新教材高中人教版生物必修一课件第5章第4节一捕获光能的色素和结构

第4节光合作用与能量转化一捕获光能的色素和结构必备知识·基础练·题组一概念·结论速判1.基于对捕获光能的色素和结构的理解,判断下列观点的正误:(1)在层析液中溶解度高的色素在滤纸上随层析液扩散的速度快。()(2)叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同。()(3)秋天叶片变黄,是叶黄素含量增多导致的。()分析:秋天,随着气温的下降,光照的变弱,叶绿素合成受阻,而叶绿素又不稳定,见光易分解,分解的叶绿素又得不到补充。所以叶中的叶绿素比例降低,而叶黄素和胡萝卜素则相对比较稳定,不易受外界的影响。因而,叶片就显现出这些色素的黄色。√√×(4)光合作用需要的色素和酶均分布在叶绿体基粒和基质中。()分析:光合作用需要的色素分布在叶绿体基粒中,光合作用需要的酶分布在叶绿体基粒和基质中。(5)叶绿体内膜的面积远远大于外膜的面积。()分析:叶绿体外膜的面积大于内膜的面积。××·题组二绿叶中色素的提取和分离2.(2021·金华高一检测)在“绿叶中色素的提取和分离”活动中,所用试剂和其作用相符的是(

)A.95%的乙醇——分离色素B.二氧化硅——研磨充分C.碳酸钙——保护叶肉细胞D.层析液——溶解色素【解析】选B。加入95%的乙醇的作用是溶解色素,A错误;在叶绿体色素的提取和分离实验中,加入少许二氧化硅的作用是使研磨更充分,B正确;研磨时加碳酸钙是防止研磨中色素被破坏,C错误;各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素,D错误。3.(2021·龙岩高一检测)在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,研磨时为防止色素被破坏,应加入的物质是(

)A.水B.碳酸钙C.无水乙醇 D.二氧化硅【解析】选B。防止色素被破坏不需要加入水,A错误;在绿叶中色素的提取和分离实验中,加入碳酸钙的作用是保护叶绿体色素,B正确;加入无水乙醇的作用是溶解色素,C错误;加入二氧化硅的作用是使研磨更充分,D错误。·题组三绿叶中色素的种类和吸收光谱4.(2021·北京高一检测)北方秋季,银杏、黄栌、红枫等树种的叶片由绿变黄或变红,一时间层林尽染,分外妖娆。低温造成叶肉细胞中含量下降最显著的色素是(

)A.叶黄素 B.花青素C.叶绿素 D.胡萝卜素【解析】选C。当树叶中叶绿素比较多的时候叶子是深绿色,比较少的时候是嫩绿色,花青素多了就会发红,发紫。叶绿素的形成主要与光照有关,而北方秋季,银杏、黄栌等树种的叶片由绿变黄或变红,一时间层林尽染,分外妖娆,说明叶的色素中最易受低温伤害而被破坏的是叶绿素,故选C。5.在大棚中种植蔬菜时,有时要悬挂有色灯管补充光源,增加产量。下列不用作补充光源的是(

)A.红光B.绿光C.蓝光D.白光【解析】选B。根据分析可知,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,因此,温室或大棚种植蔬菜时,悬挂红光、蓝光或白光灯管补充光源,能提高蔬菜产量。由于四种色素对绿光的吸收最少,所以一般不用绿光灯管补充光源,B正确。6.如图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图,请判定A和B分别为何种色素(

)A.叶绿素、类胡萝卜素B.类胡萝卜素、叶绿素C.叶黄素、叶绿素aD.叶绿素a、叶绿素b【解析】选A。叶绿体中色素有类胡萝卜素和叶绿素两大类,类胡萝卜素包括胡萝卜素(橙黄色)和叶黄素(黄色),主要吸收蓝紫光;叶绿素包括叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色),主要吸收红光和蓝紫光。据图分析,色素A吸收波峰为红光和蓝紫光,则色素A表示叶绿素;色素B吸收波峰只有蓝紫光,则色素B代表类胡萝卜素。·题组四叶绿体的结构和功能7.(2021·南京高一检测)如图为叶绿体亚显微结构模式图,下列关于其结构与功能的叙述,正确的是(

)A.该结构与植物细胞的能量转换有关B.①主要由纤维素构成C.吸收光能的色素主要分布在②上D.与光合作用有关的酶只位于④中【解析】选A。叶绿体能将光能转化为化学能,A正确;①主要由磷脂和蛋白质组成,B错误;吸收光能的色素主要分布在③类囊体膜上,C错误;与光合作用有关的酶位于③和④中,D错误。8.实验发现将叶绿体从叶肉细胞中分离出来,破坏其外膜,仍然可以在光下利用二氧化碳生产有机物、放出氧气。以下分析正确的是(

)A.光合作用所需的酶和色素主要位于叶绿体内膜和基质中B.叶绿体内膜具有选择透过性,外膜是全透性的,起保护作用C.光合作用必须在叶绿体中才能进行D.叶绿素被破坏则不能进行光合作用【解析】选D。与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜和叶绿体基质中,色素仅分布在类囊体薄膜上,A错误;叶绿体内膜和外膜都具有选择透过性,B错误;蓝细菌没有叶绿体,也能进行光合作用,C错误;叶绿素在光反应中吸收和转化光能,若叶绿素被破坏,则不能进行光合作用,D正确。【典图速填】答案速填:A_________

B_______

C________

D________①_______②_____ ③_______ ④_______a_______b_______ c_____________d_____________胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b橙黄色黄色蓝绿色黄绿色蓝紫光蓝紫光红光和蓝紫光红光和蓝紫光关键能力·综合练一、选择题(共8题,每题4分,共32分)1.为了研究绿叶中色素的种类,某小组利用菠菜叶片进行了色素的提取和分离实验,下列有关叙述正确的是(

)A.分离色素的原理是色素在无水乙醇中的溶解度不同B.研磨过程中若未加入CaCO3,分离出的色素带颜色都变浅C.为了增加滤液细线中色素的含量,应连续多次画线D.正常的分离结果是滤纸条上形成四条色素带,其中蓝绿色色素带最宽【解析】选D。分离色素的原理是各种色素在层析液中的溶解度不同,而不是在无水乙醇中的溶解度不同,A错误;研磨过程中加入CaCO3的目的是防止叶绿素被破坏,类胡萝卜素不受影响,B错误;为了增加滤液细线中色素的含量,应多画线几次,但需要在上次画线风干后再次画线,而不是连续多次画线,C错误;正常情况下,层析的结果是在滤纸条上自上而下依次出现橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色,其中蓝绿色色素带最宽,D正确。2.绿叶中的色素能吸收光能用于光合作用,下列关于绿叶中色素的种类和吸收光谱的叙述正确的是(

)A.绿叶中色素分为叶绿素和胡萝卜素两大类B.胡萝卜素主要吸收蓝紫光和红光C.叶绿素主要吸收蓝紫光和红光D.绿叶中的光合色素可以吸收紫外光【解析】选C。绿叶中色素分为叶绿素和类胡萝卜素两类,A错误;胡萝卜素主要吸收蓝紫光,B错误;叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,C正确;一般情况下,绿叶中的光合色素只能利用可见光,不能利用紫外光和红外光,D错误。3.(教材挖掘)在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,研磨绿叶时要加入无水乙醇,其目的是(

)A.防止色素被破坏B.使叶片充分研磨C.使各种色素充分溶解在无水乙醇中D.使各种色素溶解在无水乙醇中并在滤纸条上分离【解析】选C。为了防止色素被破坏应加入碳酸钙,A错误;加入二氧化硅的作用是使叶片得到充分研磨,B错误;无水乙醇能溶解绿叶中的色素(包括叶绿素和类胡萝卜素),进而提取绿叶中的色素,C正确;分离色素使用的是层析液而不是无水乙醇,D错误。

【误区警示】绿叶中色素提取的原理是色素易溶于无水乙醇,而分离的原理是各种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度大的色素随层析液在滤纸条上扩散得快,溶解度小的色素随层析液在滤纸条上扩散得慢,从而使色素分离。结果:滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第二宽),色素带的宽窄与色素含量相关。4.(2021·上饶高一检测)关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述,结果如图,正确的是(

)A.四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ<ⅣB.不可选择新鲜的洋葱鳞片叶作为实验材料C.将层析出四条色素带的滤纸条在火焰旁烘干后才能保存D.操作中如果滤液细线触及层析液,会缩短得到四条色素带的时间【解析】选B。由于色素在层析液中溶解度越大,扩散速度越快,所以四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ,A错误;洋葱鳞片叶不含叶绿素,所以不能选择新鲜的洋葱鳞片叶作为实验材料,B正确;由于有机溶剂容易燃烧,所以不能将滤纸条烘干,应该在自然条件下干燥,C错误;色素分离过程中如果滤液细线触及层析液,色素会溶解在层析液中,得不到色素带,D错误。5.苋菜叶片细胞中除了叶绿体含有色素外,液泡中也含有溶于水但不溶于有机溶剂的花青素(呈现红色)。某研究小组用体积分数为95%的乙醇提取苋菜叶片中的色素,利用圆形滤纸法获得如图所示a、b、c、d和e五条色素带,其中e与滤纸基本重合。下列叙述正确的是(

)色素带对应的色素是叶黄素色素带呈蓝绿色、d色素带比a、b色素带窄色素带对应的色素是呈红色的花青素【解析】选D。由于胡萝卜素在层析液中的溶解度最大,所以扩散速度最快,因此a色素带对应的色素是胡萝卜素,A错误;色素中叶绿素a呈蓝绿色,b色素带应该是叶黄素,呈黄色,B错误;c和d色素带对应的色素分别是叶绿素a和叶绿素b,含量比a、b色素带中的色素多,故c、d色素带比a、b色素带宽,C错误;由于花青素不溶于有机溶剂,所以在滤纸上几乎不扩散,e色素带对应花青素,D正确。6.(2021·湖北适应性测试)黄豆种子置于黑暗中萌发,生长的豆芽呈浅黄色,再移至光照条件下,一段时间后,生长的豆芽呈绿色。下列叙述正确的是(

)A.豆芽进行了光合作用,变成绿色B.黑暗中黄色物质合成较多,掩盖了绿色C.光照引起温度升高,导致豆芽变成绿色D.光照诱导了叶绿体的形成,导致豆芽变成绿色【解析】选D。本题依托实验设计主要考查叶绿体色素形成的条件。豆芽在黑暗条件下,不能合成叶绿素,故呈现浅黄色,移至光照下一段时间,在光的诱导下叶绿体形成,豆芽由黄色变成绿色,D正确,A、B、C错误。7.(易错题)(2021·威海高一检测)用新鲜小麦叶片做色素的提取和分离实验。将实验得到的色素提取液放在阳光和三棱镜之间,会发现在连续光谱中出现了较为明显的黑带,黑带出现的位置应在(

)A.红光B.蓝紫光C.红光和蓝紫光 D.绿光【解析】选C。将实验得到的色素提取液放在阳光和三棱镜之间,由于部分波长的光被色素吸收,所以会发现在连续光谱中出现了较为明显的黑带。因为叶绿素吸收的主要是红光和蓝紫光,类胡萝卜素吸收的主要是蓝紫光,故变暗的区域就是红光和蓝紫光区域,即C正确,A、B、D错误。8.(多选)叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,下列有关叶绿体的叙述正确的是(

)A.叶绿体由两层膜构成,吸收光能的色素分布在内膜上B.能进行光合作用的细胞一定含有叶绿体C.叶绿体中通过类囊体堆叠形成基粒增加了膜面积D.叶绿体可以吸收光能用于光合作用释放O2【解析】选C、D。叶绿体中的色素主要分布在类囊体薄膜上,而不是叶绿体内膜上,A错误;能进行光合作用的细胞不一定含有叶绿体,如蓝细菌,B错误;叶绿体中通过类囊体堆叠形成基粒的方式增大了膜面积,C正确;恩格尔曼的实验证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用释放O2,D正确。二、非选择题(共18分)9.(2021·宜宾高一检测)如图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行相关实验流程,请分析回答:(1)提取色素和分离色素所用的试剂分别是________________________。

(2)纸层析法分离色素的“结果①”如图2所示,其中共有的色素带的颜色是__________________,据此能得出的结论是__________________。

(3)纸层析法分离色素的原理是______________________________________________________________。

(4)将等量刚制备的韭菜和韭黄色素滤液放