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高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》一 捕获光能的色素和结构图片ppt课件
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》一 捕获光能的色素和结构图片ppt课件，共36页。PPT课件主要包含了与细胞中的色素有关，实验的选材，实验的操作，实验结果，橙黄色，蓝绿色，黄绿色，完成下列表格，易错提醒，捕获光能的色素等内容，欢迎下载使用。
1．为什么有些植物的叶片不是绿色的?2．为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不同呢？
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，转换并储存为糖分子中的化学能
1.通过实验，了解叶绿体色素的种类和作用。（生命观念、科学探究）2.分析叶绿体的结构，说出叶绿体的功能。（生命观念）
一、绿叶中色素的提取和分离实验
二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇在实验中起什么作用？
二氧化硅：研磨充分 碳酸钙：防止色素被破坏乙醇：提取叶绿体中色素
对实验现象进行观察并提出问题，体现了科学探究的核心素养。
观看绿叶中色素的提取和分离视频，回答下面问题：
（2）为什么色素会在滤纸条上分离？
不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的色素随层析液在滤纸条上扩散速度快。
（1）提取叶绿体色素时使用什么溶剂？
叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。
对实验现象进行观察分析，并提出问题，体现了科学探究的核心素养。
（3）制备滤纸条时为何要剪掉两角？
（4）在画滤液细线时有什么要求？
提示：用力要均匀，快慢要适中。滤液细线要细、直，且干燥后重复画一两次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同。
提示：剪掉两角目的是：防止两边滤液扩散速度太快，使色素带扩散均匀。
（5）分离绿叶中的色素时，将滤纸条插入层析液中，为什么不能让滤液细线触及层析液？
提示：如果滤液细线触及层析液，那么滤纸条上的色素会溶于层析液中。
（6）过滤时能否用滤纸代替单层尼龙布？
提示：不能用滤纸代替单层尼龙布，因为滤纸对色素具有吸附作用，若用滤纸过滤，会导致收集到的滤液色素含量少，使实验效果不明显或失败。
提示：色素的含量不同。叶绿素a的色素带最宽，说明叶绿素a在4种色素中的含量最多，胡萝卜素色素带最窄，说明胡萝卜素的含量最少。
（1）为什么不同颜色的色素带宽度不同？
（2）依据色素分离的原理分析为什么色素在滤纸条上会有这样的排布？
提示：各种色素在层析液中溶解度的高低依次是：胡萝卜素﹥叶黄素﹥叶绿素a﹥叶绿素b。
提示：在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素a与叶绿素b，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。
（3）在滤纸上距离最近的两条色素带是？距离最远的两条色素带是？
试着画出滤纸条上的色素带。
1.若最终得到的色素带颜色浅，不清晰，原因可能有哪些？2.若最终得到的色素带重叠，不整齐，原因可能有哪些？3.若最终没得到色素带，原因可能有哪些？
①未加二氧化硅 ； ②无水乙醇加多；③叶片不够新鲜、浓绿；④画滤液细线时没重复
①制备滤纸条时，未剪去两角；②滤液细线画得不够细、直、齐
①未加碳酸钙；②未加无水乙醇；③层析液触及滤液细线
根据实验过程及注意事项，大家再考虑以下问题：
实验中注意的事项1.一般选择新鲜的绿叶，其叶绿素含量较高。2.研磨过程中加入无水乙醇的作用是溶解色素。3.提取色素的无水乙醇不应一次加入，为保证提取效果，应分多次加入。4.研磨过程要迅速、充分，目的是防止乙醇挥发，并使色素充分溶解。5.碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏，且主要保护的是叶绿素。6.色素提取最好在弱光下进行，因为叶绿素不稳定，见光易分解。7.滤液细线不能触及层析液，防止色素溶解在层析液中而观察不到色素带。8.试管（烧杯）口一定要盖严，防止层析液中成分挥发。
【例1】下列分离绿叶中色素的装置中，正确的是( )
分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带。层析时，滤液细线不能触及层析液；由于层析液易挥发，且有毒性，所以要用培养皿盖盖住烧杯。
绿叶中会有哪些色素呢？ 不同的色素对光的吸收有什么差别呢？ 捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？
通过对绿叶的观察，并提出问题，体现了科学探究的核心素养。
1．叶绿体内色素的分类
叶绿素主要吸收___________类胡萝卜素主要吸收________
影响叶绿素合成的因素1.光照：影响叶绿素合成的主要因素，植物在黑暗中一般不能合成叶绿素，因而叶片发黄。2.温度：影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成；另外，低温时叶绿素分子容易被破坏。3.矿质元素：叶绿素中含N、Mg等矿质元素，若缺乏将导致叶绿素无法合成，老叶先变黄；Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也会导致叶绿素合成受阻，幼叶先变黄。
【例2】如图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，请判定A和B分别为何种色素( )A．叶绿素、类胡萝卜素 B．类胡萝卜素、叶绿素C．叶黄素、叶绿素a D．叶绿素a、叶绿素b
据题图分析，色素A吸收波峰为红光和蓝紫光，则表示叶绿素；色素B吸收波峰只有蓝紫光，则表示类胡萝卜素。
三、叶绿体的结构适于进行光合作用
每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上。
每个基粒都含有两个以上的类囊体，多者可达100个以上。叶绿体内有如此多的基粒和类囊体，极大地扩大了受光面积。
由两个以上的类囊体组成，含色素和酶
含多种光合作用所必需的酶，含有少量的DNA和RNA。
内膜的结构特点有什么意义？
恩格尔曼的实验说明了什么问题？
1.选材好: 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.设计妙: 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰； 用极细的光束照射，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。
恩格尔曼实验的巧妙之处
叶绿体、色素与光合作用 1.并不是所有的植物细胞都含有叶绿体，只有进行光合作用的植物细胞才含有叶绿体。2.色素不只是分布于叶绿体中，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.叶绿体不是细胞进行光合作用的唯一场所，如蓝细菌没有叶绿体，它进行光合作用的场所是细胞质。
【例3】1880年，德国科学家恩格尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵体上，并在水绵悬液中放入好氧细菌，观察到细菌的聚集情况如图所示。他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。这个实验的思路是( )A．细菌在不同光下的分布不同，细菌聚集多的地方，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C．好氧细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强D．好氧细菌大量消耗O2，使水绵光合作用速率加快，则该种光有利于光合作用
恩格尔曼的实验巧妙的利用了好氧细菌会聚集在氧气含量高的部位，得出了光合作用的场所为叶绿体，产物之一为氧气；该细菌的异化作用的类型为需氧型，丝状绿藻的同化方式为自养型。从图示可以看出，光合作用吸收多的光谱是红橙光和蓝紫光；用白光或同种单色光均匀照射，各部位光合作用强度相等，产生的氧气也同样多，故好氧细菌会均匀分布。
内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶
1.某同学用韭黄研磨后的提取液进行色素分离，在滤纸条上将出现几条明显的色素带（ ）A.0条 B.1条 C.2条 D.4条
韭黄生长在没有光照的环境中，因此不含有叶绿素，只含有叶黄素和胡萝卜素两种色素。
2.大棚种植西兰花能够让我们在寒冷的冬季也能享受其美味。为了增加其产量，大棚内照明灯的颜色和大棚的塑料薄膜颜色选择最好的组合为( )A．蓝紫光或红光、无色透明 B．蓝紫光或红光、黄色透明C．白光、黄色透明 D．白光、无色透明
由于照明灯的功率是一定的，所以在相同的功率下，用蓝紫光或红光的照明灯，植物利用光能的效率最高；由于太阳光是一定的，所以用无色透明的塑料薄膜，植物获得光能更多。
3.某小组同学用菠菜叶进行色素的提取和分离实验时，观察到的色素带颜色较浅，其可能的原因有( )①无水乙醇加入量太多②未加CaCO3③未加SiO2④使用放置了数天的菠菜叶⑤只画了一次滤液细线A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
无水乙醇的作用是提取色素，若加入太多，则色素的浓度降低，会导致观察到的色素带颜色过浅，①正确；未加CaCO3，叶绿素分子会被破坏，导致观察到的色素带颜色较浅，②正确；未加SiO2研磨不充分，则色素的提取量会偏少，会导致观察到的色素带颜色较浅，③正确；使用放置了数天的菠菜叶，部分叶绿素已被分解，也会导致观察到的色素带颜色较浅，④正确；画滤液细线次数太少，滤纸条上的色素含量较少，也会导致滤纸条上色素带颜色较浅，⑤正确。
4.如图为叶绿体结构示意图，下列有关叶绿体结构与功能的叙述错误的是( )A．①和②具有选择透过性功能B．③上既有光合色素又有与光合作用有关的酶C．③和④上都有与光合作用有关的酶D．有叶绿体的细胞才能进行光合作用
叶绿体是光合作用的场所，有叶绿体可进行光合作用，但是有的生物没有叶绿体也可进行光合作用，如蓝细菌。
5.某同学在做“提取和分离叶绿体色素”实验时，操作情况如下所述，结果实验失败，请指出其错误所在：(1)将5克新鲜完整的菠菜叶放入研钵中，加入丙酮、二氧化硅、碳酸钙后，迅速研磨，然后按要求过滤。_____________________________________________________________。 (2)用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线，并连续迅速地重复画2～3次。_____________________________________________________________。(3)把画好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散。 ___。
未去除粗叶脉和将叶剪碎，降低了
上一次滤液细线未干燥就画下一次，使滤液线过粗或线上色素较淡
由于摇晃，层析液接触滤液细线，溶解了色素
1．为什么有些植物的叶片不是绿色的?2．为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不同呢？
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，转换并储存为糖分子中的化学能
1.通过实验，了解叶绿体色素的种类和作用。（生命观念、科学探究）2.分析叶绿体的结构，说出叶绿体的功能。（生命观念）
一、绿叶中色素的提取和分离实验
二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇在实验中起什么作用？
二氧化硅：研磨充分 碳酸钙：防止色素被破坏乙醇：提取叶绿体中色素
对实验现象进行观察并提出问题，体现了科学探究的核心素养。
观看绿叶中色素的提取和分离视频，回答下面问题：
（2）为什么色素会在滤纸条上分离？
不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的色素随层析液在滤纸条上扩散速度快。
（1）提取叶绿体色素时使用什么溶剂？
叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。
对实验现象进行观察分析，并提出问题，体现了科学探究的核心素养。
（3）制备滤纸条时为何要剪掉两角？
（4）在画滤液细线时有什么要求？
提示：用力要均匀，快慢要适中。滤液细线要细、直，且干燥后重复画一两次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同。
提示：剪掉两角目的是：防止两边滤液扩散速度太快，使色素带扩散均匀。
（5）分离绿叶中的色素时，将滤纸条插入层析液中，为什么不能让滤液细线触及层析液？
提示：如果滤液细线触及层析液，那么滤纸条上的色素会溶于层析液中。
（6）过滤时能否用滤纸代替单层尼龙布？
提示：不能用滤纸代替单层尼龙布，因为滤纸对色素具有吸附作用，若用滤纸过滤，会导致收集到的滤液色素含量少，使实验效果不明显或失败。
提示：色素的含量不同。叶绿素a的色素带最宽，说明叶绿素a在4种色素中的含量最多，胡萝卜素色素带最窄，说明胡萝卜素的含量最少。
（1）为什么不同颜色的色素带宽度不同？
（2）依据色素分离的原理分析为什么色素在滤纸条上会有这样的排布？
提示：各种色素在层析液中溶解度的高低依次是：胡萝卜素﹥叶黄素﹥叶绿素a﹥叶绿素b。
提示：在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素a与叶绿素b，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。
（3）在滤纸上距离最近的两条色素带是？距离最远的两条色素带是？
试着画出滤纸条上的色素带。
1.若最终得到的色素带颜色浅，不清晰，原因可能有哪些？2.若最终得到的色素带重叠，不整齐，原因可能有哪些？3.若最终没得到色素带，原因可能有哪些？
①未加二氧化硅 ； ②无水乙醇加多；③叶片不够新鲜、浓绿；④画滤液细线时没重复
①制备滤纸条时，未剪去两角；②滤液细线画得不够细、直、齐
①未加碳酸钙；②未加无水乙醇；③层析液触及滤液细线
根据实验过程及注意事项，大家再考虑以下问题：
实验中注意的事项1.一般选择新鲜的绿叶，其叶绿素含量较高。2.研磨过程中加入无水乙醇的作用是溶解色素。3.提取色素的无水乙醇不应一次加入，为保证提取效果，应分多次加入。4.研磨过程要迅速、充分，目的是防止乙醇挥发，并使色素充分溶解。5.碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏，且主要保护的是叶绿素。6.色素提取最好在弱光下进行，因为叶绿素不稳定，见光易分解。7.滤液细线不能触及层析液，防止色素溶解在层析液中而观察不到色素带。8.试管（烧杯）口一定要盖严，防止层析液中成分挥发。
【例1】下列分离绿叶中色素的装置中，正确的是( )
分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带。层析时，滤液细线不能触及层析液；由于层析液易挥发，且有毒性，所以要用培养皿盖盖住烧杯。
绿叶中会有哪些色素呢？ 不同的色素对光的吸收有什么差别呢？ 捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？
通过对绿叶的观察，并提出问题，体现了科学探究的核心素养。
1．叶绿体内色素的分类
叶绿素主要吸收___________类胡萝卜素主要吸收________
影响叶绿素合成的因素1.光照：影响叶绿素合成的主要因素，植物在黑暗中一般不能合成叶绿素，因而叶片发黄。2.温度：影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成；另外，低温时叶绿素分子容易被破坏。3.矿质元素：叶绿素中含N、Mg等矿质元素，若缺乏将导致叶绿素无法合成，老叶先变黄；Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也会导致叶绿素合成受阻，幼叶先变黄。
【例2】如图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，请判定A和B分别为何种色素( )A．叶绿素、类胡萝卜素 B．类胡萝卜素、叶绿素C．叶黄素、叶绿素a D．叶绿素a、叶绿素b
据题图分析，色素A吸收波峰为红光和蓝紫光，则表示叶绿素；色素B吸收波峰只有蓝紫光，则表示类胡萝卜素。
三、叶绿体的结构适于进行光合作用
每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上。
每个基粒都含有两个以上的类囊体，多者可达100个以上。叶绿体内有如此多的基粒和类囊体，极大地扩大了受光面积。
由两个以上的类囊体组成，含色素和酶
含多种光合作用所必需的酶，含有少量的DNA和RNA。
内膜的结构特点有什么意义？
恩格尔曼的实验说明了什么问题？
1.选材好: 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.设计妙: 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰； 用极细的光束照射，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。
恩格尔曼实验的巧妙之处
叶绿体、色素与光合作用 1.并不是所有的植物细胞都含有叶绿体，只有进行光合作用的植物细胞才含有叶绿体。2.色素不只是分布于叶绿体中，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.叶绿体不是细胞进行光合作用的唯一场所，如蓝细菌没有叶绿体，它进行光合作用的场所是细胞质。
【例3】1880年，德国科学家恩格尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵体上，并在水绵悬液中放入好氧细菌，观察到细菌的聚集情况如图所示。他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。这个实验的思路是( )A．细菌在不同光下的分布不同，细菌聚集多的地方，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C．好氧细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强D．好氧细菌大量消耗O2，使水绵光合作用速率加快，则该种光有利于光合作用
恩格尔曼的实验巧妙的利用了好氧细菌会聚集在氧气含量高的部位，得出了光合作用的场所为叶绿体，产物之一为氧气；该细菌的异化作用的类型为需氧型，丝状绿藻的同化方式为自养型。从图示可以看出，光合作用吸收多的光谱是红橙光和蓝紫光；用白光或同种单色光均匀照射，各部位光合作用强度相等，产生的氧气也同样多，故好氧细菌会均匀分布。
内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶
1.某同学用韭黄研磨后的提取液进行色素分离，在滤纸条上将出现几条明显的色素带（ ）A.0条 B.1条 C.2条 D.4条
韭黄生长在没有光照的环境中，因此不含有叶绿素，只含有叶黄素和胡萝卜素两种色素。
2.大棚种植西兰花能够让我们在寒冷的冬季也能享受其美味。为了增加其产量，大棚内照明灯的颜色和大棚的塑料薄膜颜色选择最好的组合为( )A．蓝紫光或红光、无色透明 B．蓝紫光或红光、黄色透明C．白光、黄色透明 D．白光、无色透明
由于照明灯的功率是一定的，所以在相同的功率下，用蓝紫光或红光的照明灯，植物利用光能的效率最高；由于太阳光是一定的，所以用无色透明的塑料薄膜，植物获得光能更多。
3.某小组同学用菠菜叶进行色素的提取和分离实验时，观察到的色素带颜色较浅，其可能的原因有( )①无水乙醇加入量太多②未加CaCO3③未加SiO2④使用放置了数天的菠菜叶⑤只画了一次滤液细线A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
无水乙醇的作用是提取色素，若加入太多，则色素的浓度降低，会导致观察到的色素带颜色过浅，①正确；未加CaCO3，叶绿素分子会被破坏，导致观察到的色素带颜色较浅，②正确；未加SiO2研磨不充分，则色素的提取量会偏少，会导致观察到的色素带颜色较浅，③正确；使用放置了数天的菠菜叶，部分叶绿素已被分解，也会导致观察到的色素带颜色较浅，④正确；画滤液细线次数太少，滤纸条上的色素含量较少，也会导致滤纸条上色素带颜色较浅，⑤正确。
4.如图为叶绿体结构示意图，下列有关叶绿体结构与功能的叙述错误的是( )A．①和②具有选择透过性功能B．③上既有光合色素又有与光合作用有关的酶C．③和④上都有与光合作用有关的酶D．有叶绿体的细胞才能进行光合作用
叶绿体是光合作用的场所，有叶绿体可进行光合作用，但是有的生物没有叶绿体也可进行光合作用，如蓝细菌。
5.某同学在做“提取和分离叶绿体色素”实验时，操作情况如下所述，结果实验失败，请指出其错误所在：(1)将5克新鲜完整的菠菜叶放入研钵中，加入丙酮、二氧化硅、碳酸钙后，迅速研磨，然后按要求过滤。_____________________________________________________________。 (2)用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线，并连续迅速地重复画2～3次。_____________________________________________________________。(3)把画好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散。 ___。
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