光合作用與能量轉(zhuǎn)化課件 （知識架構(gòu)+遷移拓展）高一上學(xué)期生物人教版必修1

5.4光合作用與能量轉(zhuǎn)化（第一課時）第五章

細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用情境導(dǎo)入——植物工廠

在植物工廠里，人工光源為植物生長源源不斷地提供能量。在自然界，則是萬物生長靠太陽。太陽光能的輸入、捕獲和轉(zhuǎn)化，是生物圈得以維持運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。光合作用是唯一能夠捕獲和轉(zhuǎn)化光能的生物學(xué)途徑。因此，有人稱光合作用是“地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)”。02

葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用03

本節(jié)內(nèi)容總結(jié)01

捕獲光能的色素01捕獲光能的色素

不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度越高的色素隨層析液在濾紙上的擴散速度越快，反之則慢。①提取色素的原理色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中;②分離色素的原理【實驗原理】探究·實踐實驗：綠葉中色素的提取和分離【器材·藥品】1、新鮮綠葉如菠菜的綠葉2、提取液無水乙醇（體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇加入適量無水碳酸鈉）3、層析液石油醚、丙酮和苯的混合液4、二氧化硅有助于研磨更加充分5、碳酸鈣防止研磨中葉綠素被破壞（消耗葉肉細(xì)胞液泡中的草酸）6、單層尼龍布過濾研磨液，防止濾紙吸附色素實驗：綠葉中色素的提取和分離01捕獲光能的色素【實驗過程】01捕獲光能的色素實驗講解1.提取色素

稱取5g菠菜葉，剪碎后放入研缽中；加入少許二氧化硅和碳酸鈣，再加入10mL無水乙醇，進(jìn)行迅速、充分的研磨；將研磨液迅速倒入玻璃漏斗中,添加一塊單層尼龍布進(jìn)行過濾,用棉花塞緊試管口。二氧化硅：使研磨充分；碳酸鈣：防止色素被破壞；01捕獲光能的色素2.分離色素制備濾紙條畫濾液細(xì)線分離色素將干燥濾紙條減去兩角，以減少邊緣效應(yīng)，使擴散均勻；用毛細(xì)吸管吸取濾液畫出一條細(xì)、齊、直細(xì)線，干燥后重復(fù)一到兩次；濾液細(xì)線不能觸及層析液，防止色素溶解在層析液中，得不到色素帶；實驗講解01捕獲光能的色素注意事項1.

做濾紙條末端要剪去兩腳防止層析液在濾紙條邊緣擴散過快2.

畫濾液細(xì)線時應(yīng)以細(xì)、齊、直。使得色素帶平整不重疊3.

層析時不要讓濾液細(xì)線觸及層析液。防止色素直接溶解在層析液中。（層析液有毒，注意通風(fēng)）【問題1】某同學(xué)在提取色素時，收集到的濾液綠色過淺，試幫他分析一下可能的原因有哪些？(1)未加二氧化硅，研磨不充分(2)未加碳酸鈣，色素分子被破壞(3)一次加入大量的無水乙醇(4)菠菜葉不新鮮，葉綠素太少01捕獲光能的色素實驗結(jié)果胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b（橙黃色）（黃色）（藍(lán)綠色）（黃綠色）類胡蘿卜素葉綠素（1/4）（3/4）1、色素寬窄代表?2、色素在濾紙條上移動距離代表什么？色素含量色素在層析液中的溶解性越高，移動距離越大01捕獲光能的色素拓展延伸【改進(jìn)實驗】【實驗結(jié)果】出現(xiàn)四個同心圓色素帶，從外往里依次為:胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b；01捕獲光能的色素

我們在視頻--植物工廠中，會發(fā)現(xiàn)植物主要的光源為紅光、藍(lán)紫光、白光（包含所有可見光），植物中的光合色素吸收那種光？不同的色素對光的吸收是否有差別？拓展延伸色素提取液葉綠素溶液可見光

綠色植物中的葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。

01捕獲光能的色素類胡蘿卜素不吸收紅光拓展延伸四種色素的吸收光譜【思考】植物工廠中利用的人工光源主要是紅色、藍(lán)紫色和白色的光源，為什么不用綠光？

綠光基本不吸收而被葉片反射，這也是大部分植物呈現(xiàn)綠色的原因。葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光；類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光;01捕獲光能的色素自主探究重點記憶：

能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的只有少量葉綠素a【思考】綠葉中的色素主要分布于哪里呢？01捕獲光能的色素思考·討論恩格爾曼的實驗一氧氣是由________釋放出來的；_________是進(jìn)行光合作用的場所；光合作用需要______。葉綠體葉綠體光照02

葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用實驗反思恩格爾曼實驗在設(shè)計上有什么巧妙之處？（1）用水綿作實驗材料，有細(xì)而長的帶狀葉綠體，螺旋狀分布在細(xì)胞中，便于觀察和分析研究。（2）將臨時裝片置于黑暗且沒有空氣的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和O2的影響，從而確保實驗?zāi)茼樌M(jìn)行。（3）用極

細(xì)的光束照射，并且用好氧菌進(jìn)行檢測，能準(zhǔn)確的判斷水綿細(xì)胞中放O2部位。（4）進(jìn)行黑暗（局部光照）與曝光的對比實驗，從而明確實驗結(jié)果完全是由光照引起的。02

葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用思考·討論黑色無氧環(huán)境

本實驗可以得出的結(jié)論是：

是進(jìn)行光合作用的場所，并且葉綠體主要吸收

和

。葉綠體紅光藍(lán)紫光【拓展延伸】不同波長的光在水中的穿透性不同，波長越長，穿透性越弱。在海洋中，綠藻在淺層（吸收紅光、藍(lán)紫光），褐藻在中層（吸收大部分藍(lán)紫光、少量紅光），紅藻在深層（吸收少量藍(lán)紫光，不吸收紅光）。02

葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用自助探究(1)結(jié)構(gòu)①___________________②_______________________________③______：由_________堆疊而成，光合色素分布在

上，類囊體增加了光合色素吸收光的

。

(2)功能：進(jìn)行____________的場所。雙層膜(透明無色素)基質(zhì)（含有酶、DNA、RNA、核糖體）基粒類囊體光合作用(3)物質(zhì)基礎(chǔ):在葉綠體內(nèi)部的類囊體薄膜上，分布著