5.4能量之源-光与光合作用(一)捕获光能的色素和结构
5.4.1光合作用与能量转化《一 捕获光能的色素和结构》 人教版(2019)高中生物必修一

制备滤纸条时,剪去两角的作用是什么?画滤液细线 有什么要求?
防止色素带不整齐。画滤液细线的要求是细、齐、直, 还要重复画1~2次。
色素分离时,关键应注意层析液不能触及滤液细线,为 什么?
若层析液触及滤液细线,则滤液细线中的色素会被层析液 溶解,不能分离得到色素带。
实验小组得到的色素提取液颜色过浅,可能的原因有 哪些?
研磨不充分,色素未能充分提取出来;称取绿叶过少或加 入无水乙醇过多,色素溶液浓度小;未加碳酸钙或加入过 少,部分色素分子被破坏等;绿叶不新鲜,色素被分解。
二、绿叶中的色素的种类
胡萝卜素(橙黄色)
类胡萝卜素
1 /4
叶黄素(黄色)
叶绿素a (蓝绿色)
叶绿素 3 /4 叶绿素b(黄绿色)
胡萝卜素 叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
4种色素吸收的光 叶绿体中的
色素提取液
实验表明:叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝 这 卜些素捕主获 要光 吸能 收的蓝色紫素光存。在于细胞中的什么部位呢?
三、叶绿体的结构适于光合作用
外膜 内膜 基粒 基质
叶绿体的电镱图片
与外叶类光膜绿囊合和体体作内基堆的用膜质叠薄有使中而膜关其还成上的内含的分酶部有基布分结少着布构量能在与的够类细D吸N囊胞A质基质分开, 体保和粒 收的证R,、N薄了增传A膜叶大递。上绿了和和体膜转叶相面化绿对积光体独。能基立的质地色中进素。行。代谢活动。
四、叶绿体的功能
1881年 美国生物学家恩格尔曼
带状叶绿 体便于观 察
水绵
确定释放氧 气多的部位
好氧性细菌
排除氧气和 在黑暗中,用 光的干扰 极细光束照射
光多和光 完全暴露在光下
少对照
进一步验证 实验结果
5.4-1色素的提取和分离实验

幻灯片1第4节能量之源—光与光合作用一、捕获光能的色素和结构幻灯片2正常苗白化苗因为有能捕获光能的色素幻灯片3提取和分离叶绿体中的色素一.实验原理1.提取原理叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中,如无水乙醇(丙酮)等;所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
2.分离原理色素能溶解在层析液中,且不同的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速度快;反之则慢幻灯片43.实验材料:书P98菠菜叶片若干,滤纸条,天平、尼龙布,剪刀,铅笔,直尺无水乙醇,层析液,二氧化硅,碳酸钙。
幻灯片54.方法与步骤 书P98①称取5g 左右的鲜叶,(1)提取色素剪碎,放入研钵中。
②加少许二氧化硅(充分研磨)和碳酸钙(防止色素被破坏)与10ml无水乙醇(溶解色素)。
③在研钵中快速研磨。
(减少研磨过程中叶绿素分解,减少有毒丙酮的挥发)将研磨液进行过滤(单层尼龙布)。
及时用棉塞将试管口塞严。
(防止无水乙醇(丙酮)挥发)幻灯片6(2)制备滤纸条1.为什么在制备滤纸条时,需将一端的两个角剪掉?目的是什么?防止层析液沿滤纸边缘扩散过快,从而导致色素带分离不整齐的现象。
目的:使层析液同时达到滤液线。
幻灯片7要求细、直、齐(3)画滤液细线毛细吸管铅笔细线滤液1.为什么要重复画滤液细线?。
2.画线要细、直、齐?。
为了增加色素的浓度,使分离出的色素带清晰分明为了防止色素带之间出现重叠幻灯片8(4)分离色素1.分离原理?2.层析液为什么不能没及滤液细线?。
幻灯片9层析液培养皿防止色素溶解在层析液中实验结果:1/7/2018<#>幻灯片10(5)观察与记录讨论:滤纸条上有几条不同颜色的色带?其排序怎样?宽窄如何?这说明了什么?橙黄色叶黄素叶绿素a叶绿素b 黄绿色含量的多少1.从色素带的宽度可推知色素;2.从色素带与滤液细线间的距离可推知色素在层析液中;3.相邻两条色素带间距离最宽的是叶黄素(第二条)和叶绿素a(第三条);相邻两条色素带间距离最窄的是。
1.5.4 能量之源--光与光合作用(一)捕获光能的色素和结构

方法与步骤 1.提取色素
称取5g左右的 鲜叶,剪碎,放入 研钵中。加少许的 二氧化硅(充分研 磨)和碳酸钙(防 止色素被破坏)与 10ml无水乙醇。在 研钵中快速研磨。 将研磨液进行过滤。
方法与步骤 2.制备滤纸条
方法与步骤 3.画滤液细线
方法与步骤 4.分离色素
2
实验结果: 实验结果:
(一)实验原理:种子萌发过程中 实验原理: 如果只进行有氧呼吸,则吸收的O 和呼出的CO 量相等; 如果只进行有氧呼吸,则吸收的O2和呼出的CO2量相等; 如果只进行无氧呼吸,则只放出CO 如果只进行无氧呼吸,则只放出CO2 。 如果既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,则释放的CO 的量大于O 的吸收量。 如果既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,则释放的CO2的量大于O2的吸收量。 (四)实验结果和结论: 实验结果和结论:
叶绿体的结构
类囊体
外膜 内膜 基质 基粒
捕获光能的色素分布在___________ 捕获光能的色素分布在 类囊体的薄膜上
4、资料分析:叶绿体的功能 资料分析:
没有 空气 黑暗 极 细 光 束 完 全 光 照
1
: 叶绿体 的
2
有
: 分 的 叶绿体
:
叶绿体的 的 的
:
叶绿体 叶绿体 的 的
讨论:恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处? 讨论:恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处?
H2O 2 实验结果: 实验结果: 结论: 结论:
装置1中液滴左移, 中不移, 装置1中液滴左移,2中不移, 萌发的种子只进行有氧呼吸 装置1中液滴不移, 中右移, 装置1中液滴不移,2中右移, 萌发的种子只进行无氧呼吸 装置1中液滴左移, 中右移, 装置1中液滴左移,2中右移, 萌发的种子既进行有氧呼吸 又进行无氧呼吸
5.4.光合作用与能量转化 课件-高一上学期生物人教版(2019)必修一

1.恩格尔曼的第1个实验的结论是什么?
2.恩格尔曼在选材实验设计上有什么巧妙之处?
叶绿体的结构适用于进行光合作用
1、为什么选用水绵和好氧细菌作为实验材料?
➢水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察。 ➢好氧细菌可确定释放O2的部位。
2、为什么选用黑暗并且没有空气的环境?
➢选用黑暗并且没有空气的环境,可排除光线和 氧的干扰。
探究·实践
材料用具
干燥的定性滤纸,试管棉塞,试管夹, 研钵,玻璃漏斗,尼龙布,毛细吸管, 剪刀,药匙,量筒,天平。 无水乙醇,层析液,二氧化硅,碳酸 钙
探究·实践
方法步骤
1.提取绿叶中的色素
①称取5g的绿叶,剪碎, 放入研钵中。
探究·实践
②放入少许二氧化硅和 碳酸钙 再放入10mL无 水乙醇
目的:二氧化硅有助于 研磨得充分,碳酸钙可 防止研磨中色素被破坏。
★层析液不能没及滤液线
层析液
防止色素溶解在层析 液中
探究·实践 6.实验结果
探究·实践
讨论:
滤纸条上有4条不同的颜色的色素带,从上到下 依次为胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色,)
叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色)
1.滤纸条上有几条色素带?它们是按照什么次序分布的?
2.滤纸条上的色素带的分布情况说明了什么?
叶绿体除了吸收光能以外,还有什么功能吗?
水绵和需氧型细 菌放在没有空气 的黑暗小室内
叶绿体的结构适用于进行光合作用
极
放
细
置
的
光
光
下
束
叶绿体的结构适用于进行光合作用
用透过三棱镜的光照射水绵 临时装片,发现大量的需氧 型细菌聚集在红光和蓝紫光 区域。
捕捉光能的色素和结构ppt

(1880年,美国)
叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上,不仅分布着许多吸收光能的色素分子,还有许多进行光合作用所必需的酶。
叶绿体的功能
章节一
恩格尔曼实验的巧妙之处?
02
选材好。
水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察;用好氧细菌可确定释放氧多的部位。
设计妙。
没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰; 用极细的光束照射,叶绿体上可分为光照多和光照少的部位,相当于一组对比实验。
1.俗话说“万物生长靠太阳”,那么,太阳能是怎么转变成生命活动可以利用的能量的呢?
2.植物是如何捕获光能进行光合作用的?我们来比较健康幼苗与白化苗的生长状况,请分析为什么白化苗的长势比正常幼苗差?
正常苗
白化苗
正常幼苗能进行光合作用制造有机养料
D
4.下图所示“叶绿体中色素的提取和分离”实验的装置 正确的是 ( ) 5.纸层析法分离叶绿体色素时,滤纸上最下端的色素名称和颜色分别是 ( ) A.橙黄色的胡萝卜素 B.黄色的叶黄素 C.蓝绿素的叶绿素a D.黄绿色的叶绿素b 6.在圆形滤纸的中央,滴上叶绿体的色素滤液进行色素分离,会看到近似同心的四圈色素环,排在最外圈的色素是 ( ) A.橙黄色的胡萝卜素 B.黄色的叶黄素 C.蓝绿素的叶绿素a D.黄绿色的叶绿素b
B
D
A
7.阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间,连续光谱中就会出现一些黑色条带,这些条带应位于 A.绿光区 B.红橙光区和绿光区( ) C.蓝紫光区和绿光区 D.红橙光区和蓝紫光区
D
8.用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵,光照相同时间后,罩内O2最多的是 ( ) A.绿色罩 B.黑色罩 C.无色罩 D.蓝紫色罩
5.4 能量之源光和光合作用 课件 人教版高中生物必修一

【解析】 叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光, A正确;叶绿体中叶绿素 含量为3/4,类胡萝卜素含量为1/4,B正确;不同色素在层析液中的溶解度不同, 在滤纸条上的扩散速度不同,可用纸层析法对其进行分离,C正确;乙醇提取的 叶绿素只要结构没有被破坏,仍是可以吸收光能的。
【答案】 D
如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述,正 确的是( )
光合作用为几乎所有的生物提供了物质来源和能量来源
六、影响光合作用的因素
1、光照强度与光谱
蓝紫光
红光
2、 CO2和H2O的供应
合理密植
温室中人工施放CO2
3、 必需矿质元素的供应
4、 适宜的温度
白天: 夜间:
较高温度 适当低温种细菌,它的同化作用过程如下:
硝化细菌 2NH3+3O2
2HNO2+2H2O+能量
硝化细菌
2HNO2+ O2
2HNO3+能量
CO2 + H2O
(CH2O)+ O2
.(2011•南通模拟)2,6-二氯酚靛酚是一种蓝色染料,能被还原剂还原成无色。从 叶绿体中分离出类囊体,置于 2,6-二氯酚靛酚溶液中,对其进行光照,发现溶液 变成无色,并有氧气释放。此实验证明( )
A.光合作用在类囊体上进行
B.光合作用产物 O2 中的氧元素来自 CO2 C.光反应能产生还原剂和 O2 D.光合作用与叶绿体基质无关
解析:依据题中信息可判断:光照后溶液变为无色,说明有还原剂产生;有氧气 释放,说明该过程有氧气产生。类囊体是光合作用光反应阶段的场所,说明光反 应能产生还原剂和 O2。
【解析】 如果横坐标是CO2含量,则相同的CO2含量时,植物对白光的吸收值大于红光, 因此光合作用强度较大,即a为白光,b为红光。 【答案】 A
高中生物 5.4 能量之源-光与光合作用 捕获光能的色素和结构课件 新人教版必修1
结论:绿叶在光下吸收CO2,释放O2。
1880年恩格尔曼实验
水绵 好氧 细菌
结黑论暗:氧是由叶极绿细体释光放束出来的,暴露在 处理 叶绿体是照光射合作用的场所。光下
恩格尔曼实验的巧妙之处
1、为什么选用水绵和好氧细菌作为实验材料?
➢水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于 观察。 ➢好氧细菌可确定释放O2的部位。
CO2+H2O
光能 叶绿体
(CH2O)+O2
糖类
未解之谜:
• 1、光合作用释放的O2来自CO2 还是H2O?
• 2、CO2是怎样合成有机物?
• 请设计实验探究:光合作用 释放的O2来自CO2还是H2O?
位素标记法
• 同位素标记法
1939年鲁宾和卡门的实验
C02
1802
C18O2
02
组第 一
H2180
二、光合作用的过程
二、光合作用的过程
过程 比较
光反应
进行部位 类囊体薄膜上
暗反应 叶绿体基质中
进行条件 光、色素、酶 多种酶、不受光限制
物质转化
①水→ O2 +[H] ①CO2的固定和C3的
②ATP的合成 还原②ATP水解
光能转化为ATP中 ATP中活跃为葡萄糖中稳定化学
1、让叶片中的营养物质(淀粉)消耗掉
2、部分遮光、部分曝光,是为了进行对照
一、光合作用的探究历程
海尔蒙特 普里斯特利
英根豪斯 1785年
梅耶 萨克斯 恩吉尔曼
建造植物的原料是H2O 植物可以更新空气
只有在光下植物才能更新空气 放出的气体是O2,吸收的是CO2 植物把光能转化为化学能储存起来
5.4光合作用和能量转化捕获光能的色素和结构(第一课时)课件-高一上学期生物人教版必修一
环节4:光合色素的吸收光谱分析
叶绿素溶液
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光
类胡萝卜素
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
1、为什么夏季植物叶片呈现绿色? ①叶绿素的含量多于类胡萝卜素 ②大部分绿光被反射
2、深秋的叶片颜色为什么会变黄? 秋季气温降低,大量叶绿素受到 破坏,而显示出类胡萝卜素的颜 色。
叶绿体能够被充分破坏,使得 色素能充分被释放出来
④将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中
进行过滤。
用单层尼龙布过滤, 过滤叶脉及二氧化硅 等,滤纸吸附色素。
盛放滤液的试管用 棉塞塞紧,防止无
水乙醇的挥发
⑤收集滤液,封口。
分离绿叶中的色素
1.制备滤纸条时为什么要减去两角? 减少边缘效应,使层析液同时到达滤液细 线,使得滤纸上扩散出的色素带整齐。
毛细吸管
环节2:观看实验视频,回答相关问题。
实验步骤
1.提取绿叶中的色素 ①称取5g的绿叶, (成熟、新鲜、浓绿) 剪去主叶脉、剪碎,放入研钵中。
二氧化硅有助
碳酸钙可防止
于研磨得充分, 研磨中色素被
破坏
②放入少许二氧化硅和碳酸钙 再
放入10 mL无水乙醇
防止无水乙醇挥发 防止色素被氧化
③迅速、充分地研磨
• 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 。
【学以致用】
有的植物工厂完全依靠LED灯等人工光源, 其中常见的是红色、蓝色和白色的光源。 思考:为什么不用发绿光的光源? 绿色光源发出绿色的光,这种波长的光线很少被光合 色素吸收,因此无法用于光合作用中制造有机物。
54能量之源-光与光合作用上课用
2.叶绿体的结构
• 1817年,两位法国科学家首次从植物中分 离出叶绿素,当时并不清楚叶绿素在植物细 胞中的分布情况。
• 1865年,德国植物学家萨克斯研究叶绿 素在光合作用中的功能时,发现叶绿素并非 普遍分布在植物的整个细胞中,而是集中在 一个更小的结构里,后来人们称之为叶绿体。
外膜 内膜 基粒
结论:绿叶在光下制造淀粉。
光合作用释放的O2来自CO2还是H2O?
7、美国鲁宾和卡门实验(同位素标记法)
C02
1802
C18O2
02
第
一
组
H2180
第 二 H20 组
结论:光合作用产生的O2来自于H2O。 光合作用产生的有机物又是怎样合成的?
8、20世纪40年代卡尔文(美国) 用14C标记的14CO2,供小球藻光合作用,然后追 踪检测其放射性,最终探明CO2在光合作用中转 化成有机碳的途径,这一途径称卡尔文循环。
CO2+H2O
光能 叶绿体
(CH2O)+O2
探究 :环境因素对光合作用强度的影响
光强
原理:
叶片含有空气,上浮 抽气 黑暗
光合作用
叶片下沉 O2
充满细胞间隙,叶片上浮
自变量: 光照的强、中、弱
因变量: 单位时间内叶片上浮数量
相同数量叶片上浮所用时间
环境因素对光合作用强度影响的分析 CO2、 水、 光(光强、光质)、 矿质元素、温度、
光合作用发现小结:
1664年, 1771年, 1864年, 1880年, 20世纪30年 20世纪40年
比利时海 英国普利 德国萨克 美国恩格 代,美国鲁 代,卡尔文
尔蒙特 斯特利 斯
尔曼
宾与卡门
5.4 能量之源__光与光合作用捕获光能的色素和结构(第一课时) 课件 人教版高中生物必修一
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
形态 一般呈扁平的椭球形或球形
结构
外膜 内膜
基粒
透明,有利于光线的透过
由类囊体堆叠而成,类囊体 薄膜上含色素和酶
基质 含多种光合作用所必需的酶
功能 光合作用的场所
恩格尔曼水绵和好氧细菌实验(一)
A.极细光束照射
B.装片暴露在光下
A结论
叶绿体的被光束照 射到的部位是光合 作用的场所
光能
色 素
多数:吸收、传递光能
种 主要吸收红橙光和蓝紫光
类
与
叶黄素
功 能
类胡萝卜素:
吸收、传递光能
胡萝卜素
主要吸收蓝紫光
叶片为什么往往是绿色的呢?
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
叶绿素中的吸收光谱
100
叶绿素b
50
叶绿素a
0
400 500 600 700 nm
这些捕获光能的色素存在于 细胞中的什么部位呢?
并且氧是由 叶绿体 释放出来的
恩格尔曼水绵和好氧细菌实验(二)
结论
叶绿体主要吸收蓝紫光 合红光用于光合作用
课堂 练 习
1.绿叶中色素的提取和分离实验主要证明 ( C) A.色素分布在叶绿体中 B.叶绿素含量是类胡萝卜素的三倍 C.叶绿体中色素的种类和各种色素的颜色 D.四种色素扩散速度不同
2.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,下 面有关叶绿体的叙述正确的是( )A A.叶绿体的色素都分布在囊状结构的膜上 B.叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上 C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中 D.光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基 粒上
5.观察与记录
绿 叶
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越远说明在层析液中溶解度越大
宽窄说明色素 含量的多少
蓝紫光和红光 叶绿素a和叶绿素b主要吸收: 。 胡萝卜素和叶黄素主要吸收: 蓝紫光 。
思考?
1、为什么叶绿素是绿色而类胡萝卜素偏黄色?大多数植物 的叶片是绿色的? 不吸收的光线被反射,因而呈现相应颜色 2、为什么植物春夏叶子翠绿,而深秋则叶片金黄呢? 由于叶绿素的含量大大超过类胡萝卜 素,而使类胡萝卜素的颜色被掩盖, 只显示出叶绿素的绿色
分离色素 观察与记录
什么? 助磨、防止色素被破坏 ②画滤液细线要注意什么问题, 分离时能否触及层析液? 细齐直 不能,会溶解于层析液
叶绿体中的色素
胡萝卜素
叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
(橙黄色)
(黄色) (蓝绿色) (黄绿色)
滤纸条上有不同颜色的色带分别代表什么色素? 胡黄ab 其排序怎样?宽窄如何?说明什么?
资料2 在类囊体上和基质中,含有多种 4、从资料2可得出什么推论?
进行光合作用必需的酶ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.如图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同 波长光波的曲线图,请判定A和B分别为何种色( A ) A.叶绿素、类胡萝卜素 B.类胡萝卜素、叶 C.叶黄素、叶绿素a D.叶绿素a、叶绿素b
叶绿体溶液为什么是绿色的呢?
由于叶绿素比类胡萝卜素易受到低温的 破坏,秋季低温使叶绿素大量破坏,而 使类胡萝卜素的颜色显示出来
3、温室或大棚应选什么颜色的玻璃、塑料薄 膜或补充光源? 无色透明玻璃(薄膜) 红色或蓝紫色补充 光源
2.叶绿体的结构
内膜
外膜 类囊体 基粒 基质
色素和酶分别分布在叶绿体的哪些结构中? 色素——类囊体的薄膜上 酶——类囊体的薄膜上和基质中
3.叶绿体的功能
资料1 1880年 德国科学家 恩格尔曼
图1 没有空气的黑暗环境
1、两图中水绵上好氧菌的分 布有什么不同,为什么? 图1好氧细菌只集中在被光线照 射的叶绿体附近。图2好氧细菌 集中在叶绿体所有受光部位。 原因是水绵叶绿体被光照射部 位进行光合作用产生了氧气。 2、该实验可得出什么结论? ①氧气是叶绿体释放出来的。 ②叶绿体是绿色植物进行光合作 用的场所。 3、恩格尔曼的实验方法有什 图2 没有空气的光亮环境 么巧妙之处?
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光,而 对绿光吸收较少,所以绿光被反射出,所以叶 绿体溶液呈绿色
恩格尔曼实验的巧妙之处:
①实验材料:
选择水绵,其叶绿体呈螺旋式带状,
便于观察;
选用好氧细菌可确定释放氧气多的部位 ②实验条件: 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰 ③实验处理: 用极细的光束的照射,叶绿体可分为光照多和光照少的部 位,形成对比; 临时装片暴露在光下的实验再次验证实验结果
第4节 能量之源---光与光合作用
一、捕获光能的色素
实验:绿叶中色素的提取和分离
1、阐述实验原理、方法?无水乙醇和层析液的用途是什么? 纸层析法 提取色素 分离色素 2、绿叶中色素的提取和分离实验步骤是怎样的?
提取色素 制备滤纸条
鲜叶剪碎 加石英砂和碳酸钙 和无水乙醇 画滤液细线 ①石英砂和碳酸钙的作用是