人教生物必修15.4能量之源-光與光合作用第1課時(shí)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)課件

第4節(jié)能量之源——光與光合作用新舊脈絡(luò)8．嘗試探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。(重難點(diǎn))9．嘗試說(shuō)出光合作用原理的應(yīng)用。核心概念提取色素分離色素葉綠體吸收光譜光合作用光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段同位素標(biāo)記法光照強(qiáng)度化能合成作用凈光合作用第1課時(shí)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)一、綠葉中色素的提取和分離二、色素的含量和種類(lèi)三、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能1．葉綠體的結(jié)構(gòu)2．葉綠體的功能：進(jìn)行________的場(chǎng)所。光合作用

1．在綠葉中色素的提取實(shí)驗(yàn)中加入二氧化硅可以防止破壞葉綠素(

)2．過(guò)濾研磨液時(shí)漏斗基部放一塊剪好的濾紙進(jìn)行過(guò)濾，將濾液收集到試管中(

)3．葉綠體主要吸收藍(lán)紫光和紅光(

)4．沒(méi)有葉綠體的生物無(wú)法進(jìn)行光合作用(

)5．葉綠體中進(jìn)行光合作用所需的酶分布于內(nèi)膜、基質(zhì)和類(lèi)囊體。(

)×判斷題×√××課內(nèi)探究1．實(shí)驗(yàn)結(jié)果——有關(guān)色素帶的分析知識(shí)點(diǎn)1綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的分析色素種類(lèi)色素顏色色素含量溶解度擴(kuò)散速度胡蘿卜素橙黃色最少最高最快葉黃素黃色較少較高較快葉綠素a藍(lán)綠色最多較低較慢葉綠素b黃綠色較多最低最慢(1)從色素帶的位置可知，各種色素在層析液中溶解度的高低依次為：胡蘿卜素>葉黃素>葉綠素A>葉綠素B。(記憶口訣：胡、黃、A、B)(2)從色素帶的寬度可知，各種色素的含量一般情況下為：葉綠素A>葉綠素B>葉黃素>胡蘿卜素。2．注意事項(xiàng)及原因分析過(guò)程注意事項(xiàng)原因分析提取色素選新鮮綠色的葉片使濾液中色素含量高研磨時(shí)加無(wú)水乙醇溶解色素加少量SiO2和CaCO3研磨充分和保護(hù)色素迅速、充分研磨減少乙醇揮發(fā)，充分溶解色素盛放濾液的試管口加棉塞減少乙醇揮發(fā)和色素氧化分離色素濾紙預(yù)先干燥處理使層析液在濾紙上快速擴(kuò)散濾液細(xì)線(xiàn)要直、細(xì)、勻使分離出的色素帶平整不重疊濾液細(xì)線(xiàn)干燥后再畫(huà)一兩次使分離出的色素帶清晰分明濾液細(xì)線(xiàn)不觸及層析液防止色素直接溶解到層析液中1．色素的提取非常成功，但層析后濾紙條上色素帶非常模糊，其原因可能有哪些？提示：①畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)次數(shù)太少。②濾液細(xì)線(xiàn)觸及層析液，且時(shí)間較長(zhǎng)，色素溶解到層析液中。2．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，甲同學(xué)忘記加入二氧化硅，乙同學(xué)沒(méi)有加入無(wú)水乙醇，而是加了水，請(qǐng)分析他們可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。提示：甲同學(xué)的結(jié)果是濾液中的色素濃度很低，濾紙條上色素帶顏色很淺；乙同學(xué)的結(jié)果是濾紙上沒(méi)有出現(xiàn)色素帶。

某班學(xué)生完成對(duì)新鮮菠菜葉進(jìn)行綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于各組操作不同，出現(xiàn)了以下四種不同的層析結(jié)果。下列分析最不合理的是(

)A．甲可能誤用蒸餾水作提取液和層析液 B．乙可能是因?yàn)檠心r(shí)未加入SIO2C．丙是正確操作得到的理想結(jié)果 D．丁可能是因?yàn)檠心r(shí)未加入CACO3C典例1[解析]

甲圖中沒(méi)有色素的原因可能是誤用蒸餾水作提取液和層析液；乙圖中色素的量較少，可能是因?yàn)檠心r(shí)未加入SIO2而導(dǎo)致研磨不充分；丙、丁圖中葉綠素含量比類(lèi)胡蘿卜素含量低，原因可能是未加入CACO3而導(dǎo)致色素被破壞?！疽?guī)律總結(jié)】

綠葉中色素提取分離異常現(xiàn)象分析(1)收集到的濾液綠色過(guò)淺的原因分析：①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。②使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少。③一次加入大量的無(wú)水乙醇，提取液濃度太低。④未加碳酸鈣或加入過(guò)少，色素分子被破壞。(2)濾紙條色素帶重疊的原因分析：①濾液細(xì)線(xiàn)不直，重復(fù)畫(huà)線(xiàn)時(shí)細(xì)線(xiàn)不重疊。②濾液細(xì)線(xiàn)過(guò)粗。(3)濾紙條看不見(jiàn)色素帶的原因分析：①忘記畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)。②濾液細(xì)線(xiàn)接觸到層析液，且時(shí)間較長(zhǎng)，色素全部溶解到層析液中。〔變式訓(xùn)練1〕

(2019·河南省洛陽(yáng)市高一)如圖是對(duì)菠菜葉片葉綠體色素分離的結(jié)果示意圖。下列相關(guān)分析正確的是(

)A．將濾紙條剪去兩角的目的是方便層析液的吸附B．①對(duì)應(yīng)的色素在層析液中的溶解度最大C．如果③④帶寬減小一定是忘記添加碳酸鈣D．畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)前先用鉛筆畫(huà)細(xì)線(xiàn)能夠促進(jìn)色素的層析B[解析]

制備濾紙條時(shí)要將濾紙條的一端剪去兩角，目的是使色素在濾紙條上擴(kuò)散均勻，A錯(cuò)誤；①對(duì)應(yīng)的色素在層析液中的溶解度最大，所以在濾紙條上擴(kuò)散的速度最快，處于濾紙條的最上端，B正確；如果③④(葉綠素)帶寬減小可能是忘記添加碳酸鈣，也可能是材料不新鮮，葉綠素含量減少，C錯(cuò)誤；畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)前先用鉛筆畫(huà)細(xì)線(xiàn)，能夠使得濾液細(xì)線(xiàn)畫(huà)得細(xì)而直，D錯(cuò)誤。1．葉綠體中色素的吸收光譜知識(shí)點(diǎn)2葉綠體及其色素的功能(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。②O2是由葉綠體釋放的。(3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)巧妙之處：①實(shí)驗(yàn)材料選擇水綿和好氧細(xì)菌：水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀(guān)察；用好氧細(xì)菌可確定釋放氧氣的部位。②沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境：排除了氧氣和光的干擾。③用極細(xì)的光束點(diǎn)狀投射：葉綠體上可分為獲得光照和無(wú)光照的部位，相當(dāng)于一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)。④進(jìn)行黑暗(局部光照)和完全暴露在光下的對(duì)照實(shí)驗(yàn)：明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是由光照引起的等。知識(shí)貼士①光合作用的酶分布在類(lèi)囊體的薄膜上和基質(zhì)中，但光合色素只分布在類(lèi)囊體的薄膜上。②葉綠體以囊狀結(jié)構(gòu)堆疊成基粒的方式增大膜面積，而線(xiàn)粒體以?xún)?nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成嵴的方式增大膜面積。1．夏季的樹(shù)葉多為綠的海洋，到了深秋時(shí)節(jié)更有“看萬(wàn)山紅遍，層林盡染”的美景，試從生物學(xué)角度分析其原因。提示：春夏時(shí)節(jié)葉綠素所占比例大，故葉子為綠色，而到了深秋葉綠素大量分解，類(lèi)胡蘿卜素含量相對(duì)增加，故葉子為黃色或橙黃色。2．植物能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物，有位同學(xué)就想：“如果人能像綠色植物一樣，豈不是不用吃飯了嗎？”如果該同學(xué)的想法能實(shí)現(xiàn)，你認(rèn)為人體細(xì)胞應(yīng)具備什么樣的結(jié)構(gòu)？提示：細(xì)胞質(zhì)中有葉綠體。3．在大棚種植時(shí)一般選用哪種顏色的薄膜？為什么？提示：一般選用無(wú)色透明的薄膜，因?yàn)槟軌蛲高^(guò)各種單色光。

(2018·湖北省十堰市高一)樹(shù)葉在秋季由綠色變?yōu)槌赛S色，其原因主要是(

)A．葉綠體中的色素被破壞，其他細(xì)胞器的顏色顯露出來(lái)B．葉綠素的顏色由綠色變成橙黃色C．原有的色素被破壞，新形成了胡蘿卜素D．葉綠體中的葉綠素含量降低，類(lèi)胡蘿卜素的顏色顯露出來(lái)[解析]

葉綠素不穩(wěn)定，受溫度的影響，容易分解。秋季氣溫下降，葉綠素的合成受到阻礙，而其分解卻與日俱增，導(dǎo)致其含量降低，為類(lèi)胡蘿卜素在葉片中顯露顏色創(chuàng)造了條件。D典例2〔變式訓(xùn)練2〕為了探究葉綠體吸收光能后是否有氧氣產(chǎn)生，某學(xué)者設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)：制作載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片，用極細(xì)光束照射水綿，同時(shí)放在顯微鏡下觀(guān)察。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的分析，錯(cuò)誤的是(

)A．在光束照射到水綿之前，應(yīng)該加三棱鏡將混合光分解成連續(xù)光譜B．臨時(shí)裝片應(yīng)放置在沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境中C．好氧細(xì)菌起指示作用D．水綿的帶狀葉綠體有利于設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)[解析]

本實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證葉綠體在光照下能夠產(chǎn)生氧氣，而與光的種類(lèi)沒(méi)有關(guān)系，不需要三棱鏡將混合光分解成連續(xù)光譜；為了防止空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，應(yīng)該排除空氣；好氧細(xì)菌的分布密疏，表示了氧氣產(chǎn)生的多少；水綿的葉綠體便于觀(guān)察且有利于設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。

A學(xué)霸記憶1．無(wú)水乙醇能提取綠葉中的色素，層析液可分離色素。2．用無(wú)水乙醇提取色素的原理是色素能溶解在無(wú)水乙醇中。3．不同色素在層析液中的溶解度不同，