【課件】光合作用與能量轉(zhuǎn)化（第1課時(shí)）（人教版2019必修1）

第一個(gè)階段第二個(gè)階段第三個(gè)階段場(chǎng)所反應(yīng)物生成物能量多少細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖丙酮酸、[H]少量線粒體基質(zhì)丙酮酸、H2OCO2、[H]少量線粒體內(nèi)膜大量H2O[H]、O2復(fù)習(xí)鞏固：思考：無(wú)線粒體一定不能進(jìn)行有氧呼吸嗎？不一定真核細(xì)胞：原核細(xì)胞：能，有與有氧呼吸有關(guān)的酶不能，如：哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞、蛔蟲植物工廠討論：1.靠人工光源生產(chǎn)蔬菜有什么好處？人工光源的強(qiáng)度和不同色光是可以調(diào)控的，可以根據(jù)植物生長(zhǎng)的情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使蔬菜產(chǎn)量達(dá)到最大。二氧化碳濃度、營(yíng)養(yǎng)液和溫度是影響植物生長(zhǎng)的重要外部條件，因此要進(jìn)行控制，以便讓植物達(dá)到最佳的生長(zhǎng)狀態(tài)。2.為什么要控制二氧化碳濃度、營(yíng)養(yǎng)液成分和溫度等條件？

5.4

光合作用與能量轉(zhuǎn)化

第一課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.簡(jiǎn)述綠葉中色素的種類及功能,說明植物細(xì)胞的葉綠體從太陽(yáng)光中捕獲能量。2.科學(xué)設(shè)計(jì)提取和分離色素的實(shí)驗(yàn)步驟,注意每個(gè)操作步驟的規(guī)范性。3.理解葉綠體的結(jié)構(gòu),尤其是基粒大大擴(kuò)展了膜面積,與光合作用的功能相適應(yīng)。探究一、捕獲光能的色素正常的綠色玉米幼苗：含色素，可以正常生長(zhǎng)。白化玉米幼苗：不含綠色色素，待種子中儲(chǔ)存的養(yǎng)分耗盡就會(huì)死去。分析，提出假設(shè)：光能的捕獲需要綠葉所含的色素探究一、捕獲光能的色素探究·實(shí)踐：綠葉中色素的提取和分離1.實(shí)驗(yàn)原理：色素提取原理色素分離原理無(wú)水乙醇溶于有機(jī)溶劑紙層析法不同色素在層析液中的溶解度不同干燥的濾紙條層析液濾液細(xì)線溶解度小，擴(kuò)散速度慢溶解度大，擴(kuò)散速度快探究一、捕獲光能的色素2.實(shí)驗(yàn)步驟：探究一、捕獲光能的色素2.實(shí)驗(yàn)步驟：漏斗基部放一塊（），將濾液迅速倒入玻璃漏斗中進(jìn)行過濾稱取5g（）用小試管收集色素濾液，及時(shí)用（）將試管口塞嚴(yán)剪碎葉片，加少許（），再加入5~10mL（），迅速、充分地研磨（1）.提取綠葉中的色素：新鮮綠葉二氧化硅和碳酸鈣無(wú)水乙醇單層尼龍布棉塞取材研磨過濾收集色素含量高有助于研磨得充分防止研磨中色素被破壞酸性的細(xì)胞液會(huì)與葉綠體中色素接觸，致使葉綠素的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞，碳酸鈣可以中和有機(jī)酸防止乙醇揮發(fā)、色素被氧化溶解色素、提取色素探究一、捕獲光能的色素（2）制備濾紙條

（3）畫濾液細(xì)線干燥濾紙剪兩角鉛筆線1cm使色素在濾紙上擴(kuò)散均勻★要求：細(xì)、直、齊；待濾液干后，重復(fù)1—2次（）積累更多色素探究一、捕獲光能的色素（4）分離綠葉中的色素：層析液培養(yǎng)皿濾液線防止層析液（有毒）揮發(fā)★要求：濾液線不能觸及層析液防止色素溶解在層析液中，無(wú)法分離探究一、捕獲光能的色素3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果葉綠素a（藍(lán)綠色）葉綠素b（黃綠色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）類胡蘿卜素葉綠素綠葉中的色素濾紙條上四條色素帶位置以及色素帶寬窄有什么含義？(約占1/4)(約占3/4)溶解度的高低含量的多少探究一、捕獲光能的色素1234.誤差分析：1號(hào)試紙條顏色過淺2號(hào)試紙條色素帶重疊3號(hào)試紙條沒有色素條帶1號(hào)：①未加二氧化硅，研磨不充分。

②加入無(wú)水乙醇過多，提取濃度太低

③未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞。

④綠葉不新鮮或綠葉用量少，濾液中的色素(葉綠素)含量太少。2號(hào)：濾液細(xì)線過粗或?yàn)V液細(xì)線未待干燥重復(fù)劃線。3號(hào)：①忘記劃濾液細(xì)線。

②濾液細(xì)線接觸到層析液，且時(shí)間過長(zhǎng)，色素全部溶解到層析液中。探究一、捕獲光能的色素光是一種電磁波，分為可見光和不可見光?？梢姽獾牟ㄩL(zhǎng)是400-760nm。不同波長(zhǎng)的光，顏色不同。5.光合色素的吸收光譜分析探究一、捕獲光能的色素葉綠素溶液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)紫光類胡蘿卜素溶液5.光合色素的吸收光譜分析探究一、捕獲光能的色素5.光合色素的吸收光譜分析A.葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光B.葉綠素a和葉綠素b的吸收峰值不同C.類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光探究一、捕獲光能的色素1.葉片呈現(xiàn)綠色的原因是什么？因?yàn)槿~綠素對(duì)綠光吸收最少，綠光被反射回來，所以葉片才呈現(xiàn)綠色。2.銀杏的葉秋季為什么變黃了？3.秋天楓葉變紅色的原因是什么？色素在低溫下會(huì)發(fā)生分解，而葉綠素的分解速度比葉黃素等的快很多，葉綠素迅速分解完，葉黃素的顏色顯露出來。樹葉變紅則是因?yàn)楫?dāng)溫度低于7℃時(shí)，樹葉中會(huì)生成花青素。在酸性條件下呈紅色。小組討論：典例1.為研究光照強(qiáng)度對(duì)幼苗光合色素的影響，用紙層析法對(duì)正常光照和強(qiáng)光照條件下生長(zhǎng)的植物葉片中的光合色素進(jìn)行分離，結(jié)果如圖所示(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。下列敘述正確的是()A.色素Ⅳ在提取液中的溶解度最低B.色素Ⅰ、Ⅱ主要吸收可見光中的藍(lán)紫光和紅光C.強(qiáng)光照可提高類胡蘿卜素含量，降低葉綠素含量D.色素Ⅰ的顏色為橙黃色、色素Ⅳ的顏色為藍(lán)綠色C典例2．某實(shí)驗(yàn)小組利用新鮮的綠葉為材料，進(jìn)行綠葉中色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)分離綠葉中的色素常用紙層析法，該方法的原理是_________________________________________________________________________________________________________________。A、B是濾紙條上的標(biāo)記，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知層析液最先所處的位置是________(填“A”或“B”)處。(2)在色素的提取與分離過程中，偶然發(fā)現(xiàn)某植株缺失第Ⅲ條色素帶。缺失第Ⅲ條色素帶的植株不能合成________，導(dǎo)致對(duì)________光的吸收能力明顯減弱。光合色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢葉黃素

藍(lán)紫A探究二、葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用1.葉綠體的結(jié)構(gòu)1.寫出圖中的①②③所代表的結(jié)構(gòu)：①________________________②________________________③________________________葉綠體內(nèi)膜、外膜葉綠體基質(zhì)葉綠體基粒類囊體外膜內(nèi)膜基質(zhì)(含有與光合作用有關(guān)的酶)(類囊體薄膜上有色素和與光合作用有關(guān)的酶)基粒探究一、捕獲光能的色素2.葉綠體的功能沒有空氣的黑暗環(huán)境，

極細(xì)光束照射暴露在光下恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)一現(xiàn)象：分析：需氧細(xì)菌只集中在被光線照射的葉綠體附近。光線照射部位進(jìn)行光合作用產(chǎn)生了氧氣。產(chǎn)生氧氣的部位是葉綠體?，F(xiàn)象：分析：需氧細(xì)菌集中在葉綠體所有受光部位。結(jié)論：氧氣是葉綠體釋放出來的探究二、葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用在黑暗中，用極細(xì)光束照射完全暴露在光下水綿需氧細(xì)菌螺旋帶狀葉綠體便于觀察確定釋放氧氣多的部位排除氧氣和光的干擾光多和光少對(duì)照進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的巧妙之處探究二、葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)二好氧細(xì)菌水綿好氧細(xì)菌現(xiàn)象：用透過三棱鏡的光照射水綿臨時(shí)裝片，發(fā)現(xiàn)大量的需氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域。結(jié)論：葉綠體中的色素主要通過吸收紅光和藍(lán)紫光來進(jìn)行光合作用。

→葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所典例3.植物的葉肉細(xì)胞中含有豐富的葉綠體,以下與葉綠體高效、有序地完成其功能無(wú)必然聯(lián)系的是 (

)A.封閉的雙層膜結(jié)構(gòu),化學(xué)反應(yīng)不受干擾 B.葉綠體呈球形C.有葉綠素和其他色素 D.含有許多有關(guān)的酶B典例4.德國(guó)科學(xué)家恩格爾曼設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究光合作用的吸收光譜。他將三棱鏡產(chǎn)生的散射光投射到絲狀水綿體上，并在水綿懸液中放入需氧細(xì)菌，觀察細(xì)菌的聚集情況(如圖所示)。他由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出光合作用在紅光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)最強(qiáng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的思路是()A.細(xì)菌對(duì)不同的光反應(yīng)不一，細(xì)菌聚集多的地方，細(xì)菌

光合作用強(qiáng)B.需氧細(xì)菌聚集多的地方，O2濃度高，水綿光合作用強(qiáng)C.需氧細(xì)菌聚集多的地方，產(chǎn)生的有機(jī)物多，水綿光合作用強(qiáng)D.