《捕获光能的色素和结构》教学课件

捕获光能的色素和结构PPT课件
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为什么植物叶片呈现绿色？
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 绿色。
这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？
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3.叶绿体的结构适于进行光合作用
1、叶绿体的形态(光镜下) 一般呈扁平的椭球形或球形。
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2、色素的吸收光谱
类胡叶萝绿卜素素溶溶液液
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
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叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
• 叶绿素a和叶绿素b主要吸收 蓝紫光和红光 ； • 胡萝卜素和叶黄素主要吸收 蓝紫光 。
绿叶中究竟有哪些种类的色素呢？？
（1）捕获光能的色素
自主学习：阅读课本P97-98，并思考以下几个问题 1、研磨过程中加入无水乙醇、SiO2、CaCO3的作用
是什么？
2、将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试 管口塞严？
3、滤纸条一端为什么要剪去两角？
4、画滤液细线时应注意什么？
5、为什么不能让滤液细线触及层析液？
有四条色素带，从上往下依次为橙黄色、黄色、蓝 绿色、黄绿色的色素带。
2.滤纸条上色素的分布情况说明了什么？
说明绿叶中有4种色素，它们在层析液的溶解度不同， 随层析液在滤纸上扩散的速度也不一样。
2020/11/12
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注意事项 1.因无水乙醇和层析液都是易挥发且有一定毒性的有

二 叶绿体的结构 每个基粒都由2~100个的类囊体堆叠而成，从 而极大地扩展了受光面积。 4种色素存在的场所： 类囊体薄膜上 与光合作用有关的酶存 在场所
二 叶绿体的结构 每个基粒都由2~100个的类囊体堆叠而成，从 而极大地扩展了受光面积。 4种色素存在的场所： 类囊体薄膜上 与光合作用有关的酶存 在场所
叶绿素a （蓝绿色）
叶 绿 体 色 素 吸 收 光 谱
400 500 600
波长/nm 700
叶 绿 体 色 素 吸 收 光 谱
400
叶 绿 色 a
波长/nm 500 600 700
叶 绿 体 色 素 吸 收 光 谱
400
叶 绿 色 a
波长/nm 500 600 700
430—450nm
叶 绿 体 色 素 吸 收 光 谱
类囊体薄膜上和叶绿体 基质中
三 叶绿体的功能 资料分析
三 叶绿体的功能 用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大 量的好氧菌聚集在红光和蓝紫光区域。
些波长较短的光(如660nm)，光合作 用的量子效率就会立刻提高。
二 叶绿体的结构 1817年，法国两位科学家首次从植物中分离出 叶绿素，但不清楚在植物细胞中的分布状况。
二 叶绿体的结构 1817年，法国两位科学家首次从植物中分离出 叶绿素，但不清楚在植物细胞中的分布状况。
1865年，德国植物学家萨克斯发现叶绿素集中 在一个很小的结构（叶绿体）里。
二 叶绿体的结构 1817年，法国两位科学家首次从植物中分离出 叶绿素，但不清楚在植物细胞中的分布状况。
1865年，德国植物学家萨克斯发现叶绿素集中 在一个很小的结构（叶绿体）里。 光镜下（显微结构）： 扁平的椭球形或球形
电镜下（亚显微结构）： 双层膜，内部有许多基 粒，基粒与基粒之间充 满了基质。

C．蓝绿素的叶绿素a D．黄绿色的叶绿素b
6．在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色素滤液进行
色素分离，会看到近似同心的四圈色素环，排在最外
圈的色素是
(A )
A．橙黄色的胡萝卜素 B．黄色的叶黄素
C．蓝绿素的叶绿素a D．PP黄T课绿件 色的叶绿素b
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7．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，这些条带应位于
2.分离：纸层析法
绿叶中的色素不止一种，它们都能溶解在层
析液中。然而，它们在层析液中的溶解度不
同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；
反之则慢。这样滤液中不同的色素就随着层
析液在滤纸上的扩散PP而T课件分离开。
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方法与步骤
1、秤取绿叶，剪碎
2、加入无水乙醇
3、研磨
4、过滤
PPT课件 5、获得含色素的滤液 6
绿体呈带状，螺旋排列在
细胞里。
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讨论：恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？
（1）、用水绵作实验材料，有细而长的带状叶绿 体，螺旋状分布在细胞中，便于观察和分析研究。
（2）、将临时装片置于黑暗且没有空气的环境 中，排除了环境中光线和O2的影响，从而确保实 验能顺利进行。 （3）、用极细的光束照射，并且用好氧菌进行 检测，能准确的判断水绵细胞中放O2 部位。 （4）、进行黑暗（局部光照）与曝光的对照实 验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。
（1）研磨时放入少量二氧化硅和碳酸钙的目的分 别是什么？
二氧化硅：使研磨充分 碳酸钙：防止色素被破坏
（2）滤纸条为什么要剪去两个角？

提示：①剪去两角的目的是防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快。 ②滤液细线要细、直、齐，可使分离的色素带不重叠。 ③重复画线可增加色素含量使分离的色素带清晰，便于观察。
(3)如图是某同学实验所得到的层析结果，据图分析并填写图中自上 而下色素的名称、颜色。
提示：①胡萝卜素 橙黄色 ②叶黄素 黄色 ③叶绿素 a 蓝绿色 ④叶绿素 b 黄绿色
过滤
漏斗基部放一块单层 尼龙布 ，将研磨液迅速倒入玻璃
漏斗中进行过滤
收集 用小试管收集色素滤液，及时将试管口用 棉塞 塞严
2.分离绿叶中的色素
(1)原理：各种色素在层析液中的 溶解度 不同，溶解度高的随层析液扩 散得快，反之则慢。因而色素就会随着 层析液 在滤纸上的扩散而分离开来。
(2)步骤：
二、绿叶中色素种类、分布及吸收光谱
[例 1] (新课标全国卷Ⅱ)关于叶绿素的叙述，错误的是( ) A．叶绿素 a 和叶绿素 b 都含有镁元素 B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用 C．叶绿素 a 和叶绿素 b 在红光区的吸收峰值不同 D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光
[解析] 叶绿素 a 和叶绿素 b 都含有镁元素，A 项正确。叶绿素 a 和叶 绿素 b 吸收的光能可用于光合作用的光反应，B 项正确。在红光区叶绿素 a 的吸收峰值高于叶绿素 b，C 项正确。植物呈现绿色是由于叶绿素吸收绿 光最少，绿光被反射出来，D 项错误。
2．判断下列说法是否正确 (1) 叶 绿 体 中 的 色 素 既 能 溶 于 有 机 溶 剂 又 能 溶 解 于 水 中 。 (×) (2)可选用绿色植物任何部位的叶片进行色素的提取与分离。 (×) (3)向研钵中加入少量的 CaCO3 和少量的 SiO2 作用是相同的。 (×) (4)过滤色素溶液时，漏斗基部应放置多层滤纸。( × ) (5)层析得到的滤纸条上各种色素带的宽度可说明不同色素含 量的多少。( √ )

阐述光反应和暗反应之间的相互关系，揭示光合作用的完整过程。
紫外线对色素的影响
紫外线吸收
描述紫外线如何被细胞色素和其他色素吸收，保护光合作用。
光损伤
研究紫外线对色素和光合器官的潜在损伤效应。
适应机制
探索生物体如何适应紫外线并防御光损伤。
电子传递链及其在光合作用中的作用
光化学反应 光呼吸 反式反应
揭示光合色素复合物中电子传递链和ATP合成的 细节。
探索光合作用中产生的不良反应以及光合作用的 调节机制。
描述电子传递链中重要的反式反应和其在光合作 用过程中的角色。
光合色素复体系结构，如光系 统Ⅰ和光系统Ⅱ等。
介绍使用细胞色素进行分 析和测量的方法及应用领 域。
叶绿素的结构及其捕获光能力
叶绿素分子
探索叶绿素的分子结构和它如何 捕获太阳光的能力。
吸收光谱
了解叶绿素在不同波长下的吸收 能力，揭示光合作用的奥秘。
荧光特性
研究叶绿素的荧光特性以及它们 对光合作用的意义。
类胡萝卜素与其他辅助色素的作用
抗氧化剂
描述类胡萝卜素如何保护叶绿 素免受光损伤和氧化。
《捕获光能的色素和结构》 教学课件
探索细胞色素和光合作用的奥秘！本课件将引导你了解不同色素的作用与结 构，以及光能的捕获和传递机制。准备好与光合作用一起迈向未来吧！
细胞色素的作用和功能
1 光合作用
描述细胞色素在光合作用 中的关键作用，将阳光转 化为化学能。
2 电子传递链
3 色素分析
解释细胞色素在电子传递 链中如何传递电子，产生 ATP和NADPH等重要分子。
胞色素b6f复合物
探究胞色素b6f复合物在光合作用 中的重要作用。
超复合物形成

分布： 主要分布在绿色植物的叶肉 细胞 形态： 一般呈扁平的椭球形或球形 结构： 外膜 透明，有利于光线的透过
内膜
色素
酶
功能：
由两个以上的类囊体堆 基粒 叠而成，类囊体薄膜上 含色素和酶 基 含多种光合作用所必需 质 的酶 光合作用的场所。
1880年，恩格尔曼的实验
在没有空气的黑暗环境中， 用极细的光束照射 现象：
以防止色素溶解于层析液中而无法分离），
用培养皿盖住（防止层析液挥发）。
培养皿
层析液 （93号汽油）
不同色素在层析液中的溶解度不同。溶 5.观察与记录 解度高的随层析液在滤纸上扩散得快； 反之则慢
插滤纸条
实验结果：
讨论：滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排绿素b
叶 绿 素 ： 吸 收 蓝 紫 光 和 红 光
色素的功能 叶绿素a
叶绿素
红光和 蓝紫光
叶绿体绝大多数叶绿素a、 类胡萝卜素具有吸收光能、 传递光能的作用； 少数叶绿素a捕获光能，传递电子
胡萝卜素 叶黄素 类胡萝卜素
蓝紫光
叶绿素b
这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？
二、叶绿体的结构
捕获光能的结构
讨论：滤纸条上四种色素带的宽窄如何？ 色素带的宽窄是什么含义？
胡萝卜素（橙黄色）
绿 叶 中 的 色 素
类胡萝卜素
（含量约1/4）
叶黄素（黄色） 叶绿素a（蓝绿色）
叶绿素
（含量约3/4）
叶绿素b（黄绿色）
一、绿叶中色素的提取和分离
实验原理：
1.提取：绿叶中的色素都能溶解于有机溶剂无水乙醇
中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。 2.分离：纸层析法
思考 下列转变需经哪些生理过程才能实现？