5.4 光合作用与能量转化课件-2023-2024学年高一上学期人教版（2019）生物必修一.pptx

第5章细胞的能量供应和利用第4节光合作用与能量转化

在自然界，万物生长离不开太阳，太阳光能的输入、捕获和转化，是生物圈得以维持运转的基础。光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。白化苗正常苗正常幼苗能进行光合作用制造有机养料白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料推论:光能的捕获与叶片颜色有关分析，提出假设：光能的捕获需要绿叶所含的色素在玉米栽培中，有时可以看到叶片中不含绿色色素的白化苗（如图）绿叶中究竟有哪些色素呢？

一、捕获光能的色素和结构1．捕获光能的色素绿叶中色素的提取和分离提取原理绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，用无水乙醇提取色素。任务：阅读教材中提取色素的实验步骤，思考下列问题1、色素提取时所用的试剂或药品分别有什么作用？2、研磨时应注意什么？为什么？

剪碎加药品研磨过滤无水乙醇：二氧化硅：碳酸钙：防止溶剂挥发，充分溶解色素迅速、充分研磨：单层尼龙布试管口塞紧：试管口加棉花防挥发提取色素有助于研磨充分防止研磨中色素被破坏实验步骤绿叶中色素的提取和分离菠菜叶放置24-36小时防止水分过多影响提取效果

绿叶中色素的提取和分离分离原理纸层析法：绿叶中色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。任务：阅读教材中分离色素的实验步骤，思考下列问题1、制备滤纸条时，为什么要一端要剪去两角？2、画滤液细线时要求细直齐，为什么？待滤液细线干了之后，再画1-2次，为什么？3、将滤纸条插入层析液中时，需要注意不要将滤液细线触及层析液，为什么？

铅笔线画铅笔细线剪去两角的目的是防止两侧色素扩散过快，色素带不整齐绿叶中色素的提取和分离实验步骤滤液细线画滤液细线要求：细直齐干燥后重复1—2次防止色素带重叠而影响分离效果积累更多的色素

绿叶中色素的提取和分离实验步骤插滤纸条层析液培养皿培养皿加盖防挥发要求：层析液不能没及滤液线防止色素溶解于层析液中而无法分离

绿叶中色素的提取和分离探究：请各小组按照下列要求，完成实验操作，观察并对比实验结果1组：研磨时不加SiO2；2组：研磨时不加CaCO3；3组：用蒸馏水代替无水乙醇进行提取；4组：制备滤纸条不剪去两角；5组：滤液细线画的粗且弯曲；6组：滤液细线触及层析液；其余小组：严格按照实验步骤进行实验

1、色素带宽窄不一说明了什么？2、色素带位置的高低不一说明了什么？思考：①各种色素的含量一般是：叶绿素a﹥叶绿素b﹥叶黄素﹥胡萝卜素。②各种色素在层析液中溶解度的高低依次是：胡萝卜素﹥叶黄素﹥叶绿素a﹥叶绿素b。实验结果绿叶中色素的提取和分离橙黄色黄色蓝绿色黄绿色

思考·讨论1.已知色素存在于叶片的叶绿体中，提取色素时要破碎细胞及叶绿体，使色素充分释放。在酸性条件下，叶绿素分子卟啉环中的镁离子可以被氢离子取代，导致叶绿素被破坏，试分析色素提取时加入碳酸钙的作用是什么？2.过滤时漏斗基部的尼龙布能否用滤纸替代？原因是什么？色素提取时，研磨叶片会导致液泡中的有机酸释放，破坏叶绿素，碳酸钙可以中和酸性物质，保护叶绿素。不能用滤纸替代。因为滤纸的吸附性强，会导致滤液中色素的浓度过低。

3.某实验小组得到的色素提取液颜色过浅，请结合实验步骤分析可能的原因有哪些？思考·讨论(1)未加入二氧化硅或研磨不充分，色素未能充分提取出来；(2)称取绿叶过少或加入的无水乙醇过多，色素溶液浓度小；(3)未加入碳酸钙或加入过少，部分色素分子被破坏。

类胡萝卜素（含量约1/4）胡萝卜素胡萝卜素主要有α、β、γ三种形式，其中最为重要的为β-胡萝卜素。它是自然界中最普遍存在也是最稳定的天然色素。它是一种最常见的维生素A补充剂。维生素A对于人体视觉发育至关重要。叶黄素叶黄素在蔬菜、水果、花卉等植物中广泛存在，也是存在于人眼视网膜黄斑区的主要色素。人类等哺乳动物不能自行合成叶黄素，外来食物是唯一的叶黄素摄入来源。组成元素为C、H、O组成元素为C、H知识拓展

韭黄，同属于韭菜的一种，韭黄是韭菜通过培土，遮光等在黑暗环境中软化栽培后产生的黄化韭菜。知识拓展叶绿素1、组成元素：C、H、O、N、Mg秋天叶片变黄2、影响叶绿素合成的三大因素光照温度必需元素

自然光通过三棱镜现象：光屏出现明显的色光带自然光经过色素提取液后通过三棱镜现象：色光带变暗，且蓝紫光和红光大部分被吸收绿叶中的色素能吸收光能，且主要吸收蓝紫光和红光。捕获光能的色素

捕获光能的色素叶绿素a和叶绿素b：主要吸收蓝紫光和红光胡萝卜素和叶黄素：主要吸收蓝紫光

1.正常银杏的叶为什么呈绿色？秋季为什么变黄了？2、冬季时，为了增加蔬菜的产量，应该选红色、蓝色还是无色的大棚塑料薄膜？为什么？3、试分析植物工厂中，为了增加蔬菜的产量，在功率相同的情况下，选择蓝紫光和红光的照明灯为蔬菜补充光源的原因。正常叶片中叶