5.4.1捕获光能的色素和结构课件-高一上学期生物人教版必修1.pptx

第4节光合作用与能量转换(一)捕获光能的色素和结构第5章细胞的能量供应和利用

植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下，生产蔬菜和其他植物。有的植物工厂完全依靠LED灯等人工光源，其中最常见的是红色、蓝色和白色的光源。1.靠人工光源生产蔬菜有什么好处？2.为什么要控制CO2浓度、营养液成分和温度等条件？问题探讨避免由于自然环境中光照强度不足导致光合作用强度低而造成的减产。人工光源的强度和不同色光是可以调控的，可以根据植物生长的情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。CO2浓度、营养液和温度是影响植物生长的重要外部条件，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。

生命活动的最终能量来源为光能,光合作用(photosynthesis)是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径（p97）——地球上最重要的化学反应植物捕获光能要依靠特定的物质和结构呈现绿色的原因：含绿色色素白化苗/黄化苗：不含绿色色素待储存的养分耗尽就死去问题探讨

提取原理绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇（或丙酮）中，用无水乙醇提取色素。纸层析法：绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散速度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随层析液在滤纸上扩散而分开。分离原理1.实验原理相似相溶一、绿叶中色素的提取和分离

剪碎研磨过滤加试剂收集SiO2：CaCO3:无水乙醇：有助于研磨充分防止研磨中色素被破坏溶解色素单层尼龙布试管口塞严迅速充分2.色素的提取防止溶剂挥发和色素分子被氧化碳酸钙是为了中和细胞液的酸性，可起到保护叶绿素的作用。一、绿叶中色素的提取和分离

一、绿叶中色素的提取和分离制备滤纸条纸层析分离色素画滤液细线为什么要剪去两角？★要求：细、直、齐待滤液干后，再画一两次。注意：不能让滤液细线触及层析液3.色素的分离减少边缘效应，使层析液液同时到达滤液细线。

4.结果和结论胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）色素带离滤液细线的距离及色素带的宽度说明了什么一、绿叶中色素的提取和分离胡黄ab向前走

色素带色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b橙黄色最少最高最快黄色较少较高较快蓝绿色最多较低较慢黄绿色较多最低最慢叶绿素由C、H、O、N、Mg构成叶绿素（约占3/4）类胡萝卜素（约占1/4）一、绿叶中色素的提取和分离4.结果和结论胡黄ab向前走

一、绿叶中色素的提取和分离

延伸思考：实验装置的改进在滤纸的中央滴一滴色素提取液，再滴一滴层析液，会出现什么现象？会出现四个同心圆的色素带，从外往里依次为：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）

过程操作内容操作目的提取色素材料叶片要新鲜、深绿试剂二氧化硅碳酸钙无水乙醇关键步骤研磨要迅速、充分盛滤液的试管口加棉塞用单层尼龙纱布过滤而不用滤纸分离色素试剂层析液关键步骤滤纸条的一端剪去两角滤液细线重复画若干次，且要求细、直、齐滤液细线不能触及层析液一、绿叶中色素的提取和分离使滤液中色素含量高利于绿叶的充分研磨防止研磨过程中色素（叶绿素）被破坏溶解色素提取较多色素、防止溶剂挥发防止溶剂挥发防止色素吸附在滤纸上分离色素防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快使分离的色素带清晰防止色素溶解到层析液中

色带错误分析（1）滤纸条上未得到色带①滤液细线浸没到层析液中②用无清水代替乙醇进行提取①研磨不充分(未加入SiO2)②提取时加入的乙醇过多④未加CaCO3，色素分子被破坏⑤所取的绿叶不新鲜③滤液细线画的次数不够①滤液细线画得过粗或不整齐②滤纸条没经干燥处理（2）滤纸条上的色带颜色较浅（3）滤纸条上的色带重叠①忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏②所用叶片为“黄叶”（4）滤纸条上只出现黄色一、绿叶中色素的提取和分离

二、绿叶中色素的作用绿叶中的色素提取液图：自然光通过三棱镜图：自然光经过色素提取液后通过三棱镜现象：光屏出现明显的色光带现象：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。

吸收、传递（四种色素）、转化（只有少数特殊状态的叶绿素a）光能叶绿素a:C55H72O5N4Mg叶绿素b:C55H70O6N4Mg胡萝卜素：C40H56叶黄素：C40H56O2光合色素的功能：二、绿叶中色素的作用

色素的吸收光谱实验结果A.叶绿素主要吸收红光和蓝紫光B.叶绿素a和叶绿素b的吸收峰值不同C.类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不吸收红光P一99，学科交叉：叶绿体中的色素只吸收，而对红外光和紫外光等不吸收。可见光二、绿叶中色素的作用