《2017-2018学年高中生物人教版必修一同步课件：5.4.1捕获光能的色素和结构 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中生物人教版必修一同步课件：5.4.1捕获光能的色素和结构 （29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1课时 捕获光能的色素和结构,一,二,一、捕获光能的色素 1.绿叶中色素的提取和分离,一,二,2.色素的含量和种类,一,二,思考 1.为什么研磨时要迅速?实验中两次用棉塞的目的分别是什么? 答案:无水乙醇易挥发。第一次防止无水乙醇挥发,第二次防止层析液挥发。 2.画滤液细线时为什么重复画一两次? 答案:收集更多的色素,使分离后的色素带明显。 3.滤纸条上色素带有四条,说明了什么? 答案:色素有四种。,一,二,预习反馈 分析“绿叶中色素的提取和分离”实验中以下几种试剂的作用。,答案:提取绿叶中的色素 分离绿叶中的色素 研磨 色素被破坏,一,二,二、叶绿体的结构和功能 1.叶绿体的结构,一,二,
2、2.叶绿体的功能:进行光合作用的场所。 3.恩格尔曼的实验 实验设计:把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中,然后用极细的光束照射水绵;之后再将临时装片暴露在光下。 实验现象:极细的光束照射,细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中;完全暴露在光下,细菌分布在叶绿体所有受光的部位。 实验结论:叶绿体是光合作用的场所,氧气是叶绿体释放的。,一,二,预习反馈 1.判断正误。 (1)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体的基粒和基质中。( ) (2)叶绿体是绿色植物进行光合作用的主要场所。 ( ) 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.叶绿体中的色素
3、都分布在类囊体的薄膜上 B.叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上 C.与光合作用有关的酶只分布在叶绿体基质中 D.与光合作用有关的酶只分布在外膜、内膜和基粒上 解析:叶绿体中的色素都分布在类囊体的薄膜上。在叶绿体的基粒上和基质中,含有许多进行光合作用所必需的酶。 答案:A,探究点一,探究点二,色素的提取和分离 问题情景 1.尝试回答以下问题。 (1)选材时为什么要选取新鲜的绿叶? 答案:新鲜绿叶中色素的含量高。 (2)在滤纸条一端剪去两角的目的是什么? 答案:防止色素随层析液在边缘扩散过快,使层析液同步到达滤液细线,使随后形成的色素带整齐、平行。 (3)为什么滤液细线要画得细、直、齐? 答案:防止
4、色素带重叠而影响分离效果。 (4)为什么滤液细线不能触及层析液? 答案:防止色素溶解到层析液中而无法分离。,探究点一,探究点二,2.下图为实验结果的四条色素带及对应色素,请回答下列问题。,探究点一,探究点二,(1)色素带的宽窄与色素含量有关,色素带越宽说明此种色素含量越多。,(2)相邻两条色素带之间距离最远的是胡萝卜素和叶黄素,最近的是叶绿素a和叶绿素b。 (3)根据色素带的位置,可推知四种色素扩散速度的快慢(或溶解度的高低),溶解度由高到低依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。,探究点一,探究点二,归纳提升 1.色素的提取和分离,探究点一,探究点二,2.绿叶中的色素,探究点一,探究点二
5、,3.“绿叶中色素的提取和分离”实验异常现象分析 (1)收集到的滤液绿色过浅的原因 未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。 使用放置数天的菠菜叶,滤液色素(叶绿素)太少。 一次加入大量的无水乙醇,提取浓度太低。 未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。 (2)滤纸条色素带重叠的原因:滤纸细线画得过粗。 (3)滤纸条看不见色素带的原因 忘记画滤液细线。 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。,探究点一,探究点二,典例剖析 学生利用新鲜菠菜叶进行绿叶中色素的提取和分离实验时,由于各组操作不同,出现了下列四种不同的层析结果。下列分析不合理的是( ),探究点一,探究点二,A.甲可能是因
6、为误用蒸馏水作提取液和层析液 B.乙可能是因为研磨时未加入SiO2 C.丙是正确操作得到的理想结果 D.丁可能是因为研磨时未加入CaCO3 解析:甲中没有提取到任何色素,有可能是用蒸馏水作溶剂,而色素不溶于水;乙中得到色素的量都较少,有可能是没有加入SiO2,使研磨不够充分;丙中得到色素的含量较高,但叶绿素的含量低于类胡萝卜素的含量,可能是因为该材料是发黄的叶片;丁有可能是研磨时未加入CaCO3,破坏了叶绿素,导致叶绿素的含量下降。 答案:C,探究点一,探究点二,活学活练 1.下列有关叶绿体色素的叙述,错误的是( ) A.叶绿体色素在层析液中的溶解度越高,在滤纸上扩散就越慢 B.叶绿素a和叶绿
7、素b在研磨时容易被破坏 C.利用纸层析法可分离四种叶绿体色素 D.滤纸条上得到的色素带不整齐,可能与滤液细线不细不齐有关 答案:A,探究点一,探究点二,2.下图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置,下列与之有关的叙述,错误的是( )A.应向培养皿中倒入层析液 B.应将滤液滴在a处,而不能滴在b处 C.实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形) D.实验得到的若干个同心圆中,最小的一个圆呈橙黄色 解析:色素在滤纸上的扩散速度决定于其在层析液中的溶解度,胡萝卜素扩散速度最快,在改进的装置中,a处应滴加滤液,层析液加入培养皿中,层析液沿灯芯向上扩散,到达a点后沿圆形滤纸扩散,得
8、到四个不同颜色的同心圆,最大的一个是橙黄色。圆形滤纸上四个同心圆由外到内的顺序和滤纸条上由上到下的顺序一致。 答案:D,探究点一,探究点二,捕获光能的结构叶绿体 问题情景 下图中图甲为叶绿体的结构模式图,图乙为不同色素的吸收光谱。结合这两个图思考讨论下列问题。,探究点一,探究点二,1.图甲中的所代表的结构分别是什么? 答案:所代表的结构分别是叶绿体的内外膜、叶绿体基质、基粒。 2.捕获光能的色素分布在图甲中的哪个结构上?该结构是如何构成的? 答案:色素分布在图甲中的基粒上;一个基粒由多个类囊体堆叠而成。 3.叶绿体是如何增大生物膜面积的? 答案:叶绿体通过类囊体堆叠形成基粒的形式增大膜面积。
9、4.进行光合作用所必需的酶分布在叶绿体的哪些结构中? 答案:进行光合作用所必需的酶分布在叶绿体的基粒上和叶绿体基质中。 5.分析图乙,说出色素1和色素2分别代表哪种色素。 答案:色素1和色素2分别是叶绿素b和叶绿素a。,探究点一,探究点二,归纳提升 1.恩格尔曼的实验设计的“四妙”之处 (1)实验材料选得妙:实验材料选择水绵和好氧细菌。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气多的部位。 (2)排除干扰的方法妙:没有空气的黑暗环境,排除了氧气和光的干扰。 (3)观测指标设计得妙:用极细的光束点状投射,叶绿体上可分为有光照和无光照的部位,相当于一组对照实验。 (4)实验对照设计
10、得妙:进行黑暗(局部光照)和曝光对照实验,明确实验结果完全是由光照引起的等。,探究点一,探究点二,2.与叶绿体有关的几点注意事项 (1)与光合作用有关的酶分布在类囊体的薄膜上和基质中,但光合色素只分布在类囊体的薄膜上。 (2)叶绿体以囊状结构堆叠成基粒的方式增大膜面积,而线粒体以内膜向内折叠形成嵴的方式增大膜面积。 (3)叶绿体基粒是由类囊体堆叠而成,每个基粒含2100个类囊体,基粒之间不是孤立的,它们可通过薄膜相连。,探究点一,探究点二,典例剖析 德国一位生物学家为研究光合作用的光谱,将三棱镜产生的光谱投射丝状的水绵上,并在水绵的悬液中放入好氧细菌,观察细菌的聚集情况(如图),得出光合作用在
11、红光区和蓝紫光区最强。这个实验的思路是( ),探究点一,探究点二,A.好氧细菌对不同的光反应不一,好氧细菌聚集多的地方,好氧细菌光合作用强 B.好氧细菌聚集多的地方,O2浓度高,水绵光合作用强,则在该种光照射下植物光合作用强 C.好氧细菌聚集多的地方,水绵光合作用产生的有机物少,则在该种光照射下植物光合作用弱 D.聚集的好氧细菌大量消耗光合作用产物O2,使水绵的光合作用速度加快,则该种光有利于光合作用进行 解析:好氧细菌的生活是需要氧气的,因此在好氧细菌聚集的地方应该是氧气多的地方,此区域也是水绵光合作用强的地方。 答案:B,探究点一,探究点二,活学活练 1.红枫是一种木本观赏植物,在生长季节
12、叶片呈红色。下列关于该植物的叙述,正确的是( ) A.红枫叶片不含叶绿素 B.红枫叶片呈红色是因为吸收了红光 C.红枫叶片能吸收光能进行光合作用 D.液泡中色素吸收的光能用于光合作用 解析:红枫叶含叶绿素,可进行光合作用,红枫叶片呈红色是因液泡中含有色素,其色素是不能吸收光能进行光合作用的。 答案:C,探究点一,探究点二,2.图甲为叶绿体结构模式图,图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。下列相关叙述正确的是( ),A.图乙所示结构取自图甲中的或 B.与光合作用有关的酶全部分布在图乙所示结构上 C.图乙所示的结构可吸收全部的太阳光 D.叶绿体以图甲的形式扩大膜的面积,探究点一,探究点二,解析:图乙
13、所示结构含有光合色素,光合色素只分布在叶绿体的类囊体薄膜上,对应于图甲中的,A项错误;在叶绿体的基质(图甲)中,也分布有与光合作用有关的酶,B项错误;色素只吸收太阳光中的可见光,C项错误;是叶绿体的类囊体,叶绿体以图甲的形式扩大膜的面积,D项正确。 答案:D,1.色素提取的原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,可用无水乙醇提取绿叶中的色素。色素分离的原理:不同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,从而使各种色素相互分离。 2.绿叶中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 3.叶绿体的结构:外表有双层膜(内膜和外膜),内部有许多基粒,基粒与基粒之间充满了基质。基粒由类囊体堆叠而成,上面有色素和与光合作用有关的酶;基质内含酶,还有少量的DNA和RNA。,
