2022年人教版生物高考总复习第一部分考点复习指导第三单元第3课捕获光能的色素和结构、光合作用的原理

第3课捕获光能的色素和结构、光合作用的原理

【课标要求】

说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过

程中，转换并储存为糖分子中的化学能。

【素养目标】

1.通过比较光反应与暗反应及它们之间的关系，建立对立统一、结构决定功能的观点。（生命

观念）

2.理解的、C5等物质变化和光合作用的相关曲线。（科学思维）

3.探究光照强度、CO,浓度等对光合作用强度的影响。（科学探究）

4.关注光合作用与农业生产及生活的联系。（社会责任）

。.一=、生十知诵•多傕自查/==o

【主干•梳理与辨析】

一、捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能

1.捕获光能的色素：

功能吸收、传递和转换光能

化学特性不溶于水，能溶于有机溶剂（如无水乙醇）中

叶绿素（含量约占叶绿素a主要吸收红光和蓝紫

色素种类及3/4）叶绿素b

分布类胡萝卜素（含量胡萝卜素

主要吸收蓝紫光

约占1/4）叶黄素

2.捕获光能色素的吸收光谱:

叶绿素b

叶绿素a

叶绿素an类胡萝卜素

叶绿素b

波长/nm

光是一种电磁波。可见光的波长是400〜760nm。一般情况下，光合作用所利用的光都是亘

见光。

3.光合作用的结构一一叶绿体:

（1）模式图:

I~>①外膜、②内膜

⑵I结小二~丁③叶绿体基质:含有与•暗盘电有关的酶

["'ELf一④基粒：由类囊使堆叠而成,分布有

色素和与光反应有关的幅

⑶百准》进行光合作用的场所

【思考辨析】

1.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光。（X）

分析：叶绿体中叶绿素的含量多于类胡萝卜素，叶绿素不吸收绿光，所以植物叶片呈现绿色。

2.液泡中色素吸收的光能用于光合作用。（X）

分析：液泡中色素不能吸收光能用于光合作用，叶绿体中的色素才行。

3.光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。（X）

分析：叶绿体中吸收光能的四种色素分布在类囊体薄膜上，在叶绿体基粒和基质中都有与光

合作用有关的酶。

二、实验：绿叶中色素的提取和分离

1.实验原理：

废就一绿叶中的色，素能够溶解在有机溶剂无水乙畴申,

万”而不溶于水，可用无水乙醇提取色素

各种色素在层析液中港解度不同，溶解度高的随

（W>一层析液在滤纸上扩散得快.反之则慢，从而使各

种色素相互分离

2.实验步骤:

选鲜绿叶.色素含量高

加无水纯溶解色素

------加CaC03»防止色素被破坏

加SiO?,研磨充分

过，虑用单层尼龙布过滤

应焉洞试管口加棉遭防止乙醇挥发和色素氧化

预先干燥处理.使层析液在滤纸上快速扩散

滤纸条

(WF-一端剪去两角》保证色素扩散均匀，否则会形成弧形带

滤液细线要细、直、充使分离出的色素带平接不重叠

■干燥后再画.两次

细线------------------•增加色素附着量，使分离出的

色素带清晰分明

加盖

液细线］防止层析液挥发

防止色素溶解在层析液中

不触及层析液

3.实验结果及分析:

(1)实验结果：

色素色素

种类颜色

、胡萝卜素橙黄色

、叶黄素黄色

、叶绿素a蓝绿色

、叶绿素b黄绿色

(2)结果分析。

①由上到下：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。

原因：不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的在滤纸上扩散得快；反之，则慢。

溶解度由高到低的顺序为：胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a＞叶绿素b

②由宽到窄：叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素。

原因：不同色素的含量不同，含量多的在滤纸上显色较宽；反之，则窄。

含量：叶绿素a＞叶绿素b＞叶黄素＞胡萝卜素

【思考辨析】

1.紫色洋葱表皮细胞含有色素，可用于叶绿体色素的提取实验。（X）

分析：紫色洋葱表皮细胞没有光合色素，呈紫色是因为液泡中含有花青素。

2.分离色素的原理是色素易溶于有机溶剂。（X）

分析：分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越高，随层析液在滤纸

上的扩散速度越快。

3.层析时试管口加棉塞的目的是防止层析液挥发。（J）

分析：层析液易挥发且有毒，层析时试管口加棉塞的目的是防止层析液挥发。

三、光合作用的探究历程及基本原理

1.光合作用的探究历程：

时间/发现者内容

科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和0被分开，为被释

19世纪末

放，C与HQ结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖

科学家发现甲醛对植物有施作用，而且甲醛不能通过光合作用转

1928年

化成糖

在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有HO,

1937年希尔（英国）2

没有COJ,在光照下可以释放出氧气

,8

用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源，H20+C02-

1941年鲁宾、卡门（美

植物f*Oz,乩0+婷七2f植物一0”得出光合作用释放的氧全部来自

国）

水

1954年阿尔农（美国）在光照下，叶绿体可合成"E，这一过程总是与水的光解相伴随

20世纪40年代卡尔文用经过"C标记的"C02,供小球藻进行光合作用，然后追踪放射性"C

（美国）的去向，最终探明了co,中的碳是如何转化为有机物中的碳的

2.光合作用：

（1）光合作用的概念：绿色植物通过叶绿体,利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的

有机物,并且释放出氧气的过程。

（2）光合作用的过程:

山。水在光C02的固定

NADPHW2c3、/

V下分解

多种酶参

加催化

ADP+Pi(CH2O)

光反应阶段暗反应阶段

(类囊体薄膜)(叶绿体基质)

(3)光合作用的化学反应式：CO2+H2O叶绿体(CHQ)+()2,其中(CHa)表示糖类。

(4)光合作用的意义：

①光合作用产生的有机物除供自身利用外，还为所有异养生物提供食物。

②光能通过驱动光合作用而驱动生命世界的运转。

3.化能合成作用：

(1)概念：自然界中还有一些微生物利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造

有机物，此过程称为化能合成作用，此类生物属化能自养型生物。

(2)过程:

:

2NH3+3O2————-2HNO2+2H2O+能量

M化细菌》2HNO3+能量

co2+H20化可能)(CH2O)+O2

酶

(3)代表生物：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等。

(4)区别：化能合成作用和光合作用利用二氧化碳和水合成有机物大致相同，但合成有机物时

所用的能量是不同的。光合作用合成有机物时使用的ATP是由光能转换成的；而化能合成作

用合成有机物时使用的ATP是利用无机物氧化时释放的化学能转换成的。

【思考辨析】

1.光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP。(X)

分析：光合作用将光能转变为糖类等有机物中的化学能，细胞呼吸将糖类等有机物中化学能

转变为热能和ATP中的化学能。

2.光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段，光反应必须有光才能进行，暗反应必须在无光

条件下进行。（义）

分析：光反应必须有光才能进行，暗反应不需要光，有光、无光都可以进行，前提是有光反

应产生的NADPH和ATPo

3.叶绿体内膜的面积远远大于外膜面积。（X）

分析：叶绿体的外膜面积大于内膜的面积。

【教材•挖掘与延伸】

1.探究延伸（必修1P99）：“旁栏思考”

植物工厂里不用发绿光的光源，原因是这种波长的光很少被光合色素吸收，因此不能驱动合

成有机物。

2.习题改编（必修1P101）：”练习与应用•拓展应用”

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。分析原因：这种现象与光能捕获有关，即不同颜色的藻类吸收不同波长的光。

3.资料延伸（必修1P104）：“相关信息”

光合作用的产物有一部分是淀粉,还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入筛管,再通过韧皮部运

输到植株各处。

o..—、高频考点•通话密道,--o

★考点1光合色素的分布、吸收光谱及作用

【核心•归纳与整合】

1.光合色素的吸收光谱及作用图解：

太阳光

三棱镜

紫蓝青绿黄橙红

色素滤液

~\-----叶绿素b（黄绿）

卜—叶绿素a（蓝绿）

支r胡萝卜素’胡萝卜素（橙黄）

叶黄素（黄）

400450500550600650700"光波长/nm

（1）叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收；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。

（2）两类色素除吸收上述各类光外，对其他光也有不同程度的吸收，但对绿光吸收最少，故对

阳光而言，最有效的光是红光和蓝紫光，最无效的光是绿光。

2.实践应用：

(1)温室大棚用无色薄膜最有效。

(2)实验中黑暗处理消耗有机物时需在有光条件下操作、观察，最好选用绿灯，而不能选红灯

或其他颜色的灯这样对实验影响最小。

3.影响叶绿素合成的因素：

⑴光照：光是影响叶绿素合成的主要因素，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发

黄。

(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿

素分子易被破坏，而使叶片变黄；高温会使叶绿素变性失活。

⑶必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶片变黄。

另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶片变

黄。

【高考警示钟】色素的“同”与“不同”

(1)同为色素，呈现花瓣和果实颜色的主要是花青素，呈现叶片绿色的色素主要是叶绿素。

(2)同为色素，色素的位置不同，花青素存在于液泡，植物光合色素存在于类囊体薄膜上。

(3)同为色素，不同色素吸收不同波长光质，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光；叶绿素主要吸收红

光和蓝紫光。

【典题•剖析与精练】

【典题示范】

通常情况下，蓝细菌依赖叶绿素a来收集、转化可见光，用于光合作用。研究发现某些整区

菌①在近红外光环境下生长时，含有叶绿素a的光合系统会失效，而含有叶绿素f的光合系统

会启动②。进一步研究发现，叶绿素f能吸收、转化红外光，用于光合作用久下列有关叙述

正确的是()

A.培养蓝细菌研究光合作用时，需提供葡萄糖作为碳源

B.叶绿素f主要分布在蓝细菌叶绿体类囊体薄膜上

C.叶绿素f能够吸收、转化红外光，体现了蓝细菌对环境的适应

D.在正常光照条件下，蓝细菌会同时吸收可见光和红外光进行光合作用

【题眼破译】提升信息转化能力

信息转化信息（对接问题）

信息①蓝细菌是原核生物，无叶绿体

信息②叶绿素种类决定利用的光质种类

信息③叶绿素f能利用红外光进行光合作用

【解析】选Co蓝细菌是自养生物，不从外界吸收葡萄糖，培养蓝细菌研究光合作用时，不

需提供葡萄糖作为碳源，A错误；蓝细菌是原核生物，没有叶绿体，B错误；某些蓝细菌在近

红外光环境下生长时，含有叶绿素f的光合系统会启动。进一步研究发现，叶绿素f能吸收、

转化红外光，用于光合作用。叶绿素f能够吸收、转化红外光，体现了蓝细菌对环境的适应,

C正确；在正常光照条件下，蓝细菌光合作用依赖叶绿素a来收集、转化可见光，用于光合

作用，不能吸收红外光进行光合作用，D错误。

【对点训练】

1.（2021•湖北模拟）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。叶绿素的形成需要光照条件。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,生长的豆芽呈绿色的原因：在光照条件下,能诱导前质体发育

成叶绿体,叶绿体中的叶绿素含量较高，从而使豆芽变绿。综上所述,D正确,A、B、C错误。

2.I：1881年，德国科学家恩格尔曼把载有水绵和好氧细菌X的临时装片放在没有空气的黑

暗环境中，然后用极细的光束照射水绵探究叶绿体的功能。

II：某实验小组根据恩格尔曼在探究叶绿体的功能实验的基础上进一步开展探究实验，将载

有水绵和好氧细菌X的临时装片放置在密闭且透明的小室中，再用自然光透过三棱镜照射临

时装片，细菌X在不同光区的聚集情况如图所示。请回答下列问题：

400450500550600650700波长/nm

（1）恩格尔曼选用水绵和好氧细菌作实验材料探究叶绿体的功能是取得成功的重要原因之一,

理由是O首先将临时装片放在没有空气的黑暗环境中，目的是

（2）根据实验II结果分析，细菌X主要密集分布在波长为400〜450nm和650-700nm的光区，

原因是O

⑶有另外的实验小组从绿叶中提取了类胡萝卜素，请设计一组实验来验证类胡萝卜素主要吸

收蓝紫光（用以上实验为对照组，补充完整以下实验方案）。

实验步骤：在三棱镜之前放置装有足够量___________的试管，再用自然光透过试管和三棱

镜照射水绵的临时装片。

预期结果：与对照组相比，若,

则可验证类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。

【解析】（1）水绵细胞中的叶绿体呈螺旋带状分布，有光和无光区域可形成对照；好氧细菌X

聚集的部位代表氧气丰富，指示光合作用的场所。将临时装片放在没有空气的黑暗环境中，

使好氧细菌X均匀分布，避免对实验结果造成干扰。

（2）水绵光合色素主要吸收红光（650-700nm）和蓝紫光（400-450nm）进行光合作用,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。在这些光区产生

的氧气相对较多，所以好氧细菌X主要密集分布在这些光区。

（3）自然光透过装有类胡萝卜素提取液的试管时，蓝紫光被吸收，使水绵主要吸收红光进行光

合作用。在650〜700nm光区产生氧气相对较多，实验组好氧细菌X在此区域密集分布。

答案：（1）水绵细胞中的叶绿体呈螺旋带状分布，有光和无光区域可形成对照；好氧细菌X聚

集的部位代表氧气丰富，指示光合作用的场所（合理即可）使好氧细菌X均匀分布（2）水绵

光合色素主要吸收红光（650〜700nm）和蓝紫光（400〜450nm）进行光合作用，在这些光区产

生的氧气相对较多，所以好氧细菌X主要密集分布在这些光区（3）类胡萝卜素提取液实验

组好氧细菌X主要密集分布在波长为650~700nm的光区（合理即可）

丽【加固训练•拔高】

如图为正常绿叶的叶绿素a的吸收光谱、色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱（作用光

谱代表不同波长下植物的光合作用效率）。由图中信息分析，下列叙述错误的是（）

400450500550600650700波长/nm

A.色素的吸收光谱可以通过测量对不同波长光的吸收值来绘制，作用光谱可以通过测量不同

波长相应的释放量来绘制

B.总吸收光谱与叶绿素a吸收光谱曲线不吻合，说明绿叶中还含有其他吸收光能的色素

C.总吸收光谱与作用光谱表现出高度一致性，说明绿叶中色素吸收的光能几乎都能用于光合

作用

D.总吸收光谱与作用光谱在450~500nm波长处出现较大差异，说明其他色素对能量的转

换效率比叶绿素对能量的转换效率高

【解析】选Do色素的吸收光谱可以通过测量对不同波长光的吸收值来绘制，作用光谱代表

各种波长下植物的光合作用效率，可以通过测量不同波长相应的0?释放量来绘制，A正确；

总吸收光谱与叶绿素a吸收光谱曲线不吻合，说明绿叶中除了叶绿素a,还含有其他色素，

也能吸收光能，B正确；总吸收光谱与作用光谱表现出高度一致性，说明绿叶中色素吸收的

光能几乎都能用于光合作用，C正确；绿叶中的类胡萝卜素主要吸收450-500nm(蓝紫光)

波长的光，在可见光的其他波段，总吸收光谱与作用光谱几乎完全重叠，说明叶绿素吸收的

光能几乎全部用于光合作用，450-500nm波长处出现较大差异，说明类胡萝卜素吸收的光

能有一部分不能转化成光合作用的能量，叶绿素比其他色素对能量的转换效率高，D错误。

教师专用©【方法规律】巧记色素吸收光谱图中的“三、

(1)“三”指三条曲线：分别代表叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素吸收的光谱曲线。

(2)“二”指叶绿素a、b及两个吸收区域：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，其中叶绿素a的

吸收光谱范围比叶绿素b的更宽。

(3)“一”指类胡萝卜素及一个吸收区域：类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫

光。

★考点2绿叶中色素的提取和分离实验

【核心•归纳与整合】

1.归纳实验注意事项及操作目的:

过程注意事项操作目的

选材选新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量高

研磨时加无水乙醇溶解色素

提取色实验试剂

加少量二氧化硅和碳酸钙研磨充分和保护色素

素

迅速、充分研磨防止乙醇过度挥发

实验操作

盛放滤液的试管口加棉塞防止乙醇挥发和色素氧化

制备滤纸条滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸上快速扩散

滤液细线要直、细、齐使分离出的色素带平整不重叠

分离色画滤液细线

滤液细线干燥后再画一两次使分离出的色素带清晰分明

素

分离滤液

滤液细线不触及层析液防止色素直接溶解到层析液中

中色素

2.分析绿叶中色素的提取和分离实验中异常现象:

异常现象发生的原因

未加石英砂（SiOl,研磨不充分

滤液绿色过浅（色素条使用放置数天的菠菜叶,滤液中色素（叶绿素）太少

带变窄）一次加入大量的无水乙醇,色素浓度太低

未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏

滤液细线不直

滤纸条色素带重叠

滤液细线过粗

忘记画滤液细线

滤纸条无色素带滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析

液中

未加碳酸钙导致叶绿素被破坏

滤纸条色素带少

所用叶片为“黄叶”

【高考警示钟】色素提取实验中的两个“误认为”

（1）误认为提取与分离光合色素的试剂相同：提取光合色素用无水乙醇，分离光合色素用层析

液。

（2）误认为观察色素提取液均呈现绿色：由于叶绿体色素主要吸收红光和蓝紫光，绿光几乎不

被吸收，因此对着光源（透射光）为绿色，背着光源（反射光）为红色。

圆教师司专用击e【拓展延伸】色素提取中的问题及应对措施

(1)关于取材：

①不选取：蜡质和草质的叶片。原因是蜡质和草质的叶片不易磨碎，叶绿体中的色素不易被

充分释放出来，影响实验效果。

②应选取：鲜绿的，光合色素含量较高，细胞含水量少且软的叶片。原因是叶绿体中的色素

不溶于水，水分多了不利于叶绿体中色素的提取。

(2)关于画线：①易出现画上的滤液细线中色素过少、画得过宽或不均匀的问题，影响分离效

果。

②应对措施。

a.把滤纸条翻过来在背面同样位置再画滤液细线以增加滤液细线色素的量；

b.还可以借助直尺，把直尺翻过来背面朝上，这样画的滤液细线细而直，滤液又不会画到直

尺上。

⑶关于滤纸条。

①易出现问题：滤纸条贴在烧杯内壁或滤液细线浸没在层析液中，使实验失败。

②应对措施。

a.将滤纸条微斜靠着烧杯内壁插入层析液中；

b.将滤纸条上端固定在培养皿盖上，并垂直放入。

【典题•剖析与精练】

【典题示范】

叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂,无水乙醇中,因此实验室中用无水乙醇提取叶绿体中的

色素。能否用丙酮作为溶剂替代无水乙醇呢？请完善实验，探究丙酮是否可以作为提取叶绿

体中色素的有机溶剂②,并对实验中存在的问题进行分析：

⑴材料用具：新鲜的绿色叶片，干燥的定性滤纸，尼龙布，丙酮，无水乙醇，层析液，二氧

化硅，碳酸钙等。

⑵方法步骤：

①提取绿色叶片中的色素。

a.取两个研钵分别编号为1、2。

b.分别向两个研钵中加入o

c.向1号研钵中加入10mL无水乙醇，,

均进行充分研磨。

d.将研磨液过滤到试管中，并及时用棉塞塞紧试管口。

②制备滤纸条。将干燥处理的定性滤纸剪成两个长10cm,宽1cm的长条，在距一端1cm

处用圆珠笔画线并剪去两角。

③点样。分别用毛细吸管吸取少量滤液，分别在两条滤纸条上沿横线均匀地画滤液细线，紧

接着重复画1〜2次。

④分离叶绿体中的色素。将层析液2mL倒入两支编号为1、2的大试管中。然后，将滤纸条

画有滤液细线的一端朝下，轻轻插入层析液中，并让层析液没及滤液细线。

(3)观察实验结果。请绘出正确的实验结果，并注明色素种类及相应颜色。

(4)结果预测及分析：

①2号滤纸条与1号滤纸条出现一致色素带，并且分离明显，则说明

____________________________________________»

②，则说明:

③2号滤纸条无色素带，1号滤纸条色素带分离明显，则说明

__________________________________________________________________________________________________________________________O

(5)请纠正方法步骤中的错误：

纠正一：；

纠正二：；

纠正三：O

【题眼破译】提升信息转化能力

信息转化信息(对接问题)

信息①提取色素选取有机溶剂

信息②变量(有机溶剂的种类)的控制

【答题关键】抓住长句表述得分点

⑵①不可缺少的文字“剪碎的绿色叶片”。

(4)②不可缺少的信息：2号滤纸条与1号滤纸条相比。

【解析】(2)根据题干，结合实验原理，提取色素时需向研钵中加剪碎的绿色叶片、少许二氧

化硅和碳酸钙，而要探究丙酮是否可以作为提取叶绿体中色素的溶剂替代无水乙醇，就应设

计实验以丙酮作为溶剂提取叶绿体中的色素，并与以无水乙醇作溶剂提取叶绿体中的色素的

分离效果作对照。(3)结合教材和实验结果，可绘制下图：

—胡萝卜素：橙黄色

mu—叶黄素：黄色

IIIII叶绿素a：蓝绿色

____叶绿素b：黄绿色

O

（4）实验设计要遵循单一变量原则，即只有提取液不同，而其他条件相同且适宜。结果有三种

可能情况，即与对照组基本一样；比对照组效果差；得不到分离的色素带。对应的结论是：

丙酮可以作为提取叶绿体中色素的有机溶剂；丙酮作为提取叶绿体中色素的有机溶剂效果不

佳；丙酮不能作为提取叶绿体中色素的有机溶剂。（5）结合⑵方法步骤，制备滤纸条时，应

改为用铅笔画线并编号为1、2；点样时，应待滤液干后重复画滤液细线1〜2次；分离叶绿

体中的色素时，一定不要让层析液没及滤液细线。

答案：（2）5g剪碎的绿色叶片、少许二氧化硅和碳酸钙向2号研钵中加入10mL丙酮（3）

如图所示

TTTTT—胡萝卜素：橙黄色

ran—叶黄素：黄色

皿一叶绿素a：蓝绿色

mu—叶绿素也黄球色

O

（4）丙酮可以作为提取叶绿体中色素的有机溶剂

2号滤纸条与1号滤纸条相比，现象不如1号明显

丙酮作为提取叶绿体中色素的有机溶剂效果不佳

丙酮不能作为提取叶绿体中色素的有机溶剂

⑸制备滤纸条时，应改为用铅笔画线并编号为1、2点样时，应待滤液干后重复画滤液细

线1〜2次分离叶绿体中的色素时，一定不要让层析液没及滤液细线

教师专用&【方法规律】圆形滤纸片分离色素的方法

滤纸

胡萝卜素

-叶黄素

-叶绿素a

-叶绿素b

提取叶绿体中的色素，也可用如图所示的方法：即在圆心处滴加适量滤液，待干燥后再滴加

适量层析液进行层析，结果会出现不同颜色的4个同心圆。

【对点训练】

1.下列关于''绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是（）

A.色素在提取液中的溶解度不同，导致色素带的位置不同

B.研磨绿叶时不加CaCOs，则滤纸条上四条色素带变窄的比例相同

C.实验结果中得到的四条条带在滤纸条上自上而下依次变宽

D.与成熟叶相比，幼叶做实验材料得到的叶绿素a、b的条带较窄

【解析】选D。利用色素在层析液中的溶解度不同来分离色素，从而使色素带的位置不同，A

错误；CaCOs可防止叶绿素被破坏，因此研磨绿叶时不加CaCOs,则滤纸条上四条色素带变窄

的比例不相同，B错误；色素带的宽窄与色素含量相关，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），C错误；与成熟叶相比，幼叶所含叶绿

素（包括叶绿素a和叶绿素b）较少，做实验材料得到的叶绿素a、b的条带较窄，D正确。

2.为研究光合色素提取实验中二氧化硅颗粒大小（目值越大,表示颗粒越细）对叶绿素提取量

的影响,某研究小组利用新鲜的菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验,实验结果

如下表。下列有关叙述错误的是（）

二氧化硅颗粒大小/目

叶绿素种类

02050100200

叶绿素a/(mg•g-1)0.250.530.610.480.47

叶绿素b/(mg•g')0.160.080.090.110.12

A.提取色素利用的原理是光合色素易溶于有机溶剂

B.加入二氧化硅对叶绿素a和叶绿素b的提取均有益

C.据表可知,用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多

D.若叶片研磨过程中未加入碳酸钙,则表中数据均减小

【解析】选B。提取色素利用了光合色素易溶于有机溶剂的原理,A正确；与不加二氧化硅相比,

加入二氧化硅对提取叶绿素a有益,对叶绿素b的提取则无益,B错误;据表可知,用50目的二

氧化硅提取叶绿素时,提取到的叶绿素总量（叶绿素a和叶绿素b）最多,C正确;加入碳酸钙可

防止叶绿素被破坏,若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均减小,D正确。

教师

专用

研究人员发现，离体的叶绿体在一定条件下受到光照后依然能够释放氧气。向离体的叶绿体

悬浮液中加入DCIP,光照后蓝色氧化型的DCIP接受氢后变成无色。研究人员为了验证该过

程，在密闭条件下进行如表实验。下列叙述不正确的是()

试管编号甲乙丙T

叶绿体悬浮液(用蔗糖溶液配制)1mL—1mL—

DCIP0.5mL0.5mL0.5mL0.5mL

0.5mol/L蔗糖溶液4mL5mL4mL5mL

光照条件光照光照黑暗黑暗

上层液体颜色无色蓝色蓝色蓝色

A.甲试管与丙试管比较可以说明氢的产生需要光照

B.设置乙试管和丁试管的目的是说明DCIP在光照和黑暗条件下自身不会变色

C.甲试管有叶绿体和光照条件，故实验过程中用到的蔗糖溶液应全部换成蒸储水，以方便检

测甲试管内叶绿体中是否有糖类产生

D.甲试管除了颜色变化，实验过程中还能观察到的现象是有气泡产生

【解析】选C。甲试管与丙试管比较，可以说明氢的产生需要光照，A正确；设置乙试管和丁

试管的目的是说明DCIP在光照和黑暗条件下自身不会变色，B正确；使用蒸憎水会使叶绿体

吸水涨破，实验不能正常进行，C错误；离体的叶绿体在一定条件下受到光照后依然能够释

放氧气，甲试管有叶绿体、蔗糖溶液和光照条件，除了颜色变化，实验过程中还能观察到有

气泡产生，D正确。

★考点3光合作用过程的综合分析

【核心•归纳与整合】

1.明确光反应与暗反应的联系：

H，O/NADP+*CO2

j

/*NADPH\—、二1台।

光能——"|光反应—ATP--------咛应

I

0

2\DP+/（CH2。）

(1)光反应为暗反应提供NADPH、ATP,暗反应为光反应提供NADP+、ADP和Pi。

(2)没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成。

⑶光反应中光能转换为化学能并非只储存于ATP中，NADPH中也含有能量。

(4)Cs还原消耗的能量不只来自ATP,还可由NADPH提供。

2.厘清光合作用中元素去向:

(1)反应式:

I光能I

H,O+CO,------*(CH2O)+O2

I叶绿体f

(2)同位素标记元素转移途径:

33

H.(H2O)-----(NADPH)喳反叫((C3H2O))

C：国£O理凰社三口£理些叫叵画

光反应

C5的凰定一区产的还虱叵回

3.分析环境改变时光合作用各物质含量的变化曲线：

(1)“过程法”分析各物质变化。

如图中I表示光反应，II表示co?的固定，m表示C3的还原，当外界条件(如光照、coj突然

发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化：

~—TNADPHI、ATPI

I变弱

①光变弱-C3消耗减少，合成暂不变

.U暂不变("C3t

、___

in减弱Cs消耗暂不变，合成减少cj

n减弱C3合成减少，消耗暂不爰C”

ni暂不变、

---------------------C5t

②co?供_C5消耗减少，合成暂不变

应减少ID随后减弱

I暂不变’NADPHf、ATPf

(2)“模型法”表示C3和C5的含量变化:

光

卿照*

强、光光

后8

照，照

P.

H.AT

s.NACT

C

胆一弱:盅

^

成量

9)合

(CH

——

ATP.

ADPH.

C,N

__'

金5

量

)合成

-(CHO

t―

2

.

o

0

时向

嘲s