【公開(kāi)課】捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)課件高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

光合作用與能量轉(zhuǎn)化第五章第4節(jié)第1課時(shí)回顧舊知細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)是什么？C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶？光合作用主要是綠色植物和藍(lán)細(xì)菌科學(xué)家們通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明：只有綠葉的植物才能夠利用光能進(jìn)行光合作用，如果我們要獲取得到較多的光合色素，我們應(yīng)該選擇什么樣的實(shí)驗(yàn)材料呢?新鮮的綠葉(如菠菜的綠葉、麥苗等含較多色素的實(shí)驗(yàn)材料,但不宜選大白菜的葉)綠葉中色素的提取和分離綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)原理提取原理：綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中，所以，可以用無(wú)水乙醇提取綠葉中的色素。P98分離原理：綠葉中的色素不止有一種，它們都能溶解在層析液（由20份在60~90℃下分餾出來(lái)的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成）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，綠葉中的色素就會(huì)隨著層析液在濾紙上的擴(kuò)散而分開(kāi)。“紙層析法”任務(wù)一：看視頻及P98頁(yè)活動(dòng)，回答下列問(wèn)題1.色素提取時(shí)所用試劑及作用？2.過(guò)濾時(shí)用的實(shí)驗(yàn)用具是什么，為什么不用濾紙片？4.層析液能否觸及濾液細(xì)線，為什么？3.濾紙條的制備有何注意事項(xiàng)，為什么？5.分離后的色素有幾種？有何差異？綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)步驟0103020405提取綠葉中的色素畫(huà)濾液細(xì)線制備濾紙條分離葉綠體中的色素觀察與記錄綠葉中色素的提取和分離1.色素提取時(shí)所用試劑及作用？無(wú)水乙醇：二氧化硅：溶解色素碳酸鈣：使研磨更加充分保護(hù)色素免于被破壞（碳酸鈣能中和液泡中的酸性物質(zhì))

尼龍布。濾紙片對(duì)色素具有吸附作用，若用其過(guò)濾，會(huì)導(dǎo)致收集到的濾液色素含量少2.過(guò)濾時(shí)用的實(shí)驗(yàn)用具是什么，為什么不用濾紙片？綠葉中色素的提取和分離任務(wù)一：看視頻及P98頁(yè)活動(dòng)，回答下列問(wèn)題4.層析液能否觸及濾液細(xì)線，為什么？3.濾紙條的制備有何注意事項(xiàng)，為什么？預(yù)先干燥：使層析液在濾紙片上的擴(kuò)散速度快剪去兩角：保證擴(kuò)散起點(diǎn)一致，有利于得到整齊的色素帶（因?yàn)樗跒V紙片上呈弧形擴(kuò)散，即兩邊快，中間慢）。防止色素溶解在層析液中。任務(wù)一：看視頻及P98頁(yè)活動(dòng)，回答下列問(wèn)題綠葉中色素的提取和分離觀察與記錄①實(shí)驗(yàn)結(jié)果中有幾條可見(jiàn)色素帶，色素帶的條數(shù)與什么有關(guān)？②為什么色素帶的寬窄不一樣，與什么有關(guān)？③為什么有的色素帶高，有的色素帶低，其高低與什么有關(guān)？色素種類(lèi)色素含量色素在層析液中的溶解度綠葉中色素的提取和分離類(lèi)胡蘿卜素（1/4）橙色葉綠素（3/4）黃綠色藍(lán)綠色黃色綠葉中光合色素的種類(lèi)綠葉中色素的提取和分離色素在層析液中的溶解度：胡蘿卜素>葉黃素>葉綠素a>葉綠素b色素在綠葉中的含量：葉綠素a>葉綠素b>葉黃素>胡蘿卜素綠葉中色素的提取和分離陽(yáng)光是由不同波長(zhǎng)的光組合成的復(fù)合光，在穿過(guò)三棱鏡時(shí)發(fā)生折射，不同波長(zhǎng)的光會(huì)分散開(kāi)，形成不同顏色（紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫）的光帶,稱為（可見(jiàn)）光譜?？梢?jiàn)光波長(zhǎng)范圍為400~760nm光合色素的吸收光譜太陽(yáng)光的折射在三棱鏡與陽(yáng)光之間，放置一色素提取液吸收光譜上，在紅光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)有兩個(gè)明顯的吸收帶（黑帶），說(shuō)明這兩個(gè)區(qū)域色素吸收的光多，其它區(qū)域吸收的較少400500600700波長(zhǎng)/nm葉綠體色素吸收光譜葉綠素a葉綠素b類(lèi)胡蘿卜素吸光率光合色素的吸收光譜光合色素的吸收光譜紫外區(qū)藍(lán)紫光區(qū)紅光區(qū)紅外區(qū)葉綠素：主要吸收藍(lán)紫光和紅光類(lèi)胡蘿卜素：主要吸收藍(lán)紫光為什么我們看到的葉綠體是綠色的？光合色素吸收的可見(jiàn)光色素吸收可見(jiàn)的太陽(yáng)光葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光葉綠素類(lèi)胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b葉黃素胡蘿卜素1/43/4對(duì)其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較小。隨堂測(cè)驗(yàn)1.如圖是新鮮綠葉的四種光合色素在濾紙上分離的情況，以下說(shuō)法不正確的是A.葉綠體中甲、乙、丙、丁四種色素都分布在類(lèi)囊體薄膜_上B.衰老葉片中甲、乙兩種色素的含量顯著減少C.甲、乙、丙、丁四種色素均可溶于有機(jī)溶劑D.丙、丁兩種色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光隨堂測(cè)驗(yàn)2.某興趣小組選擇了新鮮菠菜的“綠葉”“嫩黃葉”,做綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)。色素層析結(jié)果如圖,下面敘述正確的是A.提取色素的原理是色素在層析液中溶解度不同B.如果以“綠葉”為實(shí)驗(yàn)材料，實(shí)驗(yàn)中沒(méi)加碳酸鈣也可能出現(xiàn)和“嫩黃葉”相似的結(jié)果C.如果將兩組實(shí)驗(yàn)提取的色素放置在陽(yáng)光和三棱鏡之間，則吸收光譜最明顯的差異出現(xiàn)在藍(lán)紫光區(qū)域D.甲為“嫩黃葉”乙為新鮮菠菜的“綠葉”3.關(guān)于高等植物細(xì)胞內(nèi)的色素的敘述中，錯(cuò)誤的是(

)A.綠葉中葉綠素是類(lèi)胡蘿卜素的3倍，所以葉呈綠色B.所有植物細(xì)胞內(nèi)都含有四種色素C.細(xì)胞內(nèi)的葉綠體中的色素吸收光能用于光合作用D.有的植物細(xì)胞的液泡內(nèi)也含有一定量的色素隨堂測(cè)驗(yàn)4.下列關(guān)于“葉綠素提取和分離”的實(shí)驗(yàn)描述中，不屬于實(shí)驗(yàn)要求的是()A.提取高等植物葉綠體的色素B.用紙層析法分離色素C.了解各種色素的吸收光譜D.驗(yàn)證葉綠體中所含色素的種類(lèi)隨堂測(cè)驗(yàn)1.葉片在春夏天是綠色的，到了秋天會(huì)變黃，為什么呢？思考題由于葉綠素的含量大大超過(guò)類(lèi)胡蘿卜素，則使類(lèi)胡蘿卜素的顏色被掩蓋，而顯示出葉綠素的綠色。到了秋天，溫度下降，葉綠素比類(lèi)胡蘿卜素易受低溫的破壞，大量的葉綠素在低溫條件下被破壞，且低溫抑制葉綠素合成酶的活性，而使葉片中類(lèi)胡蘿卜素的含量遠(yuǎn)于葉綠素，進(jìn)而呈現(xiàn)類(lèi)胡蘿卜素的黃色。由于花青素的含量增多，而花青素在不同的PH值下會(huì)呈現(xiàn)不同的顏色：ＰＨ7~ＰＨ8時(shí)，呈淡紫色；ＰＨ＜3時(shí)，呈紅色；ＰＨ＞11時(shí)，呈藍(lán)色。思考題2.為什么有些植物，例如楓樹(shù)的樹(shù)葉到了秋天會(huì)呈現(xiàn)紅色呢？葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用綠葉葉片中的葉肉細(xì)胞葉肉細(xì)胞葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖組成類(lèi)囊體的膜稱為光合膜葉綠素及其他光合色素存在于光合膜上無(wú)色透明P100光合色素葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用葉綠體除吸收光能外，還有什么功能？恩格爾曼實(shí)驗(yàn)水綿是多細(xì)胞絲狀結(jié)構(gòu)的真核生物，葉綠體呈螺旋帶狀分布。恩格爾曼實(shí)驗(yàn)（一）實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)方法及現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

將載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在無(wú)氧氣的小室內(nèi)，黑暗條件下用極細(xì)的光束照射水棉。

細(xì)菌只向葉綠體被光束照射到的部位集中

葉綠體能夠吸收光能用于光合放氧。

將載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在完全曝光且無(wú)氧氣的小室內(nèi)。

細(xì)菌則分布在葉綠體所有受光的部位。葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)②

用透過(guò)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：葉綠體能吸收光能用于光合作用放氧，是光合作用的場(chǎng)所。光的波長(zhǎng)（nm）恩格爾曼實(shí)驗(yàn)（二）組成類(lèi)囊體的膜稱為光合膜葉綠素及其他光合色素存在于光合膜上類(lèi)囊體膜上還含有許多進(jìn)行光合作用所必須的酶P101酶光合色素葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用光合作用能在葉綠體中進(jìn)行的原因：①含有光合作用的酶系，這些酶分布在葉綠體基質(zhì)中和類(lèi)囊體薄膜上②類(lèi)囊體的薄膜上具有吸收轉(zhuǎn)化光能的色素光合色素能夠捕獲光能，并將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能色素

酶類(lèi)囊體光合作用的重要場(chǎng)所——葉綠體海洋中的藻類(lèi)，習(xí)慣上依其顏色分為綠藻、褐藻、紅藻，它們?cè)诤Ｋ械拇怪狈植即笾乱来问菧\、中、深。這種現(xiàn)象是如何造成的？教材深挖：新教材P一101，拓展應(yīng)用1藻類(lèi)色素種類(lèi)含量最多的色素綠藻葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，反射綠光褐藻葉綠素a、葉綠素c、胡蘿卜素、6種葉黃素某種葉黃素主要吸收綠光藍(lán)紫光，反射紅黃光紅藻葉綠素a、葉綠素d、胡蘿卜素、葉黃素、藻紅素、藻藍(lán)素藻紅素主要吸收藍(lán)紫光,反射紅光擴(kuò)展：藻類(lèi)都必須含有的光合色素是葉綠素a,因?yàn)槿~綠色a是轉(zhuǎn)化光能的色素。其他色素主要是吸收和傳遞光能。教材深挖：新教材P一101，拓展應(yīng)用1藻類(lèi)含量最多的色素水層及主要存在的光綠藻葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，反射綠光淺水層：存在紅光和藍(lán)紫光。褐藻某種葉黃素主要吸收綠光和藍(lán)紫光，反射紅黃光中水層：存在綠光、藍(lán)紫光紅藻藻紅素主要吸收藍(lán)紫光,反射紅光深水層：存在藍(lán)紫光水對(duì)紅、橙光的吸收比對(duì)藍(lán)、綠光的吸收要多,即到達(dá)深水層的光線是短波長(zhǎng)的光,因此,吸收紅光和藍(lán)紫光較多的綠藻分布于海水的淺層,吸收藍(lán)紫光和綠光較多的褐藻分布于海水中層，吸收藍(lán)紫光較多的紅藻分布于海水的深層。教材深挖：新教材P一10