5.4.1捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 課件 2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

0.5秒延遲符，無意義，可刪除.太陽能是幾乎所有生命系統(tǒng)中能量的最終源頭，而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)5.4光合作用與能量轉(zhuǎn)換一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)

白化苗不能進(jìn)行光合作用，無法制造有機(jī)養(yǎng)料。

葉片作為高等植物進(jìn)行光合作用的主要器官通常都是綠色的，說明其中有綠色的色素?？梢姡~片中的色素與光能的捕獲有關(guān)。綠葉中有哪些色素呢？捕獲光能的色素資料查閱、文獻(xiàn)檢索植物葉片的顏色取決于細(xì)胞中的色素種類和含量。植物細(xì)胞中的色素分為脂溶性色素（如葉綠素等）和水溶性色素（如花青素），兩類色素的提取方法不同。查閱文獻(xiàn)，選擇合適的方法分別提取植物細(xì)胞中的脂溶性色素和水溶性色素?；ㄇ嗨靥崛〖昂繙y定請自行查閱資料，有興趣可課下實踐。實驗原理提取：綠葉中的色素都能溶解于有機(jī)溶劑無水乙醇中。分離：分離方法：紙層析法方法步驟：見教材P98-99綠葉中的色素不只有一種，它們都能溶解在層析液中，但不同的色素溶解度不同。溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快；反之則慢。這樣，綠葉中的色素就隨著層析液在濾紙上的擴(kuò)散而分開。探究·實踐綠葉中色素的提取和分離1234①稱取5g的綠葉，剪碎，

放入研缽中。②放入少許二氧化硅和碳酸鈣，

再放入10mL無水乙醇，

迅速、充分地研磨二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞。防止無水乙醇揮發(fā)葉綠體能夠被充分破壞，使得色素能充分被釋放出來③將研磨液迅速倒入玻璃漏斗

中進(jìn)行過濾。④收集濾液,封口。用單層尼龍布過濾，過濾葉脈及二氧化硅等并且不吸附色素。盛放濾液的試管用橡膠塞塞緊，防止無水乙醇的揮發(fā)。I.提取綠葉中的色素Ⅱ.綠葉中色素的分離①制備濾紙條干燥的定性濾紙1cm鉛筆線為什么要剪去兩角？避免層析液在邊緣擴(kuò)散過快（邊緣效應(yīng)），使其同步到達(dá)細(xì)線②畫濾液細(xì)線★注意：細(xì)而齊、重復(fù)2—3次，待濾液干后，再畫一兩次。

（為了積累更多的色素使分離色素帶更明顯）③分離色素為何濾液細(xì)線不能觸及層析液？防止色素溶解在層析液中為何要蓋上培養(yǎng)皿？防止層析液揮發(fā)，因其易揮發(fā)且有毒葉綠素類胡蘿卜素（含量約3/4）（含量約1/4）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）綠葉中的色素Ⅲ.結(jié)果分析色素為什么顯現(xiàn)不同的顏色？陽光是由不同波長的光組成組合成的復(fù)合光，在穿過三棱鏡時，不同波長的光會分散開，形成不同顏色的光帶，稱為光譜。Ⅳ.色素的吸收光譜光譜三棱鏡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吸收光的范圍：可見光的波長是400～760nm，一般情況下，光合作用所利用的光都是可見光

可見色素的功能是：吸收光能、傳遞光能（所有色素）、轉(zhuǎn)化光能（少數(shù)葉綠素a）特別注意：因為葉綠素對綠光吸收最少，綠光被反射回來，所以葉片才呈現(xiàn)綠色。色素對綠光吸收最少與生活的聯(lián)系1、為什么植物春夏葉子翠綠，而深秋則葉片金黃呢？由于葉綠素的含量高，顯示出葉綠素的綠色由于葉綠素易受到低溫的破壞，秋季低溫使葉綠素大量破壞，而使類胡蘿卜素的顏色顯示出來使用白色的大棚可以提高光合作用強(qiáng)度。因為葉綠素吸收最多的是光譜中的藍(lán)紫光和紅光。不同顏色的光照對植物的光合作用會有影響。由于葉綠素對綠光吸收最少，所以不使用綠色的塑料薄膜或補(bǔ)充綠色光源。2、大棚種植蔬菜時，為什么選擇白色或無色的塑料薄膜最好？不同顏色的光照對植物的光合作用會有什么影響？為什么不使用綠色的塑料薄膜或補(bǔ)充綠色光源？1、靠人工光源生產(chǎn)蔬菜有什么好處？2、為什么要控制二氧化碳濃度、營養(yǎng)液成分和溫度等條件？

用人工光源可以避免由于自然環(huán)境中光照強(qiáng)度不足導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度低而造成的減產(chǎn)。同時，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、營養(yǎng)液和溫度是影響植物生長的重要外部條件，因此要進(jìn)行控制，以便讓植物達(dá)到最佳的生長狀態(tài)。問題探討你參觀或聽說過植物工廠嗎？植物工廠在人工精密的控制光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度和營養(yǎng)液成分條件下，生產(chǎn)蔬菜和其他植物。有的蔬菜工廠完全依賴LED燈等人工光源，其中常見的是紅色、藍(lán)色和白色光源。葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用綠葉葉綠體類囊體外膜內(nèi)膜基粒葉綠體由雙層膜包被，內(nèi)部有許多基粒。每個基粒都由一個個圓餅狀的囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成，這些囊狀結(jié)構(gòu)稱之為類囊體。吸收光能的4種色素就分布在類囊體的薄膜上，基粒與基粒之間充滿了基質(zhì)。每個基粒都含有兩個以上的類囊體，多的可達(dá)100個以上，葉綠體內(nèi)有如此眾多的基粒和類囊體，極大的擴(kuò)展了受光面積。基質(zhì)葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用0.5秒延遲符，無意義，可刪除.葉綠體除了吸收光能以外，還有什么功能嗎？水綿和需氧型細(xì)菌放在沒有空氣的小室內(nèi)實驗1葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用

極細(xì)光束

均勻光照水綿好氧細(xì)菌極細(xì)光束照射完全曝光黑暗

無空氣好氧細(xì)菌集中于葉綠體被光束照射的部位好氧細(xì)菌分布于葉綠體所有受光部位結(jié)論：葉綠體光合作用釋放氧氣，葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所實驗一：討論：1.恩格爾曼在選材實驗設(shè)計上有什么巧妙之處？①實驗材料的選擇妙：水綿，不僅具有細(xì)而長的帶狀葉綠體，而且呈螺旋帶狀分布在細(xì)胞中，便于觀察②排除干擾的方法妙：沒有空氣的黑暗環(huán)境排出了環(huán)境中氧氣和光的干擾③觀測指標(biāo)的設(shè)計妙：通過需養(yǎng)細(xì)菌的分布進(jìn)行檢測，從而能夠準(zhǔn)確地判斷出釋放氧氣的部位④實驗對照的設(shè)計妙：用極細(xì)的光束點投射，葉綠體上分為獲得光照部位和無光照部位，相當(dāng)于一組對照實驗，進(jìn)行黑暗條件下局部光照和完全暴露在光下的對照實驗，明確實驗結(jié)果是由光照引起的。4.綜上所述，你認(rèn)為葉綠體有什么功能？這是因為水綿葉綠體上的光合色素，主要吸收紅光和藍(lán)紫光，在此波長的光照射下，葉綠體會釋放氧氣，適于需氧型細(xì)菌在此區(qū)域的分布葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所，并且能夠吸收特定波長的光用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)大量的需氧型細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域。2.在第2個實驗中，大量的需氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域，為什么？實驗二：類囊體薄膜上分布著色素類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)中分布光合作用所需要的酶葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)小結(jié)綠葉中色素的提取和分離葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用實驗原理實驗過程實驗結(jié)論無水乙醇，層析液葉綠素類胡蘿卜素紅光藍(lán)紫光藍(lán)紫光色素葉黃素胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b（藍(lán)綠色）（黃綠色）（橙黃色）（黃色）含量約占3/4含量約占1/4形態(tài):

結(jié)構(gòu):

功能:

葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所綠藻褐藻紅藻不同波長的光穿透深度不同藻類的吸收光譜拓展海洋中的藻類，習(xí)慣上依其顏色分為綠藻、褐藻和紅藻，它們在海水中的垂直分布大致依次是淺、中、深。這種現(xiàn)象與光能的捕獲有關(guān)嗎？1．(2023·乙卷)植物葉片的色素對植物的生長發(fā)育有重要作用。下列關(guān)于葉綠體中色素的敘述,錯誤的是(

)A.氮元素和鎂元素是構(gòu)成葉綠素分子的重要元素B．葉綠素和類胡蘿卜素存在于葉綠體中的類囊體薄膜上C．用不同波