捕获光能的色素和结构 课件【备课精研+延伸拓展】高一上学期生物人教版必修1

课标要求1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转化并储存为糖分子中的化学能2.活动：提取和分离叶绿体色素；第三单元 第5课时 捕获光能的色素和结构1.绿叶中色素提取和分离实验的实验原理分别是什么？2.色素提取实验中使用SiO2 和CacO3 的目的是什么？3.分离色素的方法？注意事项？3.色素滤纸条上的位置分布（由上到下）是什么样的？这样的分布说明什么?4.绿叶中色素的种类和含量？分别吸收的光谱是什么？波长范围？5.叶绿体的哪些结构适于进行光合作用？并说明原因？6.恩格尔曼的两个实验是如何做的？实验结论是什么？内容聚焦绿叶中色素的提取和分离提取原理分离原理叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇(也可以用丙酮代替，但是丙酮有毒，注意采取措施）中。绿叶中的色素不只一种，它们都能溶解在层析液中。然而，它们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。SiO2无水乙醇CaCO3尼龙布纸层析法层析液滤纸条滤液细线一、绿叶中色素的提取和分离1.实验原理2.实验步骤提取色素制备滤纸条画滤液细线分离色素研磨过滤收集滤液单层尼龙布单层尼龙布干燥滤纸剪滤纸条铅笔画线吸取滤液画线重复画线细、直、齐：使分离的色素带平整、不重叠积累更多的色素，使分离出的色素带清晰。不能让滤液细线触及层析液：防止色素溶解在层析液中，导致观察不到色素带棉塞和培养皿是防止层析液中的棉塞和培养皿是防止层析液中的成分挥发成分挥发(因为丙酮、苯等有毒因为丙酮、苯等有毒)一、绿叶中色素的提取和分离过程过程注意事项注意事项操作目的操作目的提提取取色色素素1 1选鲜嫩、深绿色的叶片选鲜嫩、深绿色的叶片2 2研磨时加无水乙醇研磨时加无水乙醇3 3加少量加少量SiOSiO2 2和和CaCOCaCO3 34 4迅速、充分研磨迅速、充分研磨5 5盛滤液的试管管口加棉塞盛滤液的试管管口加棉塞分分离离色色素素1 1滤纸预先干燥处理滤纸预先干燥处理2 2滤液细线：直、细、均匀滤液细线：直、细、均匀3 3滤液细线干燥后重复画一两次滤液细线干燥后重复画一两次4 4滤液细线不触及层析液滤液细线不触及层析液使滤液中色素含量高使滤液中色素含量高溶解叶绿体中的色素溶解叶绿体中的色素研磨充分和保护叶绿素研磨充分和保护叶绿素防止乙醇蒸发，并充分溶解色素防止乙醇蒸发，并充分溶解色素防止乙醇挥发和色素氧化防止乙醇挥发和色素氧化使层析液在滤纸上扩散速度快使层析液在滤纸上扩散速度快使分离的色素带平整、不重叠使分离的色素带平整、不重叠使分离的色素带清晰分明使分离的色素带清晰分明防止色素直接溶解到层析液中防止色素直接溶解到层析液中3.实验中的注意事项和操作目的归纳一、绿叶中色素的提取和分离一、绿叶中色素的提取和分离4.实验结果光合色素功能：吸收、传递（四种色素）、转化光能（只有少数特殊状态的叶绿素a）A.收集到的滤液绿色过浅的原因分析 未加石英砂未加石英砂(二氧化硅二氧化硅)，研磨不充分。，研磨不充分。使用放置数天的菠菜叶，滤液色素使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素叶绿素)太少。太少。一次加入大量的无水乙醇提取浓度太低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。未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。B.滤纸条色素带重叠：没经干燥处理，滤液线不能达到细、齐的要求，使色素扩散不一致造成的。没经干燥处理，滤液线不能达到细、齐的要求，使色素扩散不一致造成的。C.滤纸条看不到色素带 忘记画滤液细线。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。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。D.滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带：忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶黄叶”。5.实验异常结果分析一、绿叶中色素的提取和分离二、叶绿体中色素的吸收光谱分析A.A.叶绿素主要吸收红光和蓝紫光叶绿素主要吸收红光和蓝紫光B.B.叶绿素叶绿素a a和叶绿素和叶绿素b b的吸收峰值的吸收峰值不同不同C.C.类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不吸收红光不吸收红光D.D.叶绿体中的色素只吸收可见光，叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。而对红外光和紫外光等不吸收。温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充光源？叶片呈绿色的原因？秋天叶片变黄的原因？枫叶秋天变红色的原因？比较项目光合色素细胞液色素存在部位叶绿体叶绿体液泡液泡溶解性脂溶性脂溶性水溶性水溶性代表种类类胡萝卜素和叶绿素类胡萝卜素和叶绿素花青素花青素颜色橙黄、黄、绿橙黄、黄、绿红、蓝、紫红、蓝、紫颜色变化不随不随pHpH改变变化颜色改变变化颜色随随pHpH改变变化颜色改变变化颜色红苋菜：炒菜菜汤出色，因为是水溶性的花青素。胡萝卜：炒菜菜汤不出色，因为是脂溶性的胡萝卜素。归纳提升植物色素归纳提升影响叶绿素合成因素的分析1.1.某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中色素的提取和分离实验时某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中色素的提取和分离实验时,由于由于各组操作不同各组操作不同,出现了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是出现了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是 ()A.A.甲可能是因为研磨时未加入甲可能是因为研磨时未加入SiOSiO2 2B.B.乙可能是因为研磨时未加入乙可能是因为研磨时未加入CaCOCaCO3 3C.C.丙可能是误用水作提取液和层析液丙可能是误用水作提取液和层析液D.D.丁是正确操作得到的理想结果丁是正确操作得到的理想结果 D D对位练习2.在做提取和分离叶绿体中的光合色素实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“”表示使用，“”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为试剂甲乙丙丁无水乙醇CaCO3SiO2A.B.C.D.B B对位练习3.在进行光合色素的提取和分离实验时，取一圆形滤纸，在滤纸中央滴一滴色素提取液，再滴一滴层析液，将会得到近似同心的四个色素环，如图。下列说法错误的是A.通常提取液呈现绿色是因为叶片中叶绿素的含量比类胡萝卜素的高B.提取色素时加入少许CaCO3和SiO2C.若提取的是缺镁叶片中的色素，则最外侧两圈色素环颜色较淡D.最外侧两圈色素环的色素主要吸收蓝紫光CC对位练习恩格尔曼的第一个实验好氧细菌水绵好氧细菌恩格尔曼的第二个实验恩格尔曼的第二个实验恩格尔曼第一个实验结论是什么？氧气是由叶绿体在光照条件下释放出来的，氧气是由叶绿体在光照条件下释放出来的，叶绿体是光合作用的场所叶绿体是光合作用的场所恩格尔曼第二个实验结论是什么？a:a:叶绿体能吸收光能用于光合作用放叶绿体能吸收光能用于光合作用放o o2 2b:b:叶绿体主要吸收蓝紫光和红光。叶绿体主要吸收蓝紫光和红光。三、叶绿体的结构适于进行光合作用特别提醒特别提醒恩格尔曼实验的巧妙之处(1)实验材料选择巧妙:实验材料选择水绵,水绵不但具有细而长的带状叶绿体,而且叶绿体在细胞中呈螺旋式分布,便于观察实验结果和设置对照。(2)排除干扰的方法巧妙:没有空气的黑暗环境排除了环境中氧气和光的干扰。(3)观测指标设计巧妙:通过观测需氧细菌的分布,准确判断出释放氧气的部位。(4)实验对照设计巧妙:用极细的光束点状投射,使叶绿体上分为获得光照和无光照的部位,相当于一组对照实验;进行黑暗(局部光照)和完全暴露在光下的对照实验,明确实验结果完全是由光照引起的。三、叶绿体的结构适于进行光合作用三、叶绿体的结构适于进行光合作用叶绿体类囊体堆叠成叶绿体类囊体堆叠成基粒，增大了叶绿体膜基粒，增大了叶绿体膜的表面积的表面积叶绿体叶绿体内部巨大的膜内部巨大的膜表面上，分布着大量光表面上，分布着大量光合色素合色素类囊体类囊体膜上和叶绿体膜上和叶绿体基质中，有许多与光合基质中，有许多与光合作用有关的酶作用有关的酶