶绿体的结构适于进行光合作用
叶绿体除了吸收光能外，还有什么功能呢？
资料分析2
恩格尔曼的第二个实验示意图
叶绿体的结构适于进行光合作用
恩格尔曼的实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作 用放氧。
结合其他的实验证据，科学家们得出叶绿体是光合作用的 场所这一结论。
(1)收集到的滤液中绿色过浅的原因分析 ①未加二氧化硅(石英砂)，研磨不充分。 ②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少。 ③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低。 ④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。
(2)滤纸条色素带重叠： 滤液细线画得过粗。
(3)滤纸条看不见色素带 ①忘记画滤液细线。 ②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。
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1课时）
捕获光能的色素
玉米白化苗不能进行光合作用， 待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。 说明：光合作用与细胞中的色素有关。
正常玉米植株（绿色）和白化 玉米植株（白色）
捕获光能的色素
实验：绿叶中色素的提取和分离
捕获光能的色素 实验原理：
（1）绿叶中色素的提取：无水乙醇提取绿叶中的色素