高中生物第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第4節(jié)第1課時(shí)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)光合作用的探究歷程課件.pptx

1、第1課時(shí)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)、光合作用的探究歷程,第5章第4節(jié)能量之源光與光合作用,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.理解“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的原理，掌握色素的種類和作用。 2.闡明葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。 3.了解科學(xué)家對(duì)光合作用的探究歷程。,新知導(dǎo)學(xué),達(dá)標(biāo)檢測(cè),內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),1.實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離 (1)提取綠葉中的色素 原理：綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑 中。 步驟 取材：稱取5 g新鮮綠葉 研磨：剪碎葉片，放入研缽中，加少許 ，再加入 10 mL無(wú)水乙醇，迅速、充分研磨 ,一、捕獲光能的色素,無(wú)水乙醇,二氧化硅和碳酸鈣,過(guò)濾：漏斗基部放一塊 ，將研磨液迅速倒入玻璃漏斗中 進(jìn)行過(guò)濾

2、收集：用小試管收集 ，及時(shí)將試管口用棉塞塞嚴(yán) (2)分離綠葉中的色素 原理：不同色素在層析液中的 不同，溶解度 的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢。,單層尼龍布,色素濾液,溶解度,高,步驟,分離綠葉中的色素：將適量的層析液倒入試管中，將濾紙條(有濾液細(xì) 線的一端朝下)輕輕插入層析液中，隨后用棉塞塞 緊試管口 觀察并記錄結(jié)果：濾紙條上有4條色素帶,胡蘿卜素,最少,最高,最快,葉綠素a,葉綠素b,黃色,藍(lán)綠色,最多,黃綠色,最低,最慢,實(shí)驗(yàn)中材料試劑及操作目的,2.色素的種類及吸收光譜,胡蘿卜素,葉黃素,葉綠素b,葉綠素a,例1下列關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的操作，正確的是 A.使用定性

3、濾紙過(guò)濾研磨液 B.干燥的定性濾紙可用于分離綠葉中的色素 C.在畫出一條濾液細(xì)線后緊接著重復(fù)畫線一兩次 D.研磨葉片時(shí)，用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶解色素,解析在提取綠葉中的色素時(shí)，漏斗基部放一塊單層尼龍布進(jìn)行過(guò)濾，A項(xiàng)錯(cuò)誤； 分離綠葉中的色素時(shí)，需用干燥的定性濾紙，B項(xiàng)正確； 畫出一條濾液細(xì)線后需等濾液干后再畫一兩次，C項(xiàng)錯(cuò)誤； 研磨葉片時(shí)用無(wú)水乙醇(或體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇，但要加入適量的無(wú)水碳酸鈉)溶解色素，D項(xiàng)錯(cuò)誤。,答案,解析,例2為研究高光強(qiáng)對(duì)移栽幼苗光合色素的影響，某同學(xué)用無(wú)水乙醇提取葉綠體色素，用石油醚進(jìn)行紙層析，如圖為濾紙層析的結(jié)果(、為色素條帶)。下列敘述不正確的是 A.強(qiáng)光

4、照導(dǎo)致了該植物葉綠素含量降低 B.類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強(qiáng)光照 C.色素、吸收光譜的吸收峰波長(zhǎng)不同 D.畫濾液線時(shí)，濾液在點(diǎn)樣線上只能畫一次,答案,解析,解析由圖示可知，強(qiáng)光下，、表示的葉綠素色素帶變窄，說(shuō)明葉綠素含量降低，A項(xiàng)正確； 強(qiáng)光照條件下，類胡蘿卜素含量增加，說(shuō)明類胡蘿卜素含量增加有利于植物抵御強(qiáng)光照，B項(xiàng)正確； 是葉綠素a，是葉綠素b，都是主要吸收藍(lán)紫光和紅光，但吸收光譜的吸收峰波長(zhǎng)不同，C項(xiàng)正確； 畫濾液線時(shí)，先畫出一條濾液細(xì)線，待濾液干后，再重復(fù)畫一兩次，D項(xiàng)錯(cuò)誤。,二、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能,1.葉綠體的結(jié)構(gòu) (1)1 和2 使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與細(xì)胞質(zhì) 基質(zhì)分開(kāi)，保證了葉綠

5、體相對(duì)獨(dú)立地進(jìn)行代謝 活動(dòng)。 (2)由3 堆疊而成的4 ，增大了膜面積。 (3)3 的薄膜上分布著能夠吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的色素。 (4)5 中還含有少量的DNA和RNA。 (5)與光合作用有關(guān)的酶分布在 上和 中。,內(nèi)膜,基粒,類囊體,外膜,類囊體,葉綠體基質(zhì),類囊體的薄膜,葉綠體基質(zhì),2.葉綠體的功能 (1)功能：葉綠體是綠色植物進(jìn)行 的場(chǎng)所。 (2)葉綠體功能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 實(shí)驗(yàn)者：德國(guó)科學(xué)家恩格爾曼。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象,光合作用,好氧細(xì)菌只集中分布在葉綠體被光束照射到的部位,好氧細(xì)菌分布在葉綠體所有受光的部位,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：O2是由葉綠體在光照條件下釋放出來(lái)的，葉綠體是光合作用的場(chǎng)所。,恩格爾曼

6、實(shí)驗(yàn)的巧妙之處,(1)實(shí)驗(yàn)材料選擇巧妙：實(shí)驗(yàn)材料選擇水綿，水綿不但具有細(xì)而長(zhǎng)的帶狀葉綠體，而且葉綠體在細(xì)胞中呈螺旋式分布，便于觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果和設(shè)置對(duì)照。 (2)排除干擾的方法巧妙：沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境排除了環(huán)境中氧氣和光的干擾。 (3)觀測(cè)指標(biāo)設(shè)計(jì)巧妙：通過(guò)好氧細(xì)菌的分布進(jìn)行檢測(cè)，從而能夠準(zhǔn)確地判斷出釋放氧氣的部位。 (4)實(shí)驗(yàn)對(duì)照設(shè)計(jì)巧妙：用極細(xì)的光束點(diǎn)狀投射，使葉綠體上可分為獲得光照和無(wú)光照的部位，相當(dāng)于一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)；進(jìn)行黑暗(局部光照)和完全暴露在光下的對(duì)照實(shí)驗(yàn)。明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是由光照引起的。,例3如圖為葉綠體結(jié)構(gòu)示意圖，下列敘述不正確的是 A.1具有選擇透過(guò)性 B.吸收光能的色素分布在2

7、上 C.與光合作用有關(guān)的酶只分布在3中 D.葉綠體具有雙層膜,答案,解析,解析葉綠體具有雙層膜； 葉綠體的雙層膜具有選擇透過(guò)性； 吸收光能的色素分布在類囊體薄膜上； 與光合作用有關(guān)的酶分布在葉綠體的基粒上和基質(zhì)中。,例4為探究葉綠體吸收光能后是否有氧氣產(chǎn)生，某學(xué)者設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)：制作載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片，用極細(xì)光束照射水綿，同時(shí)放在顯微鏡下觀察。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的分析，不正確的是 A.在光束照射到水綿之前，應(yīng)該加三棱鏡將混合光分解成連續(xù)光譜 B.臨時(shí)裝片應(yīng)放置在沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境中 C.好氧細(xì)菌起指示作用 D.水綿的帶狀葉綠體有利于設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),答案,解析,解析本實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證葉綠體在

8、光照下能夠產(chǎn)生氧氣，而與光照的顏色種類沒(méi)有關(guān)系，不需要用三棱鏡將混合光分解成連續(xù)光譜； 為了防止環(huán)境中的氧氣和光線對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，應(yīng)將臨時(shí)裝片放置在沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境中； 好氧細(xì)菌的分布表明了產(chǎn)生氧氣的部位，因此好氧細(xì)菌起到了指示作用； 水綿的帶狀葉綠體便于觀察，有利于設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。,三、光合作用的探究歷程,更新空氣,化學(xué)能,淀粉,光能,水,例5某植物葉片不同部位的顏色不同，將該植物在黑暗中放置48 h后，用錫箔紙遮蔽葉片兩面，如圖所示。在日光下照光一段時(shí)間，去除錫箔紙，用碘液染色法處理葉片，觀察到葉片有的部位出現(xiàn)藍(lán)色，有的沒(méi)有出現(xiàn)藍(lán)色。其中，沒(méi)有出現(xiàn)藍(lán)色的部位是 A.a、b和d B.a、c

9、和e C.c、d和e D.b、c和e,答案,解析,解析a處黃白色，沒(méi)有光合色素，c、e處遮光，因此a、c、e都不能合成淀粉。,例6人們對(duì)光合作用的認(rèn)識(shí)和探究經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歷程。關(guān)于光合作用探究歷程的敘述，不正確的是 A.薩克斯將葉片在暗處放置幾小時(shí)，然后一半遮光，一半曝光處理，得 出光合作用需要光照才能進(jìn)行的結(jié)論 B.恩格爾曼以好氧細(xì)菌和水綿為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出氧氣是由葉綠 體在光照條件下釋放出來(lái)的結(jié)論 C.梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，指出植物在進(jìn)行光合作用時(shí)把光能轉(zhuǎn) 換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái) D.魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法，證明光合作用釋放的氧氣來(lái)自水,答案,解析,解析薩克斯進(jìn)行的葉片遮光和曝光

10、實(shí)驗(yàn)證明了葉片在光下能產(chǎn)生淀粉，故A項(xiàng)錯(cuò)誤； 恩格爾曼的水綿實(shí)驗(yàn)證明了氧氣是由葉綠體在光照條件下釋放出來(lái)的，葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，故B項(xiàng)正確； 梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律明確指出，植物進(jìn)行光合作用時(shí)，把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，故C項(xiàng)正確； 魯賓和卡門用氧的同位素18O分別標(biāo)記H2O和CO2，有力地證明了光合作用釋放的氧氣來(lái)自水。,胡蘿卜素,學(xué)習(xí)小結(jié),內(nèi)膜,葉黃素,外膜,基質(zhì),基粒,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.下列敘述，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”。 (1)分離色素時(shí)，在層析液中溶解度越高的，則在濾紙條上擴(kuò)散的速度越慢() (2)研磨綠葉時(shí)，要加入二氧化硅、碳酸鈣和無(wú)水乙醇() (3)色素分離后，在濾紙

11、條上的從上而下的四條色帶分別是葉黃素、胡蘿卜素、葉綠素a和葉綠素b() (4)葉綠素和類胡蘿卜素都主要吸收藍(lán)紫光和紅光() (5)葉綠體是通過(guò)基粒中的類囊體薄膜擴(kuò)大生物膜面積的() (6)葉綠體是光合作用的場(chǎng)所，藍(lán)藻雖然沒(méi)有葉綠體但也可以進(jìn)行光合作用(),答案,1,2,3,4,5,(7)沒(méi)有葉綠體的植物細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用() (8)普利斯特利發(fā)現(xiàn)植物可以更新空氣，他還發(fā)現(xiàn)植物只有在光下才能更新空氣(),答案,1,2,3,4,5,2.在“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中，要使色素帶清晰又整齊，下列哪項(xiàng)措施與之無(wú)關(guān) A.定性濾紙要干燥 B.剪去濾紙條一端的兩角 C.濾液細(xì)線要畫得細(xì)、齊、直、均勻

12、D.蓋上培養(yǎng)皿蓋,1,2,3,4,5,解析使色素帶清晰整齊的措施有定性濾紙要干燥，剪去濾紙條一端的兩角，畫濾液細(xì)線要畫得細(xì)、齊、直、均勻，不讓層析液觸及濾液細(xì)線，這些措施都能保證同種色素隨層析液擴(kuò)散時(shí)速度一致，使色素帶整齊清晰； 蓋上培養(yǎng)皿蓋是為了防止層析液揮發(fā)，與色素帶清晰、整齊無(wú)關(guān)。,答案,解析,3.如圖為用分光光度計(jì)測(cè)定葉片中兩類色素吸收不同波長(zhǎng)光波的曲線圖，色素A和B分別是 A.葉綠素、類胡蘿卜素 B.類胡蘿卜素、葉綠素 C.葉黃素、葉綠素a D.葉綠素a、葉綠素b,1,2,3,4,5,解析葉綠素能吸收短波的藍(lán)紫光和長(zhǎng)波的紅光，類胡蘿卜素主要吸收短波的藍(lán)紫光。,答案,解析,4.下圖表示

13、較強(qiáng)光照且溫度相同以及水和小球藻的質(zhì)量相等的條件下，小球藻進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)示意圖。一段時(shí)間后，以下相關(guān)比較不正確的是,A.Y2的質(zhì)量大于Y3的質(zhì)量 B.中小球藻的質(zhì)量大于中小球藻的質(zhì)量 C.中水的質(zhì)量大于中水的質(zhì)量 D.試管的質(zhì)量大于試管的質(zhì)量,答案,解析,1,2,3,4,5,解析分析題圖可知，Y1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的質(zhì)量大于Y3； 中小球藻合成的有機(jī)物中含18O，而中小球藻合成的有機(jī)物中含O，故中小球藻質(zhì)量大于中小球藻的質(zhì)量； 和中的水都為H218O，且含量相同，因此質(zhì)量相等； 在試管和原有質(zhì)量相等的情況下，中釋放出的是18O2，而中釋放出的是O2，故剩余質(zhì)量大于

14、。,1,2,3,4,5,5.德國(guó)科學(xué)家恩格爾曼利用一種綠藻(這種綠藻具有呈螺旋狀的葉綠體)，研究光對(duì)光合作用的效應(yīng)。他將該種綠藻放在一張載有好氧細(xì)菌懸浮液的玻片上，這些細(xì)菌會(huì)移往氧濃度高的區(qū)域。他觀察細(xì)菌在不同光照下的分布情況，結(jié)果如圖所示：,(1)描述B情況下細(xì)菌的分布情況如何？_，如此分布是因?yàn)楣夂献饔冕尫臺(tái)。,細(xì)菌集中在葉綠體周圍,1,2,3,4,5,解析B情況下，葉綠體受光均勻，好氧細(xì)菌主要分布在能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生O2的葉綠體周圍。,O2,答案,解析,(2)該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光合作用的場(chǎng)所是_，吸收光能的色素和催化反應(yīng)的酶分別分布在_、_ _。,葉綠體,1,2,3,4,5,解析通過(guò)螺旋狀的葉綠體與好氧細(xì)菌的關(guān)系可以看