高中生物人教版 (2019)必修1《分子與細(xì)胞》一 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)圖片ppt課件

這是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子與細(xì)胞》一 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)圖片ppt課件，共36頁(yè)。PPT課件主要包含了與細(xì)胞中的色素有關(guān)，實(shí)驗(yàn)的選材，實(shí)驗(yàn)的操作，實(shí)驗(yàn)結(jié)果，橙黃色，藍(lán)綠色，黃綠色，完成下列表格，易錯(cuò)提醒，捕獲光能的色素等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1．為什么有些植物的葉片不是綠色的?2．為什么有些植物的葉片在不同時(shí)期顏色不同呢？
說(shuō)明植物細(xì)胞的葉綠體從太陽(yáng)光中捕獲能量，這些能量在二氧化碳和水轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥c氧氣的過(guò)程中，轉(zhuǎn)換并儲(chǔ)存為糖分子中的化學(xué)能
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解葉綠體色素的種類和作用。（生命觀念、科學(xué)探究）2.分析葉綠體的結(jié)構(gòu)，說(shuō)出葉綠體的功能。（生命觀念）
一、綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)
二氧化硅、碳酸鈣、無(wú)水乙醇在實(shí)驗(yàn)中起什么作用？
二氧化硅：研磨充分 碳酸鈣：防止色素被破壞乙醇：提取葉綠體中色素
對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察并提出問(wèn)題，體現(xiàn)了科學(xué)探究的核心素養(yǎng)。
觀看綠葉中色素的提取和分離視頻，回答下面問(wèn)題：
（2）為什么色素會(huì)在濾紙條上分離？
不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的色素隨層析液在濾紙條上擴(kuò)散速度快。
（1）提取葉綠體色素時(shí)使用什么溶劑？
葉綠體中的色素溶于有機(jī)溶劑而不溶于水，可用無(wú)水乙醇等有機(jī)溶劑提取色素。
對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察分析，并提出問(wèn)題，體現(xiàn)了科學(xué)探究的核心素養(yǎng)。
（3）制備濾紙條時(shí)為何要剪掉兩角？
（4）在畫(huà)濾液細(xì)線時(shí)有什么要求？
提示：用力要均勻，快慢要適中。濾液細(xì)線要細(xì)、直，且干燥后重復(fù)畫(huà)一兩次，使濾液細(xì)線既有較多的色素，又使各色素?cái)U(kuò)散的起點(diǎn)相同。
提示：剪掉兩角目的是：防止兩邊濾液擴(kuò)散速度太快，使色素帶擴(kuò)散均勻。
（5）分離綠葉中的色素時(shí)，將濾紙條插入層析液中，為什么不能讓濾液細(xì)線觸及層析液？
提示：如果濾液細(xì)線觸及層析液，那么濾紙條上的色素會(huì)溶于層析液中。
（6）過(guò)濾時(shí)能否用濾紙代替單層尼龍布？
提示：不能用濾紙代替單層尼龍布，因?yàn)闉V紙對(duì)色素具有吸附作用，若用濾紙過(guò)濾，會(huì)導(dǎo)致收集到的濾液色素含量少，使實(shí)驗(yàn)效果不明顯或失敗。
提示：色素的含量不同。葉綠素a的色素帶最寬，說(shuō)明葉綠素a在4種色素中的含量最多，胡蘿卜素色素帶最窄，說(shuō)明胡蘿卜素的含量最少。
（1）為什么不同顏色的色素帶寬度不同？
（2）依據(jù)色素分離的原理分析為什么色素在濾紙條上會(huì)有這樣的排布？
提示：各種色素在層析液中溶解度的高低依次是：胡蘿卜素﹥?nèi)~黃素﹥?nèi)~綠素a﹥?nèi)~綠素b。
提示：在濾紙上距離最近的兩條色素帶是葉綠素a與葉綠素b，距離最遠(yuǎn)的兩條色素帶是胡蘿卜素與葉黃素。
（3）在濾紙上距離最近的兩條色素帶是？距離最遠(yuǎn)的兩條色素帶是？
試著畫(huà)出濾紙條上的色素帶。
1.若最終得到的色素帶顏色淺，不清晰，原因可能有哪些？2.若最終得到的色素帶重疊，不整齊，原因可能有哪些？3.若最終沒(méi)得到色素帶，原因可能有哪些？
①未加二氧化硅 ； ②無(wú)水乙醇加多；③葉片不夠新鮮、濃綠；④畫(huà)濾液細(xì)線時(shí)沒(méi)重復(fù)
①制備濾紙條時(shí)，未剪去兩角；②濾液細(xì)線畫(huà)得不夠細(xì)、直、齊
①未加碳酸鈣；②未加無(wú)水乙醇；③層析液觸及濾液細(xì)線
根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及注意事項(xiàng)，大家再考慮以下問(wèn)題：
實(shí)驗(yàn)中注意的事項(xiàng)1.一般選擇新鮮的綠葉，其葉綠素含量較高。2.研磨過(guò)程中加入無(wú)水乙醇的作用是溶解色素。3.提取色素的無(wú)水乙醇不應(yīng)一次加入，為保證提取效果，應(yīng)分多次加入。4.研磨過(guò)程要迅速、充分，目的是防止乙醇揮發(fā)，并使色素充分溶解。5.碳酸鈣可防止研磨過(guò)程中色素被破壞，且主要保護(hù)的是葉綠素。6.色素提取最好在弱光下進(jìn)行，因?yàn)槿~綠素不穩(wěn)定，見(jiàn)光易分解。7.濾液細(xì)線不能觸及層析液，防止色素溶解在層析液中而觀察不到色素帶。8.試管（燒杯）口一定要蓋嚴(yán)，防止層析液中成分揮發(fā)。
【例1】下列分離綠葉中色素的裝置中，正確的是(　 　)
分離色素時(shí)采用紙層析法，原理是色素在層析液中的溶解度不同，隨著層析液擴(kuò)散的速度不同，最后的結(jié)果是觀察到四條色素帶。層析時(shí)，濾液細(xì)線不能觸及層析液；由于層析液易揮發(fā)，且有毒性，所以要用培養(yǎng)皿蓋蓋住燒杯。
綠葉中會(huì)有哪些色素呢？ 不同的色素對(duì)光的吸收有什么差別呢？ 捕獲光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位呢？
通過(guò)對(duì)綠葉的觀察，并提出問(wèn)題，體現(xiàn)了科學(xué)探究的核心素養(yǎng)。
1．葉綠體內(nèi)色素的分類
葉綠素主要吸收___________類胡蘿卜素主要吸收________
影響葉綠素合成的因素1.光照：影響葉綠素合成的主要因素，植物在黑暗中一般不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃。2.溫度：影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進(jìn)而影響葉綠素的合成；另外，低溫時(shí)葉綠素分子容易被破壞。3.礦質(zhì)元素：葉綠素中含N、Mg等礦質(zhì)元素，若缺乏將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，老葉先變黃；Fe是葉綠素合成過(guò)程中某些酶的輔助成分，缺Fe也會(huì)導(dǎo)致葉綠素合成受阻，幼葉先變黃。
【例2】如圖為用分光光度計(jì)測(cè)定葉片中兩類色素吸收不同波長(zhǎng)光波的曲線圖，請(qǐng)判定A和B分別為何種色素(　　)A．葉綠素、類胡蘿卜素　　　　　　B．類胡蘿卜素、葉綠素C．葉黃素、葉綠素a D．葉綠素a、葉綠素b
據(jù)題圖分析，色素A吸收波峰為紅光和藍(lán)紫光，則表示葉綠素；色素B吸收波峰只有藍(lán)紫光，則表示類胡蘿卜素。
三、葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用
每個(gè)基粒都由一個(gè)個(gè)圓餅狀的囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成。這些囊狀結(jié)構(gòu)稱為類囊體。吸收光能的四種色素就分布在類囊體的薄膜上。
每個(gè)基粒都含有兩個(gè)以上的類囊體，多者可達(dá)100個(gè)以上。葉綠體內(nèi)有如此多的基粒和類囊體，極大地?cái)U(kuò)大了受光面積。
由兩個(gè)以上的類囊體組成，含色素和酶
含多種光合作用所必需的酶，含有少量的DNA和RNA。
內(nèi)膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有什么意義？
恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么問(wèn)題？
1.選材好: 水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察； 用好氧細(xì)菌可確定釋放氧氣多的部位。
2.設(shè)計(jì)妙: 沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾； 用極細(xì)的光束照射，葉綠體上可分為有光照和無(wú)光照 的部位，相當(dāng)于一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)。
恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的巧妙之處
葉綠體、色素與光合作用 1.并不是所有的植物細(xì)胞都含有葉綠體，只有進(jìn)行光合作用的植物細(xì)胞才含有葉綠體。2.色素不只是分布于葉綠體中，也可分布于液泡中，如花青素，但是液泡中的色素不能用于光合作用。3.葉綠體不是細(xì)胞進(jìn)行光合作用的唯一場(chǎng)所，如藍(lán)細(xì)菌沒(méi)有葉綠體，它進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)。
【例3】1880年，德國(guó)科學(xué)家恩格爾曼設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究光合作用的光譜。他將棱鏡產(chǎn)生的光譜投射到絲狀水綿體上，并在水綿懸液中放入好氧細(xì)菌，觀察到細(xì)菌的聚集情況如圖所示。他得出光合作用在紅光區(qū)和藍(lán)光區(qū)最強(qiáng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的思路是(　　)A．細(xì)菌在不同光下的分布不同，細(xì)菌聚集多的地方，細(xì)菌光合作用強(qiáng)B．好氧細(xì)菌聚集多的地方，O2濃度高，水綿光合作用強(qiáng)C．好氧細(xì)菌聚集多的地方，產(chǎn)生的有機(jī)物多，水綿光合作用強(qiáng)D．好氧細(xì)菌大量消耗O2，使水綿光合作用速率加快，則該種光有利于光合作用
恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)巧妙的利用了好氧細(xì)菌會(huì)聚集在氧氣含量高的部位，得出了光合作用的場(chǎng)所為葉綠體，產(chǎn)物之一為氧氣；該細(xì)菌的異化作用的類型為需氧型，絲狀綠藻的同化方式為自養(yǎng)型。從圖示可以看出，光合作用吸收多的光譜是紅橙光和藍(lán)紫光；用白光或同種單色光均勻照射，各部位光合作用強(qiáng)度相等，產(chǎn)生的氧氣也同樣多，故好氧細(xì)菌會(huì)均勻分布。
內(nèi)部的巨大膜表面上，不僅分布著許多吸收光能的色素分子，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶
1.某同學(xué)用韭黃研磨后的提取液進(jìn)行色素分離，在濾紙條上將出現(xiàn)幾條明顯的色素帶（ ）A.0條 B.1條 C.2條 D.4條
韭黃生長(zhǎng)在沒(méi)有光照的環(huán)境中，因此不含有葉綠素，只含有葉黃素和胡蘿卜素兩種色素。
2.大棚種植西蘭花能夠讓我們?cè)诤涞亩疽材芟硎芷涿牢丁榱嗽黾悠洚a(chǎn)量，大棚內(nèi)照明燈的顏色和大棚的塑料薄膜顏色選擇最好的組合為(　　)A．藍(lán)紫光或紅光、無(wú)色透明 B．藍(lán)紫光或紅光、黃色透明C．白光、黃色透明 D．白光、無(wú)色透明
由于照明燈的功率是一定的，所以在相同的功率下，用藍(lán)紫光或紅光的照明燈，植物利用光能的效率最高；由于太陽(yáng)光是一定的，所以用無(wú)色透明的塑料薄膜，植物獲得光能更多。
3.某小組同學(xué)用菠菜葉進(jìn)行色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到的色素帶顏色較淺，其可能的原因有(　　)①無(wú)水乙醇加入量太多②未加CaCO3③未加SiO2④使用放置了數(shù)天的菠菜葉⑤只畫(huà)了一次濾液細(xì)線A．2種 B．3種 C．4種 D．5種
無(wú)水乙醇的作用是提取色素，若加入太多，則色素的濃度降低，會(huì)導(dǎo)致觀察到的色素帶顏色過(guò)淺，①正確；未加CaCO3，葉綠素分子會(huì)被破壞，導(dǎo)致觀察到的色素帶顏色較淺，②正確；未加SiO2研磨不充分，則色素的提取量會(huì)偏少，會(huì)導(dǎo)致觀察到的色素帶顏色較淺，③正確；使用放置了數(shù)天的菠菜葉，部分葉綠素已被分解，也會(huì)導(dǎo)致觀察到的色素帶顏色較淺，④正確；畫(huà)濾液細(xì)線次數(shù)太少，濾紙條上的色素含量較少，也會(huì)導(dǎo)致濾紙條上色素帶顏色較淺，⑤正確。
4.如圖為葉綠體結(jié)構(gòu)示意圖，下列有關(guān)葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的敘述錯(cuò)誤的是(　　)A．①和②具有選擇透過(guò)性功能B．③上既有光合色素又有與光合作用有關(guān)的酶C．③和④上都有與光合作用有關(guān)的酶D．有葉綠體的細(xì)胞才能進(jìn)行光合作用
葉綠體是光合作用的場(chǎng)所，有葉綠體可進(jìn)行光合作用，但是有的生物沒(méi)有葉綠體也可進(jìn)行光合作用，如藍(lán)細(xì)菌。
5.某同學(xué)在做“提取和分離葉綠體色素”實(shí)驗(yàn)時(shí)，操作情況如下所述，結(jié)果實(shí)驗(yàn)失敗，請(qǐng)指出其錯(cuò)誤所在：(1)將5克新鮮完整的菠菜葉放入研缽中，加入丙酮、二氧化硅、碳酸鈣后，迅速研磨，然后按要求過(guò)濾。_____________________________________________________________。 (2)用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線處小心均勻地畫(huà)出一條濾液細(xì)線，并連續(xù)迅速地重復(fù)畫(huà)2～3次。_____________________________________________________________。(3)把畫(huà)好細(xì)線的濾紙條插入層析液中，并不斷搖晃，以求加快色素在濾紙條上的擴(kuò)散。 ___。
未去除粗葉脈和將葉剪碎，降低了
上一次濾液細(xì)線未干燥就畫(huà)下一次，使濾液線過(guò)粗或線上色素較淡
由于搖晃，層析液接觸濾液細(xì)線，溶解了色素