新人教版生物必修1(新教材)课件:5-4光合作用与能量转化.ppt
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1、第四节第四节 光合作用与能量转化光合作用与能量转化 有些蔬菜大棚用红色或蓝色的有些蔬菜大棚用红色或蓝色的 塑料薄膜代替普通塑料薄膜,塑料薄膜代替普通塑料薄膜, 有的温室内悬挂发红色或蓝色有的温室内悬挂发红色或蓝色 的灯管。的灯管。 1.用这种方法有什么好处?这样做对光合作用有影响吗?用这种方法有什么好处?这样做对光合作用有影响吗? 2.为什么是用红色或蓝色的呢?用绿色的可以吗?为什么是用红色或蓝色的呢?用绿色的可以吗? 可以提高光合作用强度;不同颜色的光会影响植物的光合作用。可以提高光合作用强度;不同颜色的光会影响植物的光合作用。 不能;因为叶绿素基本上不吸收绿光不能;因为叶绿素基本上不吸收绿
2、光 光能转化为化学能被细胞所吸光能转化为化学能被细胞所吸 收的过程称为收的过程称为光合作用光合作用。 太阳光中有能量,我 们制造出太阳能电池板 可以捕获其中的能量并 转化为电能。 绿色植物也能捕获 并转化太阳光中的能量, 那么,绿叶中通过什么 物质或结构捕获并转化 光能呢? 捕获光能的色素 我们知道,玉米中有时会出现白化苗。我们知道,玉米中有时会出现白化苗。 白化苗由于不能进行光合作用,待种子中贮白化苗由于不能进行光合作用,待种子中贮 存的养分耗尽就会死亡。可见光合作用与细存的养分耗尽就会死亡。可见光合作用与细 胞中的色素有关。胞中的色素有关。 今天,下面的这个实验,主要目的是探究今天,下面的
3、这个实验,主要目的是探究 绿叶中含有几种色素和学习对色素进行提取绿叶中含有几种色素和学习对色素进行提取 和分离的方法,并设法将这些色素分离开。和分离的方法,并设法将这些色素分离开。 绿叶中有哪些色素呢?绿叶中有哪些色素呢? 叶绿体中色素的提取和分离叶绿体中色素的提取和分离 【实 验】 一、实验原理一、实验原理 1.叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中,叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中, 所以用无水乙醇所以用无水乙醇可提取叶绿体中色素。可提取叶绿体中色素。 2.色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的色素色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的色素 分子随层析液在滤纸条上的扩散得快,溶解度分
4、子随层析液在滤纸条上的扩散得快,溶解度 低的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得慢,低的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得慢, 因而可用因而可用层析液将不同的色素分离层析液将不同的色素分离。 二、实验程序二、实验程序 实验结果:实验结果: 讨论讨论:1.1.滤纸条上有几条不同颜色的色带?其排序怎样?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?宽窄如何?这说明了什么? 2020/12/10 9 叶绿素叶绿素 类胡萝卜素类胡萝卜素 (含量约(含量约3/43/4) (含量约(含量约1/41/4) 叶绿素叶绿素a a(蓝绿色)(蓝绿色) 叶绿素叶绿素b b(黄绿色)(黄绿色) 胡
5、萝卜素(橙黄色)胡萝卜素(橙黄色) 叶黄素(黄色)叶黄素(黄色) 绿 叶 中 的 色 素 绿 叶 中 的 色 素 三、实验关键三、实验关键 1.选材时应注意选择选材时应注意选择鲜嫩、色浓绿鲜嫩、色浓绿、无浆汁的、无浆汁的 叶片。如菠菜叶、棉花叶、洋槐叶等。叶片。如菠菜叶、棉花叶、洋槐叶等。 2.画滤液细线时应以画滤液细线时应以细、齐、直细、齐、直为标准,重复为标准,重复 画线时必须等上次画线干燥后再进行,重复画线时必须等上次画线干燥后再进行,重复 2-3次。次。 3.层析时不要让滤液细线触及层析液层析时不要让滤液细线触及层析液。 四、注意事项四、注意事项 1.因因丙酮和层析液丙酮和层析液都是易
6、挥发且都是易挥发且有一定毒性的有一定毒性的 有机溶剂有机溶剂,所以研磨要快,收集的滤液要用,所以研磨要快,收集的滤液要用 棉塞塞住,层析时要加盖,尽量减少有机溶棉塞塞住,层析时要加盖,尽量减少有机溶 剂的挥发。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,目的是为了研目的是为了研 磨充分,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止防止研磨过程中,研磨过程中,叶绿体中的叶绿体中的 色素受到破坏色素受到破坏。 3.分离色素时,一定不要让滤纸条上的滤液细分离色素时,一定不要让滤纸条上的滤液细 线接触到层析液,这是因为线接触到
7、层析液,这是因为色素易溶解在层色素易溶解在层 析液中析液中,导致色素带不清晰,影响实验效果。,导致色素带不清晰,影响实验效果。 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 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光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类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 类胡萝卜素溶液类胡萝卜素溶液 叶 绿 素 : 吸 收 蓝 紫 光 和 红 光 叶 绿 素 : 吸 收 蓝 紫 光 和 红 光 类 胡 萝 卜 素 : 吸 收 蓝 紫 光 类 胡 萝 卜 素 : 吸 收 蓝 紫 光 叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱 叶绿素叶绿素a a和合叶绿素和合叶绿素b b主要吸收主要吸收蓝
8、紫光蓝紫光和和红光红光, 胡萝卜素和叶红素主要吸收胡萝卜素和叶红素主要吸收蓝紫光蓝紫光。 注注:因为叶绿素对绿光吸收最少,绿光被反:因为叶绿素对绿光吸收最少,绿光被反 射回来,所以叶片才呈现射回来,所以叶片才呈现绿色绿色。 结论:结论: 问题:这些捕获光能的色素存在于细胞中问题:这些捕获光能的色素存在于细胞中 的什么部位?的什么部位? 18171817年,两位法国科学家首次从植物中分年,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。胞中的分布情况。 18651865年,德国植物学家萨克斯研究叶绿年,德国植物学家萨克斯
9、研究叶绿 素在光合作用中的功能时,发现叶绿素并非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,后来人们称之为一个更小的结构里,后来人们称之为叶绿体叶绿体。 3.3.叶绿体叶绿体 叶片中的叶肉细胞叶片中的叶肉细胞 绿叶绿叶 叶肉细胞叶肉细胞 亚显微结构模式图亚显微结构模式图 叶绿体亚显微叶绿体亚显微 结构模式图结构模式图 捕捉光能的色素存在于细胞中的什捕捉光能的色素存在于细胞中的什 么部位?么部位? 讨论:讨论:恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处?恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处? (1 1)、用水绵作实
10、验材料,有)、用水绵作实验材料,有细而长的带状叶绿细而长的带状叶绿 体体,螺旋状分布在细胞中,便于观察和分析研究。,螺旋状分布在细胞中,便于观察和分析研究。 (2 2)、将临时装片置于黑暗且没有空气的环境)、将临时装片置于黑暗且没有空气的环境 中,排除了环境中中,排除了环境中光线和光线和O2的影响,从而确保的影响,从而确保 实验能顺利进行。实验能顺利进行。 (3 3)、用极细的光束照射,并且用好氧菌进)、用极细的光束照射,并且用好氧菌进 行检测,能准确的判断水绵行检测,能准确的判断水绵细胞中放细胞中放O2 部位。部位。 (4 4)、进行黑暗(局部光照)与曝光的)、进行黑暗(局部光照)与曝光的对
11、照实对照实 验验,从而明确实验结果完全是由光照引起的。,从而明确实验结果完全是由光照引起的。 结论结论: 叶绿体叶绿体是进行光合作用的场所,它内是进行光合作用的场所,它内 部的巨大膜表面上,不仅分布着许多部的巨大膜表面上,不仅分布着许多 吸收光能的吸收光能的色素分子色素分子,还有许多进行,还有许多进行 光合作用所必需的光合作用所必需的酶酶。 二、光合作用的原理和应用 1 1、光合作用的概念、光合作用的概念 指绿色植物通过叶绿体,利用光能,指绿色植物通过叶绿体,利用光能, 把二氧化碳和水转化成储存着能量把二氧化碳和水转化成储存着能量 的有机物,并且释放出氧气的过程。的有机物,并且释放出氧气的过程
12、。 2 2、光合作用的实质、光合作用的实质 合成有机物,储存能量合成有机物,储存能量 光合作用的探究历程光合作用的探究历程 普利斯特利的实验 结论:水分是结论:水分是 植物建造自身植物建造自身 的原料。的原料。 17 17世纪世纪海尔蒙特海尔蒙特栽培的柳栽培的柳 树实验树实验 一段时间后一段时间后 一段时间后一段时间后 1771年普利斯特利实验年普利斯特利实验 普 利 斯 特 利 实 验 普 利 斯 特 利 实 验 结论:植物可以更新空气结论:植物可以更新空气 有人重复了普利斯特利的实验,得到相反的结有人重复了普利斯特利的实验,得到相反的结 果,所以有人认为植物也能使空气变污浊?果,所以有人认
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