5.4.1捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)課件一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

5.4

光合作用與能量轉(zhuǎn)化一、

捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)正常苗白化苗正常幼苗能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)養(yǎng)料白化苗不能進(jìn)行光合作用，無(wú)法制造有機(jī)養(yǎng)料說(shuō)明光合作用需要色素去捕獲光能。

對(duì)于高等植物來(lái)說(shuō)，葉片是進(jìn)行光合作用的主要器官。這些植物的葉片多數(shù)是綠色的，說(shuō)明其中有綠色的色素。綠葉中究竟有哪些色素呢？用什么方法可以獲得綠葉中的色素呢？1.進(jìn)行綠葉中色素的提取和分離。2.探究綠葉中含有幾種色素。任務(wù)一實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理色素提?。荷啬苋芙庠跓o(wú)水乙醇等有機(jī)溶劑中，所以可用無(wú)水乙醇提取色素。（記）色素分離：四種色素在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，從而分離色素。（記）溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快溶解度低的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得慢實(shí)驗(yàn)用品選取及其原因：新鮮的綠葉無(wú)水乙醇層析液二氧化硅碳酸鈣尼龍布毛細(xì)吸管色素含量高色素能溶解在有機(jī)溶劑中色素在層析液中溶解度不同有助于充分研磨防止色素被破壞能過(guò)濾且不吸收色素吸取濾液，畫(huà)出細(xì)而直的細(xì)線（不用濾紙）實(shí)驗(yàn)操作及其原因：充分、迅速研磨充分溶解色素，并防止溶劑揮發(fā)剪去濾紙條一端兩角使層析液同時(shí)到達(dá)濾液細(xì)線，防止兩側(cè)色素帶擴(kuò)散快，色素帶不整齊等濾紙條干燥后再畫(huà)，要畫(huà)2-3次？防止濾紙破損，積累更多的色素，使分離后的色素帶明顯防止濾液細(xì)線觸及層析液防止色素溶解在層析液中棉塞或培養(yǎng)皿封口防止乙醇揮發(fā)和色素氧化濾液細(xì)線畫(huà)的細(xì)直勻的目的防止色素帶重疊而影響分離效果觀察記錄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1/43/4綠葉中的色素其中葉綠素a條帶最寬（表示含量最多），其次到葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素條帶最窄（代表其含量最少）色素含量最少較少最多較多擴(kuò)散速度最快較快較慢最慢種類含Mg溶解度最高較高較低最低討論：得到的色素提取液顏色過(guò)淺原因1.未加二氧化硅，研磨不充分，色素未能充分提取出來(lái)2.稱取綠葉過(guò)少或加入無(wú)水乙醇過(guò)多，色素溶液濃度小3.未加碳酸鈣或加入過(guò)少，色素分子部分被破環(huán)4.使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素（葉綠素）太少秋日葉片變黃的原因是什么？氣溫降低，葉綠素不穩(wěn)定而被分解，顯現(xiàn)出類胡蘿卜素的顏色1.葉綠體的結(jié)構(gòu)綠葉中色素的作用吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能色素提取液實(shí)驗(yàn)表明：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。二、捕獲光能的結(jié)構(gòu)——葉綠體1.葉綠體的結(jié)構(gòu)葉綠體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)外表：雙層膜內(nèi)部基質(zhì)：含有與暗反應(yīng)有關(guān)的酶含少量的DNA和RNA基粒：由類囊體堆疊而成，分布著色素和與光反應(yīng)有關(guān)的酶

極

細(xì)

光

束

完

全

光

照葉綠體的功能黑暗，無(wú)空氣需氧細(xì)菌恩格爾曼實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氧氣是葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，并能吸收特定波長(zhǎng)的光為什么選擇水棉和需氧細(xì)菌作為實(shí)驗(yàn)材料，有什么優(yōu)點(diǎn)？水綿的葉綠體呈現(xiàn)螺旋式帶狀分布，便于觀察；用需氧細(xì)菌可確定釋放氧氣多的部位大量的需氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域，為什么？因?yàn)樗d葉綠體上的光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，在此波長(zhǎng)光的照射下，葉綠體會(huì)釋放氧氣，適于好氧細(xì)菌在此區(qū)域分布資料二：在類囊體上和基質(zhì)中，含有多種進(jìn)行光合作用所必需的酶。你認(rèn)為葉綠體具有什么功能？葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，并且能夠吸收特定波長(zhǎng)的光討論：有的溫室內(nèi)或植物工廠內(nèi)懸掛發(fā)紅色或藍(lán)紫色的燈管。這樣做有什么科學(xué)道理？葉綠素吸收最多的是光譜中的藍(lán)紫光和紅光,用這種方法可以提高光合作用強(qiáng)度。2、生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用能否用綠光燈管來(lái)補(bǔ)充光源？為什么？D1

．基于對(duì)葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能的理解，判斷下列相關(guān)表述是否正確。（

1

）葉綠體中只有葉綠素吸收的光能才能用于光合作用。

（

）（

2

）葉綠體的類囊體上有巨大的膜面積，有利于充分吸收光能。

（

）（

3

）植物葉片之所以呈現(xiàn)綠色，是因?yàn)槿~片中的葉綠體吸收了綠光。（

）

×

√×

2

．下列關(guān)于高等植物細(xì)胞內(nèi)色素的敘述，錯(cuò)誤的是

（

）A

．所有植物細(xì)胞中都含有

4種色素B

．有些植物細(xì)胞的液泡中也含有色素C

．葉綠素和類胡蘿卜素都可以吸收光能D

．植物細(xì)胞內(nèi)的光合色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類

A3.（2020·江蘇高考真題）采用新鮮菠菜葉片開(kāi)展“葉綠體色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)，下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．提取葉綠體色素時(shí)可用無(wú)水乙醇作為溶劑B．研磨時(shí)加入CaCO3可以防止葉綠素被氧化破壞C．研磨時(shí)添加石英砂有助于色素提取D．畫(huà)濾液細(xì)線時(shí)應(yīng)盡量減少樣液擴(kuò)散B4．【2021年廣州一?！吭谌豕庹諚l件下黃瓜葉片的顏色更濃綠。研究小組提取并分離正常光照和弱光照條件下黃瓜葉片中的色素。下列有關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是()A．弱光照條件下，葉綠素含量的增加是黃瓜對(duì)光的適應(yīng)B．提取色素時(shí)，加入CaCO3的目的是使研磨充分C．色素分離的原因是不同色素在濾紙條上的擴(kuò)散速度不同D．濾紙條上的黃綠色條帶是由葉綠素b擴(kuò)散形成的B5.下列關(guān)于葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)原理的敘述，正確的是A.加入少許二氧化硅可防止在研磨時(shí)葉綠體中的色素受到破壞B.用無(wú)水乙醇將葉綠體中的色素進(jìn)行分離C.濾紙條上的最上面色素帶呈黃綠色D.溶解度越高的色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散越快D6.在圓形濾紙的中央點(diǎn)上粘葉綠體的色素濾液，進(jìn)行色素分析，會(huì)得到近似同心環(huán)狀的四個(gè)色素圈，排在最外圈的色素呈()A.橙黃色