第1課時

捕獲光能的色素和結(jié)構第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化?第5章細胞的能量供應和利用闡明“綠葉中色素的提取和分離”實驗的原理與方法。01說出植物捕獲光能的色素的種類和作用。02課程標準說明葉綠體適于進行光合作用的結(jié)構特點。03核心素養(yǎng)葉綠體的基粒大大擴展了膜面積,與葉綠體功能進行光合作用相適應。(生命觀念)01學會提取和分離綠葉中色素的實驗方法，交流與討論實驗結(jié)果。(科學探究)02

你參觀或聽說過植物工廠嗎？植物工廠在人工精密控制光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度和營養(yǎng)液成分等條件下，生產(chǎn)蔬菜和其他植物。有的植物工廠完全依靠LED燈等人工光源，其中常見的是紅色、藍色和白色的光源。問題探討討論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？用人工光源生產(chǎn)蔬菜，可以避免由于自然環(huán)境中光照強度不足導致光合作用強度低而造成的減產(chǎn)。同時，人工光源的強度和不同色光是可以調(diào)控的，可以根據(jù)植物生長的情況進行調(diào)節(jié)，以使蔬菜產(chǎn)量達到最大。影響光合作用的因素很多，既有植物自身條件，也有外界環(huán)境條件。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，因此要進行控制，以便讓植物達到最佳的生長狀態(tài)。1捕獲光能的色素和結(jié)構在玉米地里，有時可以看到葉片中不含綠色色素的白化苗。這樣的白化苗，待種子中儲存的養(yǎng)分耗盡就會死去?？梢?，葉片中的色素可能與光能的捕獲有關。綠葉中究竟有哪些色素呢？提取原理綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中，可以用無水乙醇提取色素。紙層析法：綠葉中色素在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙上擴散速度不同，這樣，綠葉中的色素就在濾紙上擴散而分開。（一）實驗：綠葉中色素的提取和分離1.實驗原理1捕獲光能的色素和結(jié)構分離原理①研磨材料:5g鮮葉藥品SiO2——有助于研磨充分CaCO3

——防止色素被破壞無水酒精——溶解色素（1）提取色素2.實驗步驟1捕獲光能的色素和結(jié)構（1）提取色素2.實驗步驟②過濾：獲取綠色濾液（及時用棉塞將試管口塞嚴）1捕獲光能的色素和結(jié)構①制備濾紙條鉛筆線②畫濾液細線濾液細線（細、齊、直）（待濾液干后重復畫1~2次）③分離色素層析液（蓋住，因?qū)游鲆阂讚]發(fā)，有一定毒性）層析液不能浸沒濾液細線2.實驗步驟（2）分離色素1捕獲光能的色素和結(jié)構3.實驗現(xiàn)象葉綠素a(藍綠色)葉綠素b（黃綠色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）1（最快、含量最少）（含量最多）（最慢）捕獲光能的色素和結(jié)構綠葉中的色素葉綠素a(藍綠色)葉綠素b（黃綠色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）類胡蘿卜素葉綠素（含量約占1/4）（含量約占3/4）1色素種類和顏色捕獲光能的色素和結(jié)構（1）色素帶從上到下依次為_____________________________（2）色素含量從多到少依次_____________________________（3）擴散速度從大到小依次_____________________________（4）溶解度從大到小依次_______________________________（5）距離最近兩條色素帶_______________________________（6）距離最遠兩條色素帶_______________________________思考：葉綠素a、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b

胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b葉綠素a、葉綠素b胡蘿卜素、葉黃素1捕獲光能的色素和結(jié)構色素的吸收光譜及作用葉綠素溶液葉綠素主要吸收紅光和藍紫光類胡蘿卜素主要吸收藍紫光類胡蘿卜素溶液1在色素溶液與陽光之間，放置一塊三棱鏡。陽光是由不同波長的光組合的復合光，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。捕獲光能的色素和結(jié)構實驗表明：葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。色素對綠光吸收最少。1捕獲光能的色素和結(jié)構對植物而言，葉綠素分子對綠光吸收最少，綠光被反射出來，所以植物的葉片呈現(xiàn)綠色。葉綠素含量是類胡蘿卜素的3倍，也是葉片呈綠色的原因。為什么植物的葉片呈現(xiàn)綠色？1捕獲光能的色素和結(jié)構外膜內(nèi)膜基?；|(zhì)類囊體類囊體薄膜和基質(zhì)類囊體薄膜色素分布：酶分布：2葉綠體的結(jié)構植物細胞（500×）葉綠體電鏡照片（10000×）（1）分布主要分布在綠色植物的葉肉細胞（2）形態(tài)一般呈扁平的橢球形或球形（3）結(jié)構外膜內(nèi)膜基粒兩個以上類囊體組成，含色素和酶基質(zhì)含多種光合作用所必需的酶，含有少量的DNA和RNA。眾多的基粒和類囊體極大的擴展了受光面積2葉綠體的結(jié)構好氧細菌只集中在葉綠體被光束照射到的部位現(xiàn)象：好氧細菌分布在葉綠體所有受光部位的周圍現(xiàn)象：

結(jié)論：氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是光合作用的場所極細的光束沒有空氣的光照條件下沒有空氣的黑暗條件下3葉綠體的功能資料1、恩格爾曼實驗-13葉綠體的功能資料1、恩格爾曼實驗-2用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)大量的需氧細菌聚集在紅光和藍紫光區(qū)域。3葉綠體的功能資料2在類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)中，含有多種進行光合作用所必需的酶。這是葉綠體捕獲光能、進行光合作用的結(jié)構基礎。葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a(藍綠色)葉綠素b（黃綠色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）主要吸收紅光和藍紫光主要吸收藍紫光3/41/4葉綠體是進行光合作用的場所，它內(nèi)部巨大膜表面上，不僅分布著許多吸收光能的色素分子，還有許多進行光合作用所必需的酶。光合作用的色素4課堂總結(jié)1.下圖為新鮮綠葉的四種光合色素在濾紙上分離的情況，以下說法正確的是(

)

A.提取色素時加入碳酸鈣是為了防止濾液揮發(fā)B.水稻在收獲時節(jié)，葉片中色素量的變化是(甲+乙)<(丙+丁)C.四種色素都能溶解在層析液中，乙色素的溶解度最大D.四種色素中，丙和丁主要吸收紅光5B課堂練習2.某同學利用圖中甲、乙兩種方法對綠葉中的色素進行分離，得到圖A、B所示的結(jié)果。下列與之相關的敘述中，錯誤的是(

)

A.應向培養(yǎng)皿和燒杯中加入層析液B.應將濾液滴在甲圖的a處，而不是b處C.層析液一定不能觸及乙圖的d線D.A、B兩圖中1、2、3、4表示的色素帶順序相同D3.下列有關葉綠體的說法，正確的是(

)A.葉綠體增大膜面積的方式與線粒體相同B.葉綠體中的色素都分布在類囊體薄膜上，酶都分布在基質(zhì)中C.葉綠體產(chǎn)生的O2除供自身利用外，還可被線粒體利用D.線粒體產(chǎn)生的CO2被葉綠體利用至少需穿過4層磷脂雙分子層D4.下列用鮮菠菜進行色素提取、分離實驗的敘述，正確的是(

)A.應該在研磨葉片后立即加入CaCO3，防止酸破壞葉綠素B.即使菜葉剪碎不夠充分，也可以提取出4種光合作用色素C.為獲得10mL提取液，研磨時一次性加入10mL乙醇研磨效果最好D.層析完畢后應迅速記錄結(jié)果，否則葉綠素條帶會很快隨溶劑揮發(fā)消失B5.海洋中的藻類，習慣上依其顏色分為綠藻、褐藻和紅藻，它們在海