5.4 .1 捕获光能的色素和结构 ppt课件-2023新人教版（2019）《高中生物》必修第一册.pptx

1、智能气肥机保证冬季大棚蔬菜无恙智能气肥机保证冬季大棚蔬菜无恙在种植大棚蔬菜的过程中，增施气肥能增量增产的原理是什么？用人工光源可以避免由于自然环境中光照强度不足导致的减产。人工光源的强度和不同色光是可以调控的，可以根据植物生长的情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。影响光合作用的因素很多，既有植物自身条件，也有外界环境条件。二氧化碳浓度、营养液成分和温度是影响植物生长的重要外部条件，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。图5-10正常玉米植株（绿色）和白化玉米植株（白色）植物的叶片多数是绿色的，说明其中有绿色的色素。玉米中有时会出现不含绿色色素的白化苗。白化苗由于不能进行光合作用，待种子

2、中贮存的养分耗尽就会死亡。可见，叶片中的色素可能与光能的捕获有关。绿叶中的色素有哪些呢？1.色素提取和分离的原理分别是什么？2.研磨过程中加入无水乙醇、SiO2、CaCO3的作用是什么？3.将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试管口塞严？4.滤纸条一端为什么要剪去两角？5.画滤液细线时应注意什么？6.为什么不能让滤液细线触及层析液？自主学习：阅读课本P97-98，并思考以下几个问题（一）、（一）、实验原理实验原理提取提取原理：绿叶中的色素能够溶解在原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂有机溶剂无水乙醇中。无水乙醇中。纸层析法纸层析法分离分离原理：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随原理：

3、各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散得快，反之则慢。层析液在滤纸条上扩散得快，反之则慢。1.色素的提取色素的提取取材：称取5g绿叶，剪去主叶脉，剪碎，放入研钵中研磨：向研钵中加入少许二氧化硅和碳酸钙再放入无水乙醇，迅速、充分地研磨（二）、（二）、实验实验过程过程SiO2：有助于研磨充分CaCO3：防止色素（叶绿素）被破坏无水乙醇：溶解色素保证色素充分释放且挥发量少。方法步骤1.色素的提取色素的提取过滤：将研磨液迅速倒入玻璃漏斗过滤（漏斗基部放一块单层尼龙布）收集：滤液收集到试管，棉塞将试管口塞严不能用纱布或滤纸，因为它们易吸附色素防止乙醇挥发和防止乙醇挥发和色素被氧化

4、破坏（二）方法步骤纸层析法铅笔线1、制备滤纸条2.色素的色素的分离分离将滤纸条一端剪去两角，并在距这一端底部1处用铅笔画一条细的横线防止出现边缘效应造成两边色素扩散的快，保证色素带整齐。滤液细线2、画滤液细线 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线 待滤液干后，再重画一到两次（保证滤液细线（保证滤液细线细、齐、直）细、齐、直）（增加色素含量）（增加色素含量）滤纸条层析液培养皿3 3、分离绿叶中的色素将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻轻插入层析液中 不能让滤液细线触及层析液不能让滤液细线触及层析液防止色素溶解在层析液中 防止层析液挥发，因其易挥发且有毒。4

5、4、实验结果分析排序排序越上面越上面，说明该色素在层，说明该色素在层析液的析液的溶解度越溶解度越 ，扩散，扩散速率越速率越 。色素带色素带越宽越宽，说明该色素说明该色素含量越含量越 。高高快快多多胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b类胡萝卜素叶绿素（含量约占1/4）（含量约占3/4）5 5、异常实验现象的分析 选取的叶片颜色不是浓绿色或称取的绿叶过少或放置数天的菠菜叶，色素含量少 加入的无水乙醇过多，色素溶液浓度小 未加碳酸钙或加入的过少，色素分子部分破坏 研磨不充分，色素未能充分提取出来 滤液绿色过浅的原因滤纸条未见色素带的原因忘记画滤液细线；划滤液细线的次数太少，滤纸条

6、上的色素含量少 滤液细线接触到层析液，使得色素溶解于层析液中；光是一种电磁波；可见光的波长光是一种电磁波；可见光的波长是是400-760nm400-760nm；不同波长的光，；不同波长的光，颜色不同；波长颜色不同；波长小于小于400nm400nm的光的光是是紫外光；紫外光；波长波长大于大于760nm760nm的光的光是是红外光；一般情况红外光；一般情况下，光合作下，光合作用所利用的光用所利用的光都是可见光都是可见光.二、色素的吸收光谱图：自然光通过三棱镜图：自然光通过三棱镜图：自然光经过色素提取液后通过三棱镜图：自然光经过色素提取液后通过三棱镜绿叶中色素的作用：吸收可见光现象：色光带变暗，现象

7、：色光带变暗，且且蓝蓝紫紫光光和和红光红光大部分被吸收大部分被吸收 实验结果表明：实验结果表明：叶绿素叶绿素a a和叶绿素和叶绿素b b主要吸收蓝紫光和主要吸收蓝紫光和红光红光，胡胡萝卜素和叶黄素主要吸收萝卜素和叶黄素主要吸收蓝蓝紫紫光光，这，这4 4种色素吸收的光波长有差别，种色素吸收的光波长有差别，但是都可以用于光合作用。但是都可以用于光合作用。二、色素的吸收光谱图图5-12叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱2 2、结合色素的吸收光谱分析实际问题、结合色素的吸收光谱分析实际问题1冬季时，为了增加蔬菜的产量，应该选红色、蓝色还是无色冬季时，为了增加蔬菜的产量，应该选红色

8、、蓝色还是无色的大棚塑料薄膜？为什么？的大棚塑料薄膜？为什么？无色无色。因为太阳光由七色光组成，所以用无色薄膜，植物可以获。因为太阳光由七色光组成，所以用无色薄膜，植物可以获得更多的光能。得更多的光能。2阴天时，为了增加蔬菜的产量，在功率相同的情况下，应选择阴天时，为了增加蔬菜的产量，在功率相同的情况下，应选择什么颜色什么颜色(“蓝紫光和红光蓝紫光和红光”或或“白光白光”)的照明灯为蔬菜补充光源？的照明灯为蔬菜补充光源？为什么？为什么？蓝紫光和红光蓝紫光和红光。在照明灯功率相同的情况下，选用蓝紫光和红光。在照明灯功率相同的情况下，选用蓝紫光和红光的照明灯补充光源，植物利用光能的效率更高。的照明

9、灯补充光源，植物利用光能的效率更高。正常韭菜正常韭菜韭黄韭黄2 2、影响色素合成的因素1、光照(3)矿质元素：（氮、镁：叶绿素的组分）(2)温度光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗条件会发生黄化现象低温抑制叶绿素合成；破坏已有叶绿素分子分析：为什么植物春夏叶子翠绿?而深秋则叶片金黄呢？而有的叶片为什么呈红色？由于叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素，而使类胡罗卜素的颜色被掩盖，只显示出叶绿素的绿色。低温使叶绿素大量破坏，而使类胡萝卜素的颜色显示出来。秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积累较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素逐渐降解，叶子呈现红色（2）叶绿体的结构类囊体膜上分布着能够吸收光

10、能的色素。类囊体膜上分布着能够吸收光能的色素。类囊体类囊体膜上和叶绿体基质中，有许多与光合膜上和叶绿体基质中，有许多与光合作用有关的酶。作用有关的酶。叶绿体基质中还含有少量叶绿体基质中还含有少量DNA和和RNA。二、叶绿体的结构适于进行光合作用二、叶绿体的结构适于进行光合作用(1)叶绿体的分布主要分布在绿色植物的叶肉细胞中，而主要分布在绿色植物的叶肉细胞中，而并非遍布所有植物细胞。并非遍布所有植物细胞。叶绿体除吸收光能外，还有什么功能呢？3叶绿体的功能1 1、在黑暗环境中用极细的光照照射水绵，需氧细菌的分布是怎样的？说明了什么？、在黑暗环境中用极细的光照照射水绵，需氧细菌的分布是怎样的？说明了

11、什么？需氧细菌只向叶绿体被照射的部位集中，说明氧气是由叶绿体在光照的条件下吸需氧细菌只向叶绿体被照射的部位集中，说明氧气是由叶绿体在光照的条件下吸收光能进行光合作用释放出来的收光能进行光合作用释放出来的 2 2、完全、完全曝光在光照下，需氧细菌分布在叶绿体所有受光部位，这组实验设计的目曝光在光照下，需氧细菌分布在叶绿体所有受光部位，这组实验设计的目的是什么？的是什么？进行黑暗进行黑暗(局部光照局部光照)和曝光对比实验，从而明确实验结果完全是光照引起的和曝光对比实验，从而明确实验结果完全是光照引起的3 3、两组实验都要求在、两组实验都要求在黑暗无空气环境下进行，为什么？黑暗无空气环境下进行，为什

12、么？黑暗无空气环境，排除了光和氧气的干扰。黑暗无空气环境，排除了光和氧气的干扰。4 4、实验结论：、实验结论：氧气是叶绿体释放出来的；叶绿体是光合作用的场所氧气是叶绿体释放出来的；叶绿体是光合作用的场所（二）叶绿体的功能叶绿体上的光合色素主要吸收叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝红光和蓝紫光，紫光，在此波长光的照射下，叶绿体释在此波长光的照射下，叶绿体释放放O2O2多，适于好氧细菌在此区域分布。多，适于好氧细菌在此区域分布。实验21 1、大量的需氧细菌集中在红光和蓝紫、大量的需氧细菌集中在红光和蓝紫光区域，为什么？光区域，为什么？2 2、综合上述资料，你认为叶绿体具有、综合上述资料，你认为叶绿

13、体具有什么功能？什么功能？叶绿体是光合作用的场所，并且能够吸叶绿体是光合作用的场所，并且能够吸收特定波长的光收特定波长的光1 1、恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处 水绵具有细长螺旋带状叶绿体，易于观察现象。好氧细菌的利用，准确显示出氧气产生的部位 黑暗无空气环境，排除了光和氧气的干扰。叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验。进行黑暗(局部光照)和曝光对比实验，从而明确实验结果完全是光照引起的。捕获光能的捕获光能的色素和结构色素和结构分类分类叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素结构结构功能：功能：吸收、传递、转化光能吸收、传递、转化光能含量占含量占1/4含量占含量占3/4(蓝绿色）蓝绿色）（黄绿色）（黄绿色）（橙黄色）（橙黄色）（黄色）（黄色）分布位置：分布位置：叶绿体类囊体薄膜叶绿体类囊体薄膜双层膜：内膜和外膜双层膜：内膜和外膜基粒：基粒：由叶绿体类囊体薄膜堆叠而成，含有光由叶绿体类囊体薄膜堆叠而成，含有光合作用有关的色素和酶合作用有关的色素和酶基质：含有多种酶，核糖体和基质：含有多种酶，核糖体和DNADNA