5.光合作用的原理和应用课件-高一上学期生物人教版（2019）必修1.pptx

第4节光合作用的原理和应用学习目标1.说出叶绿体中色素的种类和作用2.说出叶绿体色素的提取和分离的原理及方法3.说明叶绿体的结构与功能相适应4.说出光合作用的光反应和暗反应的过程

问题探讨1.靠人工光源生产蔬菜有什么好处？2.为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件？用人工光源生产蔬菜，可以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。同时，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。讨论影响光合作用的因素很多，既有植物自身条件，也有外界环境条件。二氧化碳浓度、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。第4节光合作用的原理和应用

在植物工厂里，人工光源可以为植物的生长源源不断地提供能量，在自然界，万物生长靠太阳。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。那么，植物捕获光能需要依靠的物质和结构是什么呢？正常玉米植株和白化玉米植株植物的叶片多数是绿色的，说明其中有绿色的色素。玉米中有时会出现白化苗。白化苗由于不能进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。证明：光合作用需要色素绿叶中的色素可能与光能的捕获有关绿叶中的色素究竟有哪些呢？对于高等植物来说，叶片是进行光合作用的主要器官。

一、捕获光能的色素和结构实验：绿叶中色素的提取和分离不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越高的色素随层析液在滤纸上的扩散速度越快，反之则慢-----纸层析法。①提取色素的原理色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中;②分离色素的原理【实验原理】（1）进行绿叶中色素的提取和分离（2）探究绿叶中色素的种类【实验目的】新鲜的绿叶（如菠菜叶）、定性滤纸等、无水乙醇、层析液、二氧化硅、碳酸钙等【材料用具】

【实验步骤】剪碎加SiO2CaCO3乙醇研磨过滤滤液SiO2：有助于研磨充分CaCO3：防止色素（叶绿素）被破坏无水乙醇：溶解色素防止无水乙醇挥发，充分溶解色素1.提取绿叶中的色素：过滤叶脉及二氧化硅等防止乙醇挥发和色素氧化

2.制备滤纸条3.画滤液细线4.分离绿叶中的色素将干燥的定性滤纸剪成滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角，并在距这端1cm处用铅笔画一条细的横线。减去两角的目的：防止层析液从边缘扩散速度太快。滤液细线的要求：细、直、齐（使分离出的色素带平整不重叠）；重复2—3次（防止色素太少分离现象不明显）。注意:滤液细线不能触到层析液（防止色素溶解在层析液中）烧杯要盖上培养皿、试管要塞上棉塞（层析液易挥发且有毒）

5、观察与记录实验结果色素种类颜色含量溶解度扩散速度胡萝卜素橙黄色最少最高最快叶黄素黄色较少较高较快叶绿素a蓝绿色最多较低较慢叶绿素b黄绿色较多最低最慢滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？若把滤液蘸在圆形滤纸正中央，四个同心圆的色素带，从外往里依次为：思考:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b光合色素功能：吸收、传递、转化光能类胡萝卜素叶绿素（含量约占1/4）（含量约占3/4）

叶绿体色素提取分离实验异常现象分析1、收集到的滤液绿色过浅的原因分析(1)叶片不新鲜，叶绿素含量低。(2)未加二氧化硅，研磨不充分。(3)未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。(4)一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低。2、滤纸条色素带重叠滤液细线画太粗或不整齐3、滤纸条看不见色素带(1)忘记画滤液细线。(2)滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。金牌P111

实验结果表明：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，这4种色素吸收的光波长有差别，但是都可以用于光合作用。植物工厂的LED灯都是做成全红、全蓝、红蓝组合三种形式。旁栏思考：植物工厂为什么不用发绿光的光源？绿色光源发绿色光，这种波长的光几乎不能被光合色素吸收，因此无法用于光合作用制造有机物。【思考】绿叶中的色素主要分布于哪里呢？金牌P112典例和学以致用

学以致用苋菜叶片细胞中除了叶绿体含有色素外,液泡中也含有溶于水但不溶于有机溶剂的花青素(呈现红色)。某探究小组用适量无水乙醇提取苋菜叶片中的色素,然后用层析液分离。层析结束后滤纸条上出现了不同的色素带,对色素带由上到下分析,下列有关叙述正确的是()A.第一条色素带对应的色素是叶黄素B.第二条色素带对应的色素主要吸收蓝紫光C.第三条色素带对应的色素是呈现红色的花青素D.第四条色素带对应的色素在层析液中溶解度最大B

(一)叶绿体的结构色素酶分布：主要分布在绿色植物的叶肉细胞