【课件】光合作用与能量转化第1课时课件高一上学期生物人教版必修1.pptx

第第4 4节节 光合作用与能量转化光合作用与能量转化植物工厂植物工厂 植植物物工工厂厂在在人人工工精精密密控控制制光光照照、温温度度、湿湿度度、二二氧氧化化碳碳浓浓度度和和营营养养液液成成分分等等条条件件下下，生生产产蔬蔬菜菜和和其其他他植植物物。有有的的植植物物工工厂厂完完全全依依靠靠LEDLED灯灯等等人人工工光光源，其中最常见的是红色、蓝色和白色的光源。源，其中最常见的是红色、蓝色和白色的光源。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？用用人人工工光光源源生生产产蔬蔬菜菜，可可以以避避免免由由于于自自然然环环境境中中光光照照强强度度不不足足导导致致光光合合作作用用强强度度低低而而造造成成的的减减产产。同同时时，人人工工光光源源的的强强度度和和不不同同色色光光是是可可以以调调控控的的，可以根据植物生长的情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。可以根据植物生长的情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。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？影影响响光光合合作作用用的的因因素素很很多多，既既有有植植物物自自身身条条件件，也也有有外外界界条条件件。二二氧氧化化碳碳浓浓度度、营营养养液液和和温温度度是是影影响响植植物物生生长长的的重重要要外外部部条条件件，因因此此要要进进行行控控制制，以便让植物达到最佳的生长状态。以便让植物达到最佳的生长状态。问题探讨 光合作用是光合作用是唯一唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。无论是在植物工能够捕获和转化光能的生物学途径。无论是在植物工厂里，还是在自然界，植物捕获光能要依靠特定的物质和结构。厂里，还是在自然界，植物捕获光能要依靠特定的物质和结构。一、捕获光能的色素和结构一、捕获光能的色素和结构 对于高等植物来说，叶片是进行光合作用的主要器官。对于高等植物来说，叶片是进行光合作用的主要器官。观察右图所示的玉米幼苗，绿色苗和观察右图所示的玉米幼苗，绿色苗和白化苗哪种不能正常生长？为什么？这说白化苗哪种不能正常生长？为什么？这说明什么问题？明什么问题？白化苗。因其不能形成叶绿素，无法白化苗。因其不能形成叶绿素，无法进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。这说明，叶片中的色素可能与就会死亡。这说明，叶片中的色素可能与光能的捕获有关。光能的捕获有关。绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离实验原理实验原理：1.1.色素提取的原理色素提取的原理：绿叶中的色素能够溶解在：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂有机溶剂无水乙醇中。无水乙醇中。2.2.色素分离的原理色素分离的原理：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散得快，反之则慢。在滤纸条上扩散得快，反之则慢。方法方法纸层析法纸层析法：探究探究实践实践1.提取绿叶中的色素1234称取5g的绿叶，剪碎，放入研钵中。放入少许二氧化硅和碳酸钙，再放入10mL无水乙醇，迅速、充分地研磨二氧化硅：有助于研磨得充分，碳酸钙：可防止研磨中色素被破坏无水乙醇：溶解色素防止无水乙醇挥发叶绿体能够被充分破坏，使得色素能充分被释放出来将研磨液迅速倒入玻璃漏斗 中进行过滤。收集滤液,封口。用单层尼龙布过滤，过滤叶脉及二氧化硅等并且不吸附色素。盛放滤液的试管用橡胶塞塞紧，防止无水乙醇的挥发。62.制备滤纸条干燥的定性滤纸1cm铅笔线为什么要剪去两角？避免层析液在边缘扩散过快（边缘效应），使其同步到达细线73.画滤液细线注意：细、齐、直，重复23次，待滤液干后，再画一两次。（为了积累更多的色素使分离色素带更明显）8为何滤液细线不能触及层析液？防止色素溶解在层析液中为何要盖上培养皿？防止层析液挥发，因其易挥发且有毒4、分离绿叶中的色素5、观察与记录0.5 秒延迟符，无意义，可删除.胡萝卜素（橙黄色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶黄素（黄色）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）10捕捕获获光光能能的的色色素素滤纸上色素带的排列顺序如何？滤纸上色素带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？宽窄如何？说明什么？类胡萝类胡萝卜素卜素(占占1/4)叶绿素叶绿素(占占3/4)胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b某人做叶绿体中色素分离实验时，使用的是圆形滤纸，装置如下图。实验结束时在圆形滤纸上形成四个同心色素圆环，则最内圈所呈颜色为（）叶绿素b叶绿素a叶黄素胡萝卜素D四种色素对光的吸收四种色素对光的吸收叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收_类胡萝卜素主要吸收类胡萝卜素主要吸收_蓝紫光、红光蓝紫光、红光蓝紫光蓝紫光叶绿体中的色叶绿体中的色素提取液素提取液2023/10/21用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照相同时间后，罩内相同时间后，罩内O2最多的是最多的是()A绿色罩绿色罩B黑色罩黑色罩C无色罩无色罩D蓝紫色罩蓝紫色罩2.将将A、B、C、D四盆长势均匀的植物置于阳光下，四盆长势均匀的植物置于阳光下，A添加品红色光照，添加品红色光照，B添加绿色光照，添加绿色光照，C隔品红色滤光片，隔品红色滤光片，D隔绿色滤光片隔绿色滤光片(如图所示如图所示)。经过一段。经过一段时间后，各盆植物中长势最好的是时间后，各盆植物中长势最好的是()CA2023/10/23、在光照强度相同的情况下，为绿色植物提供哪种光，对其光合作用最有利，光合作用的产物较多（）BA.红光红光B蓝紫光蓝紫光C白光白光D绿光绿光白光白光蓝紫光蓝紫光叶绿体的结构叶绿体的结构基质基质外膜外膜内膜内膜基粒基粒类囊体类囊体叶绿体的结构适于进行光合作用0.5 秒延迟符，无意义，可删除.叶绿体除了吸收光能以外，还有什么功能吗？水绵和需氧细菌放在没有空气的小室内实验117叶绿体的结构适于进行光合作用 极 细 光 束18叶绿体的结构适于进行光合作用1.为什么选用水绵和需氧细菌作为实验材料？水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察。需氧细菌可确定释放O2的部位。2.为什么选用黑暗并且没有空气的环境？选用黑暗并且没有空气的环境，可排除光线 和氧的干扰。19叶绿体的结构适于进行光合作用三棱镜三棱镜结论：叶绿体主要吸收红光和蓝紫光恩格尔曼实验二综合上述两个实验可以得出：叶绿体是光合作用的场所照射水绵照射水绵需氧细菌聚集在红光需氧细菌聚集在红光和蓝紫光的区域和蓝紫光的区域20叶绿体内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光叶绿体内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的能的色素色素分子，在类囊体膜上和叶绿体基质中，还有分子，在类囊体膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的许多进行光合作用所必需的酶酶。叶绿体叶绿体是捕获光能、进行是捕获光能、进行光合作用的结构基础光合作用的结构基础叶绿体的结构适于进行光合作用绿叶中色素的提取和分离叶绿体的结构适于进行光合作用实验原理实验过程实验结论无水乙醇，层析液叶绿素类胡萝卜素红光蓝紫光蓝紫光色素叶黄素胡萝卜素叶绿素a叶绿素b（蓝绿色）（黄绿色）（橙黄色）（黄色）含量约占3/4含量约占1/4形态:结构:功能:叶绿体是进行光合作用的场所1、下列关于绿叶中色素的提取和分离实验的叙述，正确的是、下列关于绿叶中色素的提取和分离实验的叙述，正确的是()A.滤纸条上未见色素带，可能的原因是滤液细线触及层析液滤纸条上未见色素带，可能的原因是滤液细线触及层析液B.依据色素可以溶于有机溶剂中，可以分离色素依据色素可以溶于有机溶剂中，可以分离色素C.研磨过程中需要加入碳酸钙，目的是使研磨充分研磨过程中需要加入碳酸钙，目的是使研磨充分D.滤纸条上出现的四条色素带中最窄的一条呈蓝绿色滤纸条上出现的四条色素带中最窄的一条呈蓝绿色A2、为探究叶绿体吸收光能后是否有氧气产生，某学者设计了以下、为探究叶绿体吸收光能后是否有氧气产生，某学者设计了以下实验：制作载有水绵和需氧细菌的临时装片，用极细光束照射水实验：制作载有水绵和需氧细菌的临时装片，用极细光束照射水绵，同时放在显微镜下观察。下列关于该实验的分析，不正确的绵，同时放在显微镜下观察。下列关于该实验的分析，不正确的是是()AA.在光束照射到水绵之前，应该加三棱镜将混合光分解成连续光谱在光束照射到水绵之前，应该加三棱镜将混合光分解成连续光谱 B.临时装片应放置在没有空气的黑暗环境中临时装片应放置在没有空气的黑暗环境中 C.需氧细菌起指示作用需氧细菌起指示作用 D.水绵的螺旋带状叶绿体有利于设置对照实验水绵的螺旋带状叶绿体有利于设置对照实验3分分别别在在I、II、III三三个个研研钵钵中中加加2克克剪剪碎碎的的新新鲜鲜菠菠菜菜绿绿叶叶，并并按按下下表表所所示示添添加加试试剂剂，经经研研磨磨、过过滤滤得得到到三三种种不不同同颜颜色色的的溶溶液液，即即：深绿色、黄绿色、几乎无色。深绿色、黄绿色、几乎无色。则则I、II、III三个研钵中的溶液颜色分别是三个研钵中的溶液颜色分别是 （）A几乎无色、黄绿色、深绿色几乎无色、黄绿色、深绿色B深绿色、几乎无色、黄绿色深绿色、几乎无色、黄绿色C黄绿色、深绿色、几乎无色黄绿色、深绿色、几乎无色D黄绿色、几乎无色、深绿色黄绿色、几乎无色、深绿色D 4下图所示下图所示“叶绿体中色素的提取和分离叶绿体中色素的提取和分离”实验的装置实验的装置正确的是正确的是()5纸纸层层析析法法分分离离叶叶绿绿体体色色素素时时,滤滤纸纸上上最最下下端端的的色色素素名名称称和和颜颜色色分分别是别是()A橙黄色的胡萝卜素橙黄色的胡萝卜素B黄色的叶黄素黄色的叶黄素C蓝绿素的叶绿素蓝绿素的叶绿素aD黄绿色的叶绿素黄绿色的叶绿素b6在在圆圆形形滤滤纸纸的的中中央央，滴滴上上叶叶绿绿体体的的色色素素滤滤液液进进行行色色素素分分离离，会会看看到到近近似似同同心心的的四四圈圈色色素素环环，排排在在最最外外圈圈的的色色素素是是()A橙黄色的胡萝卜素橙黄色的胡萝卜素B黄色的叶黄素黄色的叶黄素C蓝绿素的叶绿素蓝绿素的叶绿素aD黄绿色的叶绿素黄绿色的叶绿素bBDA7阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于条带应位于A绿光区绿光区B红橙光区和绿光区红橙光区和绿光区C蓝紫光区和绿光区蓝紫光区和绿光区D红橙光区和蓝紫光区红橙光区和蓝紫光区D8用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照相同时间后，罩内竺葵，光照相同时间后，罩内O2最多的是最多的是()A绿色罩绿色罩B黑色罩黑色罩C无色罩无色罩D蓝紫色罩蓝紫色罩C