【教学资料精创】高三生物一轮复习课件：捕获光能的色素和结构

1、第三单元 细胞的能量供应和利用第5课时捕获光能的色素和结构课标要求 1.通过设计和实施绿叶中色素提取和分离实验，了解色素提取和分离的原理，说明绿叶中色素的有四种。 2.通过对恩格尔曼光合作用实验的分析讨论，了解叶绿体吸收光能进行光合作用的证据，理解恩格尔曼实验设计的巧妙之处。 3.通过分析叶绿体亚显微结构图解，说明叶绿体中存在光合作用色素和光合作用的酶，说明色素存在于类囊体薄膜上。试剂原理提取_绿叶中的色素溶于_，而不溶于水分离_各种色素在_中的_不同，_的随_在滤纸上扩散得快，反之则慢有机溶剂 无水乙醇（95%的乙醇加适量无水碳酸钠）层析液层析液层析液溶解度高溶解度一、捕获光能的色素和结构1

2、绿叶中色素的提取和分离(1)实验原理教材：P98-99(2)实验装置及操作防止色素被破坏 操作？防止色素吸附在滤纸上观察与记录：滤纸条上出现四条宽度、颜色不同的色素带讨论：1、滤纸条上有几条色素带？它们是按照什么次序分布的？（教材98） 2、滤纸条上色素带的分布情况（顺序、宽窄、颜色）说明了什么？最高黄色橙黄色最多蓝绿色最低较多黄绿色类胡萝卜素（约占1/4）叶绿素（约占3/4）(3)实验结果及分析关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，不正确的是（ ）A该实验结果表明，叶绿素a在层析液中溶解度最大B用无水乙醇作溶剂，提取的叶绿体色素中含有胡萝卜素C若研磨时不加二氧化硅，则滤纸条上各色素带均变

3、窄D将滤液细线画粗些并不能增强实验效果A【典例1】关于提取和分离叶绿体色素实验:（1）某同学在做“提取和分离叶绿体色素”实验时,操作情况如下表述:将5 g新鲜完整的菠菜叶,放在研钵中,加入适宜无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙以后,迅速研磨。用毛细吸管吸取少量滤液,沿滤纸上的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23次。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。实验结果失败,请指出其错误并改正: 。 。 。（2）某兴趣小组同学想探究蔬菜不同叶片在叶绿素含量上的区别,选择了新鲜菠菜的“绿叶”“嫩黄叶”做“提取和分离叶绿体色素”实验,色素层析结果如图,请根据

4、实验结果回答:绿叶组的滤纸条是（填字母）,判断依据是 。嫩黄叶组的滤纸条是 （填字母）,判断依据是 。变式不应该用完整叶片，而应将叶片剪去主叶脉、剪碎不应该连续迅速重复画线,而应待滤液细线干燥后再重复画线不应该摇晃,以免层析液没及滤液细线叶绿素a带和叶绿素b带较宽叶绿素a带和叶绿素b带较窄AB叶绿体中色素提取分离异常现象分析正常分离题后总结 某科研人员为了研究石油醚、苯、丙酮在分离色素中的各自功能,分别用标准层析液（石油醚丙酮苯=2021）、石油醚、苯、丙酮等4种液体来分离菠菜叶中的叶绿体色素。分离时间为140秒,实验结果如图所示。下列分析有误的是（ ）A.标准层析液组为对照组,其他三组为实验

5、组B.层析液中石油醚的功能是分离菠菜叶中的胡萝卜素C.层析液中丙酮的功能是分离菠菜叶中的叶黄素D.层析液中苯的功能是分离菠菜叶中的叶绿素a和叶绿素bC巩固1AB(不定项)(2021江苏连云港期中，7)霜叶红于二月花，植物叶子呈现的颜色是各种色素的综合表现，色素主要存在于液泡和叶绿体中，叶绿体中的色素主要包含两大类，叶绿素和类胡萝卜素。下列对高等植物的正常叶子中色素的相关叙述，正确的是()A.纸层析法分离叶绿体中色素，最宽和最窄的色素带分别是蓝绿色、橙黄色B.提取叶绿体中色素可用丙酮作为提取液，用水当层析液可分离液泡中色素C.叶绿素对可见光的吸收有一个高峰，类胡萝卜素有两个高峰D.叶绿体中四种色

6、素都含有N、Mg元素，作用是吸收、传递、转化光能巩固2这四种色素对光的吸收有什么差别呢？由图可以看出：叶绿体中的色素只吸收_光，而对红外光和紫外光等不吸收。类胡萝卜素主要吸收_，叶绿素a和叶绿素b主要吸收_，类胡萝卜素和叶绿素吸收_最少。吸收、传递、转化光能可见蓝紫光红光和蓝紫光绿光叶绿体类囊体薄膜上2.捕获光能的色素及色素的吸收光谱注：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。 植物的液泡中含有的色素(花青素)不参与光合作用。植物幼嫩的茎和果实的细胞中也含有吸收光能的色素。(1)功能：_。可见光的波长范围大约是 nm400760思考：图中的曲线分别代表哪一种色素，理由是什

7、么？(2)分布：_。外膜囊状结构光合色素光基质暗光合作用的结构叶绿体3.叶绿体的结构及其中的色素蓝藻、光合细菌等无叶绿体，但也可进行光合作用典例2.(2022沈阳市高三模拟)高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境。图中是两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述，正确的是A.图中和主要分布在叶绿体的内膜上B.利用纸层析法分离色素时，应位于滤纸条的最下端C.植物叶片呈现绿色是由于主要吸收绿光D.弱光下的相对含量增高有利于植物对弱光的利用 下图表示叶绿体中色

8、素的吸收光谱（颜色深、浅分别表示吸收量多、少）。甲、乙两图分别是（）A胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱B叶绿素、胡萝卜素的吸收光谱C叶黄素、叶绿素的吸收光谱D叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱B【变式】(2016全国卷) 关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是()A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收C.通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的C【变式3】题后总结影响叶绿素合成因素的分析【典例3】（不定项）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正确的是( )A和具有选择

9、透过性功能B上既有光合色素又有与光合作用有关的酶C和中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ABC二 恩格尔曼光合作用实验 知识梳理 1.德国科学家恩格尔曼把载有 水绵 和 需氧 细菌的临时装片放在 没有空气 的小室内，在黑暗中用极细的光束照射水绵，发现细菌 只向叶绿体被光束照射到的部位 集中；如果把装置放在光下，细菌则分布在叶绿体 所有受光 的部位。直接证明了叶绿体能吸收光能用于 光合作用放氧 。结合其他的实验证据， 科学家们得出叶绿体是光合作用的场所 这一结论。 2.恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光 区域。这说明叶绿体主要利用

10、红光和蓝紫光 。【典例4】 为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给与一定的条件，这些条件是（ ）A.光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液B.黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液C.黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液D.光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液D 在光合作用的发现过程和研究过程中有许多著名的实验，其中美国科学家恩格尔曼用水绵进行光合作用的实验就是其中之一。请根据该实验回答问题：（1）恩格尔曼选择水绵为实验材料，该材料的优点是_ _。（2）将水绵和好氧性细菌制作成临时装片，为排除外界干扰，必须放在_ 环境中。（3

11、）用极细的光束照射到水绵的某部位，通过显微镜观察到的现象是：_。（4）如果临时装片完全暴露在光下，好氧细菌的分布特点是：_ 。（5）该实验证明了：_ _。带状叶绿体，大而明显，可指示氧气释放的部位没有空气的黑暗好氧细菌积聚在叶绿体被光束照射的部位分布在叶绿体所有受光部位的周围氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所【变式2】1.恩格尔曼选择水绵和好氧细菌为实验材料的原因是：2.恩格尔曼先将载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中，这样做的目的是 作对照 。环境中没有空气有利于 排除了氧气的干扰，在黑暗环境中进行有利于 排除了光的干扰 。3.极细的光束使叶绿体上可

12、分为有光和无光部位形成 对照 实验，还可使叶绿体上分为光多和光少的部位形成对比实验。4.临时装片要重新暴露在光下，反过来再一次 验证实验结论 。题后总结 水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；好氧细菌向氧气丰富的地方移动，可以确定释放氧气多的部位。巩固 1880年，美国科学家恩格尔曼用水绵进行了光合作用的实验：把载有水绵和好氧细菌临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用极细的光束照射水绵，通过显微镜观察发现，好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中；如果上述临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围。如图（一）所示：（1）恩格尔曼的实验所用材料中，水绵叶绿体中含有的4种色素分

13、别为：_，好氧细菌与酵母菌相比，在结构上主要的区别为_ ，本实验得出的结论有：_ 。（至少答两点）（2）科学家恩格尔曼后来又做了一个实验：他用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，惊奇地发现好氧细菌大量聚集在如图（二）所示区域本实验的自变量为：_ ，本实验得出的结论是：_。叶绿体进行光合作用主要吸收红光和蓝紫光叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素没有由核膜包围而形成的细胞核 氧是由叶绿体释放出来的、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所、光合作用需要光等不同波长的光 一、易错辨析1.提取色素时加碳酸钙的目的是使研磨更充分()2.绿叶中含量越多的色素，其在滤纸条上扩散得越快()3.叶绿素a和叶绿素b只吸收红光和蓝紫光()4.植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光()5.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素()6.秋天叶片变黄，是叶黄素含量增多导致的()五分钟查落实7.光合作用需要的色素和酶只分布在叶绿体基粒中()8.没有叶绿体的生物无法进行光合作用()9.植物细胞都含有叶绿体()10.在真核细胞内，能进行光合作用的色素分布在叶绿体以及液泡中()二、填空默写1.(必修1 P98)绿叶中的色素有4种，它们可以归为两大类：