光合作用与能量转化（第1课时+捕获光能的色素和结构）【知识精讲精研】 高考一轮复习 课件（新教材新高考）

18.捕获光能的色素和结构鱼票出品，必属精品2024-2025学年-高考一轮复习-高中生物学主讲人：鱼票月半概念图考点一捕获光能的色素01考点1.捕获光能的色素1.绿叶中色素的提取和分离（1）实验原理（1）（2021·北京卷）依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离。()×提示依据色素在层析液中的溶解度不同对光合色素进行分离。（2）（2021·河北卷）纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液。()√实验步骤提取绿叶中的色素画滤液细线称取5g绿叶放入研钵剪去主脉剪碎研磨过滤加棉塞制备滤纸条分离绿叶中的色素观察记录液面滤液细线橙黄色黄色蓝绿色黄绿色层析液12345CaCO3SiO2无水乙醇单层尼龙布纸层析法考点1.捕获光能的色素1.绿叶中色素的提取和分离（2）实验步骤防止研磨中色素被破坏有助于研磨充分待滤液干后，再重复画一到两次。不能让滤液细线触及层析液，否则滤液细线中的色素会被层析液溶解，而不能在滤纸上扩散。色素分离的改进——灯芯法橙黄色黄色蓝绿色黄绿色考点1.捕获光能的色素1.绿叶中色素的提取和分离（2）实验步骤

答案

色素圈滤纸

棉线（灯芯）层析液橙黄色黄色蓝绿色黄绿色胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素(¼)叶绿素(¾)滤液细线最慢最快较快较慢颜色色素种类扩散速率色素在层析液中溶解度最大较大较小最小光合色素考点1.捕获光能的色素1.绿叶中色素的提取和分离（3）结果分析考点1.捕获光能的色素1.绿叶中色素的提取和分离（3）结果分析滤纸条上未得到色带①滤液细线浸没到层析液中②用无清水代替乙醇进行提取①研磨不充分(未加入SiO2)②提取时加入的乙醇过多④未加CaCO3，色素分子被破坏⑤所取的绿叶不新鲜③滤液细线画的次数不够①滤液细线画得过粗或不整齐②滤纸条没经干燥处理滤纸条上的色带颜色较浅滤纸条上的色带重叠（2020·江苏卷）采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是(

)

。B

（2023·全国乙卷）植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是(

)

。DA.氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素B.叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上C.用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰D.叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢考点1.捕获光能的色素2.光合色素的功能（1）吸收光谱①色素的颜色是由其反射的光所决定光谱吸收光谱②P一99，学科交叉：叶绿体中的色素只吸收

，而对红外光和紫外光等不吸收。可见光A.叶绿素主要吸收红光和蓝紫光B.叶绿素a和叶绿素b的吸收峰值不同C.类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不吸收红光考点1.捕获光能的色素2.光合色素的功能（1）吸收光谱恩格尔曼实验一示意图③实验验证（P一100，思考•讨论）1881年,德国科学家恩格尔曼(T.Engelmann,1843-1909)做了这样的实验。水绵(叶绿体呈螺旋带状分布)考点1.捕获光能的色素2.光合色素的功能（1）吸收光谱光合色素功能：吸收、传递（四种色素）、转化光能（只有少数特殊状态的叶绿素a）叶绿素a:C55H72O5N4Mg叶绿素b:C55H70O6N4Mg胡萝卜素：C40H56叶黄素：C40H56O2考点1.捕获光能的色素2.光合色素的功能（2）光合色素的功能某同学推测,适当遮光可能导致叶绿素含量增加,以适应弱光环境。请设计一个简单的实验验证该同学的推测是否正确,简单的写出实验思路:

。

提取并用纸层析法分离遮光和未遮光情况下的草莓叶片中的色素,观察并比较叶绿素色素带（最下边两条色素带）的宽度和颜色的深浅教材隐性知识：源于必修1P99“图5－12”、“旁栏思考”及P101“拓展应用”(1)从叶绿素吸收光谱图可知：叶绿素a在红光部分的吸收带较叶绿素b偏向长波方面，且吸收光谱带比叶绿素b宽，叶绿素b在蓝紫光部分的吸收光谱带比叶绿素a

(填“宽”或“窄”)。(2)研究表明：在遮光条件下，以蓝紫光为主的散光占比增加。请预测：在适当遮光的条件下叶片(比如同一植物底层叶片)中叶绿素a/b_____，弱光下的吸收能力

，有利于提高植物的捕光能力，是对弱光环境的一种适应。(3)植物工厂里为什么不用发绿光的光源？宽降低增强考点1.捕获光能的色素2.光合色素的功能（2）光合色素的功能这种波长的光不能被光合色素吸收，因此不能用于光合作用中合成有机物。考点1.捕获光能的色素2.光合色素的功能（2）光合色素的功能光合作用中红光的能量转化效率高蓝光有利于植物蛋白的合成红光有利于植物糖类的合成在人工提供光源进行光合作用时(如:太空培育植物、植物工厂等)，主要是提供90%的红光+10%的蓝光90%10%红光蓝光仅从能量角度考虑，单独使用红光最好，但实际上不同植物、不同生长阶段需要不同比例的光照，这样植物才能长的更好。90%的红光和10%的蓝光配方也只是比较常见的一组光配方。1.蔬菜大棚薄膜最好选用______（填“无色”、“红色”或“蓝色”）塑料薄膜，原因是__________________________________________________________________。无色无色材料可透过各种波长的光，光合色素可捕获更多的光能用于光合作用

总结1：光合色素影响叶绿素合成的三大因素叶绿素不稳定，易分解考点1.捕获光能的色素总结2：植物色素比较项目光合色素细胞液色素存在部位叶绿体液泡溶解性脂溶性水溶性代表种类类胡萝卜素和叶绿素花青素颜色橙黄、黄、绿红、蓝、紫颜色变化不随pH改变变化颜色随pH改变变化颜色红苋菜：炒菜菜汤出色，因为是水溶性的花青素。胡萝卜：炒菜菜汤不出色，因为是脂溶性的胡萝卜素。考点1.捕获光能的色素正常绿色正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例为3∶1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色叶色变黄寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，叶片显示出类胡萝卜素的颜色而变黄叶色变红秋天降温时，植物体为适应寒冷环境，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶片呈现红色总结2：植物色素考点1.捕获光能的色素海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。这种现象是如何造成的？水对红、橙光的吸收比对蓝、绿光的吸收要多,即到达深水层的光线是短波长的光。吸收蓝紫光较多的红藻分布于海水的深层。吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层；吸收蓝紫光和绿光较多的褐藻分布于海水中层；教材深挖：新教材P一101，拓展应用1考点1.捕获光能的色素叶绿体的结构和功能考点2.叶绿体的结构和功能1.叶绿体的结构模式图恩格尔曼实验1：实验结论：氧气是叶绿体在光下放出来的。考点2.叶绿体的结构和功能2.叶绿体的功能用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的好氧细菌聚集在红光区和蓝紫光区。实验结论：叶绿体主要利用红光和蓝紫光释放氧气恩格尔曼实验2：白光三棱镜考点2.叶绿体的结构和功能2.叶绿体的功能类囊体膜上和叶绿体基质中含有多种光合作用所必需的酶结论：叶绿体是光合作用的场所。直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。恩格尔曼实验之后研究发现考点2.叶绿体的结构和功能2.叶绿体的功能考点2.叶绿体的结构和功能2.叶绿体的功能恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵时，发现需氧细菌大量集中在如图所示区域。下列分析正确的是(

)

。D

解析

细菌为原核生物，无线粒体，A错误；有无二氧化碳不影响该实验的进行和检测，B错误；照射水绵（主要吸收红光和蓝紫光）的光不同，水绵光合作用强度不同，产生的氧气量也不同，造成需氧细菌的分布也不同，C错误，D正确。