課前練習1、細胞內(nèi)糖分解代謝過程如圖，下列敘述正確的是（）A．動物細胞內(nèi)能進行過程①②或過程①③B．酵母菌的過程②只在線粒體中進行C．過程①③釋放的能量轉(zhuǎn)移至ATP和酒精中D．乳酸菌細胞內(nèi)過程④不需要[H]參與課前練習1、細胞內(nèi)糖分解代謝過程如圖，下列敘述正確的是（）A．動物細胞內(nèi)能進行過程①②或過程①③B．酵母菌的過程②只在線粒體中進行C．過程①③釋放的能量轉(zhuǎn)移至ATP和酒精中D．乳酸菌細胞內(nèi)過程④不需要[H]參與課前練習2、下圖表示某植物幼根的細胞呼吸過程中，O2的吸收量和CO2的釋放量隨環(huán)境中O2濃度的變化而變化的曲線，其中線段XY＝Y(jié)Z，則在氧濃度為a時說明正確的是(

)

A.有氧呼吸比無氧呼吸消耗的有機物多

B.有氧呼吸和無氧呼吸釋放的能量相等

C.有氧呼吸比無氧呼吸釋放的能量多

D.有氧呼吸比無氧呼吸釋放的二氧化碳多課前練習3.如圖表示某同學測得不同O2濃度下，酵母菌在一段時間內(nèi)分解葡萄糖時CO2釋放量和O2吸收量。下列敘述錯誤的是（

）A.O2濃度為a時，葡萄糖的氧化分解不徹底B.O2濃度為b時，無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸所消耗的葡萄糖的5倍C.O2濃度為c時，有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2量相等D.O2濃度為d時，產(chǎn)生的CO2全部來自線粒體本節(jié)聚焦:植物依靠哪些色素捕獲光能？葉綠體的結(jié)構(gòu)有哪些適于進行光合作用的特點？必修1/第5章/細胞的能量供應和利用/第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化第一課時：捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)你參觀或聽說過植物工廠嗎？植物工廠在人工精密的控制光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度和營養(yǎng)液成分條件下，生產(chǎn)蔬菜和其他植物。有的蔬菜工廠完全依賴LED燈等人工光源，其中常見的是紅色、藍色和白色光源。

討論

1.靠人工光源生產(chǎn)蔬菜有什么好處？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可以調(diào)控，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。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？影響光合作用的因素很多，既有植物自身條件也有外界條件，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)。一、捕獲光能的色素圖5-10正常玉米植株（綠色）和白化玉米植株（白色）白化苗葉片不含綠色色素，不能進行光合作用，無法制造有機養(yǎng)料，待種子中貯存的養(yǎng)分耗盡就會死亡。正常幼苗葉片含綠色色素，能進行光合作用制造有機物這說明葉片中的色素可能與光能的捕獲有關一、捕獲光能的色素可見，葉片中的色素與光能的捕獲有關。綠葉中有哪些色素呢？綠葉中色素的提取與分離實驗原理綠葉中的色素能溶解在有機溶劑無水乙醇中，所以用無水乙醇可提取葉綠體中色素（萃取法）。

提取原理：色素都能溶解在層析液中，但不同的色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙條上的擴散得快，反之則慢。因此，綠葉中的色素隨層析液在濾紙條上的擴散速度不同，將不同的色素分離（紙層析法）。

分離原理：綠葉中色素的提取與分離實驗目的1.進行綠葉中色素的提取和分離；2.探究綠葉中含有幾種色素。材料用具新鮮、濃綠的葉片（含有較多的葉綠素）；無水乙醇（體積分數(shù)95%+適量無水碳酸鈉代替），層析液，二氧化硅，碳酸鈣。干燥的定性濾紙，試管，棉塞，試管夾，研缽，玻璃漏斗，尼龍布，毛細吸管，剪刀，藥匙，量筒，天平。綠葉中色素的提取與分離方法步驟1.提取綠葉中的色素①稱取5g的綠葉，剪碎，放入研缽中。②放入少許二氧化硅和碳酸鈣，再放入10mL無水乙醇，迅速、充分地研磨；二氧化硅有助于研磨充分；碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞；防止無水乙醇揮發(fā)；葉綠體能夠被充分破壞，使得色素能充分被釋放出來。

③將研磨液迅速倒入玻璃漏斗中進行過濾(單層尼龍布)。用單層尼龍布過濾，過濾葉脈及二氧化硅等并且不吸附色素。④收集濾液，封口。盛放濾液的試管用棉塞塞嚴，防止無水乙醇的揮發(fā)。綠葉中色素的提取與分離方法步驟2.制備濾紙條使層析液在濾紙條上擴散得快。避免邊緣效應，使層析液同步到達細線。干燥畫鉛筆線剪去兩角3.畫濾液細線要求：為了積累更多的色素，使分離后的色素帶更明顯。重復2—3次：細、直、齊：可以防止色素帶重疊，使色素帶均勻分布在一條直線上。綠葉中色素的提取與分離方法步驟4.分離綠葉中的色素將適量的層析液倒入試管中，將濾紙條(有濾液細線的一端朝下)輕輕插入層析液中，隨后用棉塞塞緊試管口。

也可用小燒杯代替試管，用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯。紙層析法注意：層析液不能沒及濾液線，防止色素溶解在層析液中。綠葉中色素的提取與分離方法步驟5.觀察與記錄觀察試管或小燒杯內(nèi)濾紙條上出現(xiàn)了幾條色素帶，以及每條色素帶的顏色和寬窄。將觀察結(jié)果記錄下來。葉綠素(3/4)胡蘿卜素(橙黃色)葉黃素(黃色)葉綠素a(藍綠色)葉綠素b(黃綠色)類胡蘿卜素(1/4)2.濾紙條上的色素帶的分布情況說明了什么？討論：1.濾紙條上有幾條色素帶？它們是按照什么次序分布的？濾紙條上有4條不同的顏色的色素帶，從上到下依次為：胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍綠色)和葉綠素b(黃綠色)。濾紙條上的色素帶說明了綠葉中的色素有4種，他們在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙上擴散的快慢也不同。綠葉中色素的提取與分離綠葉中色素的提取與分離(3)寫出各種光合色素的含量排序。提示:色素含量:葉綠素a>葉綠素b>葉黃素>胡蘿卜素。葉綠素類胡蘿卜素（含量約占3/4）（含量約占1/4）葉綠素a（藍綠色，含量最高）葉綠素b（黃綠色，含量第二）胡蘿卜素（橙黃色，含量最低）葉黃素

（黃色，含量第三）綠葉中的色素

如果在圓形濾紙的中央點開始，對葉綠體的色素進行層析，會看到什么現(xiàn)象？會出現(xiàn)四個同心圓的色素帶，從外往里依次為________________________；胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b【拓展實驗】綠葉中色素的提取與分離思考：1.為何選用新鮮的綠葉，否則會導致什么結(jié)果？葉綠素極不穩(wěn)定，易被破壞，因此研磨時要迅速、充分，以保證提取較多的色素。在研磨時要加少許二氧化硅，目的是為了研磨充分，有利于色素的提??；加少許碳酸鈣的目的是為了防止研磨過程中，葉綠體中的色素受到破壞;加無水乙醇的目的是為了溶解、提取色素。注意選擇鮮嫩、顏色濃綠，因為色素含量較高，否則葉綠素含量低，實驗效果不明顯。2.研磨時加入二氧化硅、碳酸鈣和無水乙醇的作用是什么？3.研磨時要充分迅速的原因是什么？綠葉中色素的提取與分離4.過濾時為什么用尼龍布過濾而不用用濾紙呢？畫濾液細線時要細、齊、直，這樣可以防止色素帶重疊，使色素帶均勻分布在一條直線上。重復畫線時必須等上次畫線干燥后再進行，重復2-3次，重復畫線是為了增加細線色素分子含量，增強實驗效果。5.畫濾液細線的要求是什么？為什么要多畫幾次？6.層析時層析液為何不能沒過濾液細線？層析時不要讓濾液細線觸及層析液，這是因為色素易溶解在層析液中，導致色素帶不清晰，影響實驗效果。7.紙層析時蓋培養(yǎng)皿或者將試管口封堵的目的是什么？因?qū)游鲆憾际且讚]發(fā)且有一定毒性的有機溶劑，所以研磨要快，收集的濾液要用棉塞塞住，層析時要加蓋，盡量減少有機溶劑的揮發(fā)。濾紙對色素有吸附作用。綠葉中色素的提取與分離綠葉中色素的提取與分離實驗的異常現(xiàn)象分析：異?，F(xiàn)象原因收集到的濾液綠色過淺①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分；②使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少；③一次加入大量的無水乙醇，提取濃度太低；④未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞。濾紙條色素帶重疊①濾液細線不直；②濾液細線過粗。濾紙條無色素帶①忘記畫濾液細線；②濾液細線接觸到層析液，且時間較長，色素全部溶解到層析液中。一、捕獲光能的色素1.色素的種類葉綠素a(藍綠色)葉綠素b(黃綠色)胡蘿卜素(橙黃色)葉黃素(黃色)綠葉中的色素葉綠素（含量約3/4）類胡蘿卜素（含量約1/4）吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換光能。一、捕獲光能的色素2.色素的功能這4種色素對光的吸收有什么差別呢？

光是一種電磁波，分為可見光和不可見光?？梢姽獾牟ㄩL是400-760nm。不同波長的光，顏色不同。陽光是由不同波長的光組合成的復合光。陽光在穿過三棱鏡時，不同波長的光會分散開，形成不同顏色的光帶，稱為光譜。葉綠素溶液類胡蘿卜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一、捕獲光能的色素2.色素的功能一、捕獲光能的色素2.色素的功能葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光，不吸收紅光。葉綠體中的色素只吸收

，

而對紅外光和紫外光等不吸收。可見光一、捕獲光能的色素2.色素的功能植物工廠為什么不用發(fā)綠光的光源？色素主要吸收藍紫光和紅光，較少吸收綠光。思考：葉綠素除了吸收紅光和藍紫光，其他可見光吸收嗎？能，只是吸收量較少。因為葉綠素對綠光吸收最少，綠光被反射回來，所以葉片才呈現(xiàn)綠色。思考：為什么葉片呈綠色？秋冬季節(jié)為什么變黃了？由于葉綠素易受到低溫破壞，秋季低溫使葉綠素大量破壞，類胡蘿卜素較穩(wěn)定，而使類胡蘿卜素的顏色顯示光照溫度Mg等礦質(zhì)元素一、捕獲光能的色素結(jié)合色素的吸收光譜分析實際問題1.冬季時，為了增加蔬菜的產(chǎn)量，應該選紅色、藍色還是無色的大棚塑料薄膜？為什么？應選無色的大棚塑料薄膜。因為太陽光由七色光組成，所以用無色的大棚塑料薄膜，植物可以獲得更多的光能。2.陰天時，為了增加蔬菜的產(chǎn)量，在功率相同的情況下，應選擇什么顏色(“藍紫光和紅光”或“白光”)的照明燈為蔬菜補充光源？為什么？應選擇藍紫光和紅光。因為在照明燈功率相同的情況下，選用藍紫光和紅光的照明燈補充光源，植物利用光能的效率更高。二、葉綠體的結(jié)構(gòu)適用于進行光合作用1.葉綠體結(jié)構(gòu)基質(zhì)基粒內(nèi)膜外膜外膜內(nèi)膜由囊狀結(jié)構(gòu)的類囊體堆疊而成含與光合作用有關的色素和酶含少量DNA、RNA、與光合作用有關的酶構(gòu)成：成分：雙層膜基粒基質(zhì)：二、葉綠體的結(jié)構(gòu)適用于進行光合作用2.葉綠體的功能恩格爾曼水綿和需氧型細菌放在沒有空氣的黑暗小室內(nèi)（1881年）用極細的光束照射好氧菌只集中在葉綠體被光束照射到的地方。把裝置放在光下好氧菌集中在葉綠體所有受光部位。氧氣是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所。實驗結(jié)論：葉綠體的功能

繼續(xù)實驗：用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)大量的需氧型細菌聚集在紅光和藍紫光區(qū)域。恩格爾曼第二個實驗裝置圖用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)大量的需氧型細菌聚集在紅光和藍紫光區(qū)域。葉綠體是進行光合作用的場所，并且能夠吸收特定波長的光。結(jié)論：葉綠體的功能2.恩格爾曼在選材實驗設計上有什么巧妙之處?實驗材料的選擇妙：水綿，不僅具有細而長的帶狀葉綠體，而且呈螺旋帶狀分布在細胞中，便于觀察；排出干擾的方法妙：沒有空氣的黑暗環(huán)境排出了環(huán)境中氧氣和光的干擾；觀測指標的設計妙：通過需養(yǎng)細菌的分布進行檢測，從而能夠準確地判斷出釋放氧氣的部位；實驗對照的設計妙：用極細的光束點投射，葉綠體上課分為獲得光照部位和無光照部位，相當于一組對照實驗，進行黑暗條件下局部光照和完全暴露在光下的對照實驗，明確實驗結(jié)果是由光照引起的。葉綠體的結(jié)構(gòu)原理過程易溶于有機溶劑取材→研磨→過濾→收集在層析液中的溶解度不同，溶解度高的擴散速度快制備濾紙條→畫濾液細線→分離色素葉綠素類胡蘿卜素葉綠素b葉黃素胡蘿卜素光合作用的場所提取分離葉綠體的功能決定基粒內(nèi)膜外膜基質(zhì)平滑吸收光能功能色素結(jié)果葉綠素a種類3/41/4課堂小結(jié)練習與應用(P106)一、概念檢測1.基于對葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能的理解，判斷下列相關表述是否正確。（1）葉綠體中只有葉綠素吸收的光能才能用于光合作用。（）（2）葉綠體的類囊體上有巨大的膜面積，有利于充分吸收光能。（）（3）植物葉片之所以呈現(xiàn)綠色，是因為葉片中的葉綠體吸收了綠光。（）×

√×練習與應用(P106)一、概念檢測2.下列關于高等植物細胞內(nèi)色素的敘述，錯誤的是（）A.所有植物細胞中都含有4種色素B.有些植物細胞的液泡中也含有色素C.葉綠素和類胡蘿卜素都可以吸收光能D.植物細胞內(nèi)的光合色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類A練習與應用(P106)二、拓展應用1.海洋中的藻類，習慣上依其顏色分為綠藻、褐藻和紅藻，它們在海水中的垂直分布大致依次是淺、中、深。這種現(xiàn)象與光能的捕獲有關嗎？有關。不同顏色的藻類吸收不同波長的光。藻類本身的顏色是反射出來的光造成的。即紅藻反射出了紅光，綠藻反射出綠光，褐藻反射出黃色的光。水對紅、橙光的吸收比對藍、綠光的吸收更多，即到達深水層的光線是短波長的光。因此，吸收紅光和藍紫光較多的綠藻分布在海水的淺層，吸收藍紫光和綠光較多的紅藻分布于海水深的地方。練習與應用(P106)二、拓展應用2.與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比，植物工廠生產(chǎn)蔬菜等食物有哪些優(yōu)勢？又面臨哪些困難？你對植物工廠的發(fā)展前景持什么觀點？請搜集資料，結(jié)合自己的思考寫一篇綜述性短文。與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式相比，植物工廠生產(chǎn)蔬菜可以精確控制植物的生長周期、生長環(huán)境、上市時間等，但同時面臨技術(shù)難度大、操控要求高、需要掌握各種不同蔬菜的生理特性等問