第5章 第4節(jié) 光合作用與能量轉(zhuǎn)化(第1課時(shí)) 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)

PAGE7第5章第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化(第1課時(shí))捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握提取和分離綠葉中色素的方法，掌握綠葉中色素的種類及其功能。2．運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念，解釋葉綠體適于進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。學(xué)習(xí)重點(diǎn)葉綠體適于進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。課前自主探究探究一：捕獲光能的色素一、綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)原理(1)提取原理：綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑中，可以用提取綠葉中的色素。需要先才能釋放出色素。(2)分離原理：不同的色素在層析液中的不同，高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢。因此，色素會隨著在上的擴(kuò)散而分離開。實(shí)驗(yàn)材料：①稱取5克綠色葉片并剪碎，①稱取5克綠色葉片并剪碎，放入研缽中。②加入少量、和5-10mL迅速充分研磨。③將研磨液迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部放一塊）中進(jìn)行過濾。將濾液收集到試管中，及時(shí)用將試管口塞嚴(yán)。提取色素①①將干燥的剪成長與寬略小于試管長與寬的濾紙條，將濾紙條的一端。②在距離這一端１厘米處用鉛筆畫一條。制備濾紙條①用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫出一條①用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫出一條。②待濾液，再重畫一兩次。畫濾液細(xì)線①將①將適量的倒入試管（也可用小燒杯代替試管，用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯）中②將濾紙條（有濾液細(xì)線的一端朝下）輕輕插入層析液中（不能讓濾液細(xì)線觸及）③隨后用棉塞塞緊試管口。色素分離觀察與記錄：觀察試管內(nèi)出現(xiàn)了幾條色素帶，以及每條色素帶的和。將觀察結(jié)果記錄下來。4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果:二、綠葉中色素的種類、分布及吸收光的類型：色素種類顏色吸收光的類型葉綠素(約占3/4)葉綠素a主要吸收_______葉綠素b類胡蘿卜素(約占1/4)胡蘿卜素主要吸收_______葉黃素色素的功能：4種色素吸收光能用于。色素的分布：吸收光能的四種色素分布在葉綠體上。探究二、葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用葉綠體的分布與形態(tài)葉綠體主要分布在綠色植物的細(xì)胞，光學(xué)顯微鏡下觀察，一般呈扁平的。葉綠體的結(jié)構(gòu)1．葉綠體具有層膜，內(nèi)部有許多基粒，基粒之間充滿了，每個(gè)基粒由囊狀的堆疊而成。2．吸收光能的色素就分布在上。葉綠體內(nèi)有眾多的基粒和類囊體，極大地。三、葉綠體的功能1.功能：葉綠體是進(jìn)行的場所,能夠吸收光能。2.在葉綠體內(nèi)部巨大的膜表面上，分布著許多吸收光能的，在類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)中，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的。這是葉綠體捕獲光能、進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。課堂合作探究探究一：捕獲光能的色素一、“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)及操作目的實(shí)驗(yàn)過程注意事項(xiàng)操作目的提取色素選材選新鮮、綠色葉片使濾液中色素含量高研磨研磨時(shí)加5-10ml無水乙醇溶解葉片中的色素加少許二氧化硅和碳酸鈣二氧化硅：有助于研磨得充分迅速、充分研磨防止乙醇揮發(fā)，充分溶解色素過濾漏斗基部放一單層尼龍布尼龍布起過濾作用用棉花塞塞住試管口防止乙醇揮發(fā)和色素被氧化分離色素制備濾紙條濾紙條預(yù)先干燥使層析液在濾紙條上快速擴(kuò)散濾紙條防止兩邊色素?cái)U(kuò)散過快致色素帶不整齊，使層析液同時(shí)到達(dá)濾液細(xì)線畫濾液細(xì)線濾液細(xì)線要防止分離出的色素帶不平整、重疊。增加色素在濾紙上的附著量，使色素帶清晰，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更明顯。層析液防止色素直接溶于試管的層析液中試管（燒杯）加蓋防止層析液中的成分揮發(fā)思考：1、色素提取液綠色過淺的原因？2、色素帶重疊、不整齊的原因？3、濾紙條上看不到色素帶的原因？典例分析1做"綠葉中色素的提取和分離"實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用了圓形濾紙。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)濾紙上形成四個(gè)同心色素圓環(huán)，則最內(nèi)圈顏色為（）A.橙黃色B.黃色C.藍(lán)綠色D.黃綠色變式1關(guān)于葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的操作，正確的是（）A.使用定性濾紙過濾研磨液B.將干燥處理過的定性濾紙條用于層析C.在劃出一條濾液細(xì)線后緊接著重復(fù)劃線2?3次D.研磨時(shí)，用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶解色素各種色素的吸收光譜1.各種色素主要吸收的光譜是什么？作用：吸收、轉(zhuǎn)換和傳遞光能2.植物葉片為什么呈現(xiàn)綠色？3.植物工廠里為什么不用發(fā)綠光的光源？特別提醒：(1)葉綠素對紅光和藍(lán)紫光吸收量大，類胡蘿卜素對藍(lán)紫光吸收量大，但是對其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較少。(2)可進(jìn)行光合作用的細(xì)胞不一定都含有葉綠體(如藍(lán)細(xì)菌等),但是都有光合色素。植物的液泡中含有的色素（如花青素）不參與光合作用。典例分析2下圖表示葉綠體色素的吸收光譜(顏色深、淺分別表示吸收量多、少)。甲、乙兩圖分別是 () A．類胡蘿卜素、葉綠素的吸收光譜B．葉綠素、類胡蘿卜素的吸收光譜C．葉黃素、葉綠素的吸收光譜D．葉黃素、胡蘿卜素的吸收光譜探究二：葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用葉綠體有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與其進(jìn)行光合作用相適應(yīng)？①基粒和類囊體極大地?cái)U(kuò)展了受光面積；②在類囊體薄膜上分布著與光合作用有關(guān)的，在類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)中分布著與光合作用有關(guān)的。二、恩格爾曼實(shí)驗(yàn)對葉綠體功能的驗(yàn)證1、水綿的結(jié)構(gòu)：水綿是多細(xì)胞藻類、真核生物，葉綠體呈分布。恩格爾曼的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)恩格爾曼第一個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？恩格爾曼的第二個(gè)實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)過程：用透過三棱鏡的光照射水綿臨時(shí)裝片，觀察需氧細(xì)菌的分布。②大量的需氧細(xì)菌為什么聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域？現(xiàn)象推理1推理2結(jié)論需氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域這兩個(gè)區(qū)域釋放的氧氣較多這兩個(gè)區(qū)域的光合作用較強(qiáng)葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)紫光4、恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)直接證明：葉綠體能吸收光能用于光合作用放氧。結(jié)合其他的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，科學(xué)家們得出結(jié)論：葉綠體是光合作用的場所。5、恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)有什么巧妙之處？（1）選用水綿作實(shí)驗(yàn)材料，其葉綠體呈狀，便于進(jìn)行觀察和分析研究。（2）用細(xì)菌進(jìn)行檢測，能準(zhǔn)確判斷釋放氧氣的部位。（3）臨時(shí)裝片放在并且沒有的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和氧氣的影響。（4）用的光束照射，葉綠體上可分為和光照少的部位，相當(dāng)于一組實(shí)驗(yàn)。（5）臨時(shí)裝片在光下的實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。特別提醒：并不是所有的植物細(xì)胞都含有葉綠體，只有進(jìn)行光合作用的植物細(xì)胞才含有葉綠體。典例分析3如圖所示，圖甲為葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖，圖乙是圖甲的部分結(jié)構(gòu)放大圖。下列相關(guān)敘述正確的是（）A.圖甲中生物膜的面積主要靠內(nèi)膜向內(nèi)折疊而增大B.圖乙所示的結(jié)構(gòu)來自圖甲中的③C.③中含有4種色素，其中葉綠素b含量最多D.④中含有與光合作用有關(guān)的色素，有利于光合作用的進(jìn)行第五章第四節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化第一課時(shí)（課前課中）答案課前自主探究探究一：捕獲光能的色素綠葉中色素的提取和分離(1)無水乙醇無水乙醇破碎細(xì)胞(2)溶解度溶解度層析液濾紙2.新鮮的綠葉3.二氧化硅、碳酸鈣、無水乙醇、單層尼龍布、棉塞；定性濾紙、剪去兩角、細(xì)的橫線；細(xì)線、干后；層析液、層析液；顏色、寬窄。4.二、綠葉中色素的種類、分布及吸收光的類型：色素種類顏色吸收光的類型葉綠素(約占3/4)葉綠素a藍(lán)綠色主要吸收藍(lán)紫光和紅光葉綠素b黃綠色類胡蘿卜素(約占1/4)胡蘿卜素橙黃色主要吸收藍(lán)紫光葉黃素黃色光合作用、類囊體薄膜探究二、葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用一、葉肉、橢球形或球形二、1.雙基質(zhì)類囊體2．類囊體的薄膜(基粒)擴(kuò)展了受光面積三、1.光合作用2.色素分子酶課堂合作探究探究一：捕獲光能的色素一、“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)及操作目的思考：1、色素提取液綠色過淺的原因？研磨不充分，色素未能充分提取稱取綠葉過少或加入無水乙醇過多，色素溶液濃度小(3)未加碳酸鈣或加入過少，色素分子部分被破壞(4)葉片不新鮮。2、色素帶重疊、不整齊的原因？(1)畫濾液細(xì)線時(shí)，細(xì)線沒有做到細(xì)且直，使色素帶彼此重疊(2)濾紙條一端兩角剪得不對稱。3、濾紙條上看不到色素帶的原因？(1)濾液細(xì)線接觸到層析液,色素全部溶解到層析液中了。(2)忘記畫濾液細(xì)線典例1D變式1B二、各種色素的吸收光譜1、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2、植物葉片呈現(xiàn)綠色的原因：葉片中的色素對綠光的吸收量少，綠光被反射出來。3、植物工廠里為