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1、第4节 光合作用和能量转化 添加红光的大棚添加红光的大棚添加蓝光的大棚添加蓝光的大棚问题探讨：问题探讨：不同颜色的光照对植物光合作用有影响吗不同颜色的光照对植物光合作用有影响吗？现代温室大棚的现代温室大棚的“神器神器”红色日光灯红色日光灯红色红色/蓝色蓝色LEDLED灯灯二氧化碳发生器二氧化碳发生器绿色植物储存在有机物中的能量来自哪里呢？绿色植物储存在有机物中的能量来自哪里呢？太阳的光能又是通过什么途径进入植物体内的？太阳的光能又是通过什么途径进入植物体内的？光合作用是唯一能捕获和转化光能的途径。光合作用是唯一能捕获和转化光能的途径。为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不同呢为什么有些植物的叶片
2、在不同时期颜色不同呢？一一、捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构 绿叶中究竟有哪些种类的色素呢？绿叶中究竟有哪些种类的色素呢？如果整株植物的细胞都没有色素，会怎样呢？如果整株植物的细胞都没有色素，会怎样呢？1 1、研磨过程中加入、研磨过程中加入无水乙醇、无水乙醇、SiOSiO2 2、CaCOCaCO3 3的作用的作用是什么？是什么？2 2、将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试、将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试管口塞严？管口塞严？3 3、滤纸条一端为什么要剪去两角？、滤纸条一端为什么要剪去两角？4 4、画滤液细线时应注意什么？、画滤液细线时应注意什么？5 5、为什么不能让滤液细线
3、触及层析液？、为什么不能让滤液细线触及层析液？自主学习：阅读课本自主学习：阅读课本P P97-9897-98，并思考以下几个问题，并思考以下几个问题（1 1）捕获光能的色素）捕获光能的色素 实验原理实验原理 提取提取:分离分离:实验目的实验目的 提取和分离绿叶中的色素，探究绿叶中色素的种类提取和分离绿叶中的色素，探究绿叶中色素的种类用用层析液层析液分离色素分离色素 用用无水乙醇无水乙醇提取色素提取色素 （溶解色素）（溶解色素）（色素在层析液中溶解度不同，溶解度（色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液扩散得快。）高的随层析液扩散得快。）探究：绿叶中色素的提取和分离探究：绿叶中色素的提取和分
4、离纸层析法纸层析法 实验材料用具实验材料用具 新鲜的绿叶新鲜的绿叶（深绿）（深绿）（如菠菜的绿叶）（如菠菜的绿叶）无水乙醇无水乙醇（可用体积分数可用体积分数95%95%的乙醇，加入适量无的乙醇，加入适量无水碳酸钠，除去乙醇中水分水碳酸钠，除去乙醇中水分）层析液层析液二氧化硅和碳酸钙。二氧化硅和碳酸钙。（色素含量高）（色素含量高）实验步骤实验步骤 1.1.提取绿叶中的色素提取绿叶中的色素 a.a.研磨研磨:材料材料:5g:5g鲜叶鲜叶药品药品SiOSiO2 2CaCOCaCO3 3无水乙醇无水乙醇使研磨充分使研磨充分防止色素破坏防止色素破坏溶解色素溶解色素要求：要迅速、充分要求：要迅速、充分b.
5、b.过滤：过滤：获取绿色滤液获取绿色滤液注意用棉塞将试管口塞严注意用棉塞将试管口塞严防止溶剂挥发和色素分子被氧化防止溶剂挥发和色素分子被氧化单层尼龙布：单层尼龙布：滤纸、纱布会吸收色素滤纸、纱布会吸收色素a a、制备滤纸条：、制备滤纸条：干燥的定性滤纸干燥的定性滤纸2.2.色素的分离色素的分离（纸层析法纸层析法）1cm1cm铅笔线铅笔线为什么要剪去两角？为什么要剪去两角？减少边缘效应，使滤液同时减少边缘效应，使滤液同时到达滤液细线。到达滤液细线。b b、画滤液细线、画滤液细线要求要求：细、直、齐：细、直、齐 注意：待滤液干后注意：待滤液干后，再画一两次。，再画一两次。使分离色素带清晰使分离色素
6、带清晰无水乙醇（可用体积分数95%的乙醇，加入适量无水碳酸钠，除去乙醇中水分）划滤液细线的次数太少，滤纸条上的色素含量少叶绿素主要吸收红光和蓝紫光为何滤液细线不能触及层析液？1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)加入的无水乙醇过多，色素溶液浓度小光合作用是唯一能捕获和转化光能的途径。1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)探究：绿叶中色素的提取和分离资料2:在类囊体膜上和叶绿体基质中，含有多种进行光合作用所必需的酶。未加碳酸钙或加入的过少，色素分子部分破坏绿色植物储存在有机物中的能量来自哪里呢？1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)叶绿体基粒的囊状结构的薄膜需氧细菌：集中在氧气多的地方制备
7、滤纸条时，要剪去两角，可以减小边缘效应，使色素在滤纸上扩散均匀，便于观察实验结果2、叶绿体的结构(电镜下)色素的分离（纸层析法）资料2:在类囊体膜上和叶绿体基质中，含有多种进行光合作用所必需的酶。绿叶中究竟有哪些种类的色素呢？C C、分离色素：、分离色素：插滤纸条插滤纸条层析液层析液培养皿培养皿为何滤液细线不能触及层析液？为何滤液细线不能触及层析液？（防止色素溶解在层析液中）（防止色素溶解在层析液中）为何要盖上培养皿？为何要盖上培养皿？（防止层析液挥发，因其易挥发且有毒）（防止层析液挥发，因其易挥发且有毒）3.3.实验结果实验结果胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b1.1.
8、滤纸条上有几条色素带？按什么次序分布？滤纸条上有几条色素带？按什么次序分布？2023/2/13152.2.滤纸条上色素的分布情况说明了什么？滤纸条上色素的分布情况说明了什么？有四条色素带，从上往下依次为橙黄色、黄色、蓝有四条色素带，从上往下依次为橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色的色素带。绿色、黄绿色的色素带。说明绿叶中有说明绿叶中有4 4种色素，它们在层析液的溶解度不同，种色素，它们在层析液的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的速度也不一样。随层析液在滤纸上扩散的速度也不一样。讨论：讨论：注意事项注意事项1.因因无水乙醇无水乙醇和层析液和层析液都是易挥发且都是易挥发且有一定毒性的有有一定毒性的有机溶
9、剂机溶剂，所以研磨要快，收集的滤液要用棉塞塞住，所以研磨要快，收集的滤液要用棉塞塞住，层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的挥发。层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的挥发。2.在研磨时要加少许在研磨时要加少许二氧化硅二氧化硅，目的是为了研磨充分，目的是为了研磨充分，有利于色素的提取；加少许有利于色素的提取；加少许碳酸钙碳酸钙的目的是为了的目的是为了防防止止研磨过程中，研磨过程中，叶绿体中的色素受到破坏叶绿体中的色素受到破坏。3.制备滤纸条时，要剪去两角，可以减小边缘效应，制备滤纸条时，要剪去两角，可以减小边缘效应，使色素在滤纸上扩散均匀使色素在滤纸上扩散均匀，便于观察实验结果，便于观察实验结果叶绿素叶绿
10、素类胡萝卜素类胡萝卜素（3/43/4）（1/41/4）叶绿素叶绿素a a（蓝绿蓝绿色）色）叶绿素叶绿素b b（黄绿黄绿色）色）胡胡萝卜素（萝卜素（橙黄橙黄色）色）叶叶黄素（黄素（黄黄色）色）绿绿叶叶中中的的色色素素1 1、色素的种类、色素的种类1.1.1.1.滤液中色素对不同的单色光吸收有什么差异？滤液中色素对不同的单色光吸收有什么差异？滤液中色素对不同的单色光吸收有什么差异？滤液中色素对不同的单色光吸收有什么差异？思考：思考：2 2、色素的吸收光谱、色素的吸收光谱叶绿素溶液叶绿素溶液叶绿素叶绿素主要吸收主要吸收红光和红光和蓝紫光蓝紫光类胡萝卜素类胡萝卜素主要吸收主要吸收蓝紫光蓝紫光类胡萝卜素
11、溶液类胡萝卜素溶液2 2、色素的吸收光谱、色素的吸收光谱叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱叶绿素叶绿素a a和叶绿素和叶绿素b b主要吸收主要吸收 ；胡萝卜素和叶黄素主要吸收胡萝卜素和叶黄素主要吸收 。蓝紫光蓝紫光和和红光红光蓝紫光蓝紫光5.4.1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)5.4.1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)因为叶绿素对绿因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光吸收最少，绿光被反射回来，光被反射回来，所以叶片才呈现所以叶片才呈现绿色绿色。为什么植物叶片呈现为什么植物叶片呈现绿色绿色？这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？这些捕获光能的色素存在于细胞中的什
12、么部位？5.4.1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)5.4.1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)3.3.叶绿体的结构适于进行光合作用叶绿体的结构适于进行光合作用1 1、叶绿体的形态、叶绿体的形态(光镜下光镜下)一般呈扁平的椭球形或球形。一般呈扁平的椭球形或球形。2 2、叶绿体的结构、叶绿体的结构(电镜下电镜下)基粒基粒叶绿体基质叶绿体基质类囊体类囊体外膜外膜内膜内膜(色素色素)5.4.1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)5.4.1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)结论：结论：氧是由氧是由 叶绿体叶绿体释放出来的，光合作用需要释放出来的，光合作用需要光照。光照。没有空气的黑没有空
13、气的黑暗暗环境，极细环境，极细光束照射光束照射暴暴露露在在光光下下排除排除O O2 2和和光的干扰光的干扰资料资料1 1：18811881年恩格尔曼的实验年恩格尔曼的实验叶绿体的功能叶绿体的功能自主预习教材自主预习教材P P100-101100-101，完成讨论：，完成讨论：5.4.1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)5.4.1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)实验材料：实验材料：水绵：水绵：有螺旋带状叶绿体有螺旋带状叶绿体需氧细菌：需氧细菌：集中在氧气多的地方集中在氧气多的地方恩格尔曼的实验恩格尔曼的实验自变量：自变量：因变量：因变量：光照、黑暗光照、黑暗需氧菌聚集部位需氧菌聚集部位
14、5.4.1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)5.4.1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)分析：这一巧妙的实验说明了什么？分析：这一巧妙的实验说明了什么？叶绿体主要吸收叶绿体主要吸收红光红光与与蓝紫光蓝紫光用于光合作用放出用于光合作用放出O O2 2。恩格尔曼第二个实验恩格尔曼第二个实验 叶绿体叶绿体是进行光合作用的场所。是进行光合作用的场所。5.4.1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)5.4.1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶片才呈现绿色。分析：这一巧妙的实验说明了什么？1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)光合作用是唯一能捕
15、获和转化光能的途径。新鲜的绿叶（深绿）（如菠菜的绿叶）资料2:在类囊体膜上和叶绿体基质中，含有多种进行光合作用所必需的酶。1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？说明绿叶中有4种色素，它们在层析液的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的速度也不一样。2、叶绿体的结构(电镜下)1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)无水乙醇（可用体积分数95%的乙醇，加入适量无水碳酸钠，除去乙醇中水分）叶绿体是进行光合作用的场所。1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶片才呈现绿色。不同颜色的光照对植物光合作用有影响吗？若色素
16、提取液呈淡绿色的，其原因有1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)1、研磨过程中加入无水乙醇、SiO2、CaCO3的作用是什么？1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)资料资料2:2:在类囊体膜上和叶绿体基质中，含有多种进在类囊体膜上和叶绿体基质中，含有多种进行光合作用所必需的行光合作用所必需的酶酶。基粒基粒叶绿体基质叶绿体基质类囊体类囊体外膜外膜内膜内膜(酶酶)(酶、色素酶、色素)5.4.1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)5.4.1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)1 1、色素、色素叶绿体基粒的囊状结构的薄膜叶绿体基粒的囊状结构的薄膜位置位置分类分类叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a a叶绿素叶绿素b b叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素功能功能吸收、吸收、传递、转化光能传递、转化光能含量占含量占1/41/4含量占含量占3/43/4(蓝绿色）蓝绿色）（黄绿色）（黄绿色）（橙黄色）（橙黄色）（黄色）（黄色）叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光；叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光课堂小结课堂小结素素2 2、叶绿体的结构和功能、叶绿体的结构和功能5.4.1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)5.4.1捕获光能的色素和结构(共28张PPT)