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1、必修必修1 分子与细胞分子与细胞2023-05-302023-05-30第第5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用问题探讨问题探讨 你参观或听说过植物工厂吗？植物工厂在人工精密的控你参观或听说过植物工厂吗？植物工厂在人工精密的控你参观或听说过植物工厂吗？植物工厂在人工精密的控你参观或听说过植物工厂吗？植物工厂在人工精密的控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分条件下，制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分条件下，制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分条件下，制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分条件下，生产蔬菜和其他植物。有的蔬菜工厂完全依赖生产蔬菜和其他植物
2、。有的蔬菜工厂完全依赖生产蔬菜和其他植物。有的蔬菜工厂完全依赖生产蔬菜和其他植物。有的蔬菜工厂完全依赖LEDLED灯等人工灯等人工灯等人工灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色光源。光源，其中常见的是红色、蓝色和白色光源。光源，其中常见的是红色、蓝色和白色光源。光源，其中常见的是红色、蓝色和白色光源。讨论：讨论：讨论：讨论：1.1.靠人工光源生产蔬菜有什么好处？靠人工光源生产蔬菜有什么好处？靠人工光源生产蔬菜有什么好处？靠人工光源生产蔬菜有什么好处？2.2.为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和
3、温度等条件为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件？1.1.提示：提示：提示：提示：用人工光源生产蔬菜，可以用人工光源生产蔬菜，可以用人工光源生产蔬菜，可以用人工光源生产蔬菜，可以避免由于自然光照不足导致光合作避免由于自然光照不足导致光合作避免由于自然光照不足导致光合作避免由于自然光照不足导致光合作用强度低而造成的减产用强度低而造成的减产用强度低而造成的减产用强度低而造成的减产。同时，。同时，。同时，。同时，人工光照的强度和不同颜色的光也可以人人工光照的强度和不同颜色的光也可以人人工光照的强度和不同颜色的光也可以人人工光照的强度和不同颜色的光也可以人工调控工调控工调控工调控，可以根据植
4、物生长的情况进行调节，使蔬菜产量达到最大。，可以根据植物生长的情况进行调节，使蔬菜产量达到最大。，可以根据植物生长的情况进行调节，使蔬菜产量达到最大。，可以根据植物生长的情况进行调节，使蔬菜产量达到最大。2.2.提示：提示：提示：提示：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、营养液成分和温度都是影响植物生长的重要外部条条件。二氧化碳浓度、营养液成分和温度都是影响植物生长的重要外部条条件。二氧化碳浓度、
5、营养液成分和温度都是影响植物生长的重要外部条条件。二氧化碳浓度、营养液成分和温度都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。件，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。件，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。件，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。探究实践探究实践绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离探究实践探究实践一、实验原理：一、实验原理：一、实验原理：一、实验原理：1.1.色素的提取原理：色素的提取原理：色素的提取原理：色素的提取原理：叶绿体中的色素不能溶于水，而溶于有机溶剂叶绿
6、体中的色素不能溶于水，而溶于有机溶剂叶绿体中的色素不能溶于水，而溶于有机溶剂叶绿体中的色素不能溶于水，而溶于有机溶剂 ，因此可以用，因此可以用，因此可以用，因此可以用无水乙醇无水乙醇无水乙醇无水乙醇(或丙酮或丙酮或丙酮或丙酮)作溶剂提取绿叶中的色素作溶剂提取绿叶中的色素作溶剂提取绿叶中的色素作溶剂提取绿叶中的色素 。2.2.色素的分离原理：色素的分离原理：色素的分离原理：色素的分离原理：(纸层析法纸层析法纸层析法纸层析法)：利用不同的色素在利用不同的色素在利用不同的色素在利用不同的色素在层析液层析液层析液层析液中的中的中的中的溶解度溶解度溶解度溶解度不同进行分离，不同进行分离，不同进行分离，不
7、同进行分离，溶解度高的随层析溶解度高的随层析溶解度高的随层析溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。液在滤纸上扩散得快，反之则慢。液在滤纸上扩散得快，反之则慢。液在滤纸上扩散得快，反之则慢。四种色素在层析液的溶解度情况：胡萝卜素叶黄素叶绿素四种色素在层析液的溶解度情况：胡萝卜素叶黄素叶绿素四种色素在层析液的溶解度情况：胡萝卜素叶黄素叶绿素四种色素在层析液的溶解度情况：胡萝卜素叶黄素叶绿素a a叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素b b。因此这四种色素在滤纸上扩散速度依次降低。因此这四种色素在滤纸上扩散速度依次降低。因此这四种色素在滤纸上扩散速度依次降低。因此这四种色素在滤纸上扩散速度依次降低。探究实
8、践探究实践二、实验材料的选择和试剂的使用：二、实验材料的选择和试剂的使用：二、实验材料的选择和试剂的使用：二、实验材料的选择和试剂的使用：1.1.材料选取：材料选取：材料选取：材料选取：选取选取选取选取新鲜绿叶新鲜绿叶新鲜绿叶新鲜绿叶，以保证含有，以保证含有，以保证含有，以保证含有较多的较多的较多的较多的光合光合光合光合色素。色素。色素。色素。2.2.实验中几种试剂的作用：实验中几种试剂的作用：实验中几种试剂的作用：实验中几种试剂的作用：(1)(1)无水乙醇：无水乙醇：无水乙醇：无水乙醇：用于用于用于用于溶解溶解溶解溶解而提取绿叶中的色素。而提取绿叶中的色素。而提取绿叶中的色素。而提取绿叶中的
9、色素。(2)(2)二氧化硅二氧化硅二氧化硅二氧化硅(石英砂石英砂石英砂石英砂)：可增加杵棒与研钵间可增加杵棒与研钵间可增加杵棒与研钵间可增加杵棒与研钵间的摩擦力，破坏细胞结构，的摩擦力，破坏细胞结构，的摩擦力，破坏细胞结构，的摩擦力，破坏细胞结构，使研磨充分。使研磨充分。使研磨充分。使研磨充分。(3)(3)碳酸钙：碳酸钙：碳酸钙：碳酸钙：调节调节调节调节PHPH，减少研磨过程中叶绿素减少研磨过程中叶绿素减少研磨过程中叶绿素减少研磨过程中叶绿素受到破坏。受到破坏。受到破坏。受到破坏。(因为在研磨过程中，会磨损液泡，因为在研磨过程中，会磨损液泡，因为在研磨过程中，会磨损液泡，因为在研磨过程中，会磨
10、损液泡，细胞液中的有机酸使叶绿素破坏，细胞液中的有机酸使叶绿素破坏，细胞液中的有机酸使叶绿素破坏，细胞液中的有机酸使叶绿素破坏，CaCOCaCO3 3可中可中可中可中和细胞液中的有机酸，从而保护叶绿素和细胞液中的有机酸，从而保护叶绿素和细胞液中的有机酸，从而保护叶绿素和细胞液中的有机酸，从而保护叶绿素)。(4)(4)层析液：层析液：层析液：层析液：用于用于用于用于分离分离分离分离绿叶中的色素。绿叶中的色素。绿叶中的色素。绿叶中的色素。探究实践探究实践步骤步骤步骤步骤方法方法方法方法提取提取提取提取色素色素色素色素取材取材取材取材称取称取称取称取5g5g绿色叶片，剪碎，放入研钵中。绿色叶片，剪碎
11、，放入研钵中。绿色叶片，剪碎，放入研钵中。绿色叶片，剪碎，放入研钵中。研磨研磨研磨研磨往研钵中加入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入往研钵中加入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入往研钵中加入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入往研钵中加入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入5mL5mL无水乙醇，进行迅速充分的研磨。无水乙醇，进行迅速充分的研磨。无水乙醇，进行迅速充分的研磨。无水乙醇，进行迅速充分的研磨。过滤过滤过滤过滤漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入漏斗中过滤，将滤液收集到试管中，及时用
12、棉塞漏斗中过滤，将滤液收集到试管中，及时用棉塞漏斗中过滤，将滤液收集到试管中，及时用棉塞漏斗中过滤，将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞紧。将试管口塞紧。将试管口塞紧。将试管口塞紧。制备滤纸条制备滤纸条制备滤纸条制备滤纸条取一块干燥处理过的定性滤纸，将滤纸剪成长取一块干燥处理过的定性滤纸，将滤纸剪成长取一块干燥处理过的定性滤纸，将滤纸剪成长取一块干燥处理过的定性滤纸，将滤纸剪成长6cm6cm，宽，宽，宽，宽1cm1cm滤纸条，将滤纸条的一端剪去两滤纸条，将滤纸条的一端剪去两滤纸条，将滤纸条的一端剪去两滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角，并在距这一端角，并在距这一端角，并在距这一端角，并在距这一
13、端1cm1cm处用铅笔画一条细的横线。处用铅笔画一条细的横线。处用铅笔画一条细的横线。处用铅笔画一条细的横线。画滤液细线画滤液细线画滤液细线画滤液细线用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔细线画一条细用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔细线画一条细用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔细线画一条细用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔细线画一条细而且直的滤液细线，等滤液干后，重复二三次。而且直的滤液细线，等滤液干后，重复二三次。而且直的滤液细线，等滤液干后，重复二三次。而且直的滤液细线，等滤液干后，重复二三次。分离分离分离分离色素色素色素色素准备层析液准备层析液准备层析液准备层析液将将将将3mL3mL的层析液倒入烧杯中。的
14、层析液倒入烧杯中。的层析液倒入烧杯中。的层析液倒入烧杯中。放入滤纸条放入滤纸条放入滤纸条放入滤纸条将滤纸条将滤纸条将滤纸条将滤纸条(画有滤液细线的一端朝下画有滤液细线的一端朝下画有滤液细线的一端朝下画有滤液细线的一端朝下)略微靠着烧略微靠着烧略微靠着烧略微靠着烧杯的内壁，轻轻插入到层析液中，随后用培养皿杯的内壁，轻轻插入到层析液中，随后用培养皿杯的内壁，轻轻插入到层析液中，随后用培养皿杯的内壁，轻轻插入到层析液中，随后用培养皿盖上烧杯。盖上烧杯。盖上烧杯。盖上烧杯。观察结果观察结果观察结果观察结果三、方法与步骤：三、方法与步骤：三、方法与步骤：三、方法与步骤：观看视频观看视频观看视频观看视频探
15、究实践探究实践 结果分析：结果分析：结果分析：结果分析：1.1.有四条色素带，有四条色素带，有四条色素带，有四条色素带，从上到下依次是：从上到下依次是：从上到下依次是：从上到下依次是：胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素(橙黄色橙黄色橙黄色橙黄色)、叶黄色、叶黄色、叶黄色、叶黄色(黄色黄色黄色黄色)、叶、叶、叶、叶绿素绿素绿素绿素a(a(蓝绿色蓝绿色蓝绿色蓝绿色)、叶绿素、叶绿素、叶绿素、叶绿素b(b(黄绿色黄绿色黄绿色黄绿色)。由此可了解叶绿体中有几种色素由此可了解叶绿体中有几种色素由此可了解叶绿体中有几种色素由此可了解叶绿体中有几种色素及它们的颜色；它们在层析液中的溶及它们的颜色；它们在层析液
16、中的溶及它们的颜色；它们在层析液中的溶及它们的颜色；它们在层析液中的溶解度情况。解度情况。解度情况。解度情况。2.2.滤纸条上四条色素带中最宽是叶滤纸条上四条色素带中最宽是叶滤纸条上四条色素带中最宽是叶滤纸条上四条色素带中最宽是叶绿素绿素绿素绿素a a，其次是叶绿素，其次是叶绿素，其次是叶绿素，其次是叶绿素b b、叶黄素、胡、叶黄素、胡、叶黄素、胡、叶黄素、胡萝卜素。萝卜素。萝卜素。萝卜素。这说明色素的含量相对这说明色素的含量相对这说明色素的含量相对这说明色素的含量相对情况：情况：情况：情况：叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素a a 叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素b b 叶黄素叶黄素叶黄素叶黄素胡萝卜素。胡萝卜素。胡萝卜素。胡萝卜素。橙黄色橙黄色橙黄色橙黄色(胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素)黄色黄色黄色黄色(叶黄素叶黄素叶黄素叶黄素)蓝绿色蓝绿色蓝绿色蓝绿色(叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素a)a)黄绿色黄绿色黄绿色黄绿色(叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素b b)滤液细线滤液细线滤液细线滤液细线四、实验结果及结果分析：四、实验结果及结果分析：四、实验结果及结果分析：四、实验结果及结果分析：探究实践探究实践实验点拨：
