《高中备考指南-生物必修1》课件-第5章 细胞的能量供应和利用-第4节 光合作用与能量转化-第1课时 捕获光能的色素和结构

第5章

细胞的能量供应和利用第1课时

捕获光能的色素和结构课前篇

自主预习课堂篇

分点突破课后篇

课时分层训练课前篇

自主预习一、绿叶中色素的提取和分离1.提取绿叶中的色素。（1）原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂____________中。

无水乙醇绿叶二氧化硅和碳酸钙

无水乙醇

单层尼龙布2.分离绿叶中的色素。（1）原理：各种色素在层析液中的溶解度不同。（2）实验步骤：二、绿叶中色素的种类和作用及叶绿体的结构和功能1.绿叶中色素的种类与光能吸收。色素种类胡萝卜素叶黄素颜色____________________橙黄色________光能吸收主要吸收__________和________主要吸收__________分布叶绿体的________________上2.叶绿体的结构和功能。（1）形态：一般呈扁平的__________或________。蓝绿色黄绿色黄色蓝紫光红光蓝紫光类囊体的薄膜椭球形球形（2）结构：

外膜内膜基质基粒（3）功能：进行____________的场所。实验证据：恩格尔曼实验中，好氧细菌只聚集在__________受光的部位。光合作用叶绿体预习反馈下列有关说法中，正确的是_____________________________。（填序号）（1）绿叶中的色素不能溶于清水，但可以溶于无水乙醇中。（2）分离绿叶中的色素用的是层析液。（3）分离色素时，在层析液中溶解度越高的，则在滤纸条上扩散的速度越慢。（4）研磨绿叶时，要加入二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇。

（6）叶绿素和类胡萝卜素都主要吸收蓝紫光和红光。（7）叶绿体是通过基粒中的类囊体薄膜扩大生物膜面积的。（1）（2）（4）（7）（8）（8）叶绿体是光合作用的场所，蓝细菌虽然没有叶绿体但也可以进行光合作用。课堂篇

分点突破考点一

绿叶中色素的提取和分离1.实验选材及用品分析。（1）选择新鲜、浓绿的叶片的原因：色素含量高。（2）不能用秋天已经变黄的叶片的原因：低温下叶绿素分解，类胡萝卜素含量相对较多。（3）实验中各种材料和试剂的作用：实验材料或试剂作用无水乙醇溶解色素层析液分离色素二氧化硅使研磨充分碳酸钙保护色素（叶绿素）单层尼龙布过滤叶片研磨液，获得滤液滤纸条使色素在其上分离，便于观察2.实验操作的目的分析。操作内容操作目的层析液分离色素滤纸条的一端剪去两角使色素在滤纸条上扩散均匀滤液细线重复画若干次，且要求细、直、齐使分离出的色带平整、不重复滤液细线不能触及层析液防止色素直接溶解到层析液中3.实验结果及分析。项目意义结论色素带宽窄色素带的宽窄与色素含量的关系：色带越宽则含量越多色素扩散速度色素扩散速度与溶解度的关系：扩散速度越快，说明溶解度越大

试剂甲乙丙丁无水乙醇－+++水+－－－++－++++－A.①②③④

B.②④①③

C.④②③①

D.③②①④B

考点二

捕获光能的色素及叶绿体的结构和功能一、捕获光能的色素1.绿叶中色素的种类:2.绿叶中色素的吸收光谱:（1）一般情况下，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。（2）叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，它们对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少，类胡萝卜素不吸收红光。

二、叶绿体的结构和功能【典例2】

为探究不同环境因素对某植物叶片中叶绿素含量的影响，进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述错误的是(

)D

课后篇

课时分层训练【基础通关练】单选题1.下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述中，错误的是(

)A.可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素B.叶绿体中色素能够分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同C.研钵中需加入二氧化硅、醋酸钙、无水乙醇和绿叶D.滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠C[解析]

叶绿体色素不溶于水，而溶于有机溶剂，所以可以用无水乙醇等有机溶剂提取色素；叶绿体中的不同色素在层析液中的溶解度不同，从而可以分离色素；研磨时需加入二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇和绿叶，不能加入醋酸钙；滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠，影响实验结果。故选C。

A

3.如图是小明同学利用新鲜菠菜叶片做“叶绿体中色素的提取和分离实验”的结果，老师认为实验结果不理想，则产生此结果最可能的原因是(

)D

4.下列有关叶绿体的叙述中，正确的是(

)A.叶绿体的色素分布在类囊体薄膜上B.叶绿体的色素分布在外膜和内膜上C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中D.光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上A[解析]

叶绿体由内外双层膜、类囊体和基质三部分构成。类囊体是一种扁平的囊状结构，在类囊体薄膜上，有进行光合作用所必需的色素和酶。许多类囊体堆叠成基粒，基粒之间充满着基质，其中含有与光合作用有关的酶。故选A。5.下列关于叶绿体基粒的说法中，正确的一组是(

)①每个叶绿体基粒含有几个到几十个类囊体②基粒的薄膜上有进行光合作用的色素

③基粒附着在内膜的突起——嵴上

④光合作用有关的酶全都分布在基粒上A.①②

B.③④

C.①③

D.②④A[解析]

叶绿体中的基粒是由几个或几十个类囊体堆叠形成的结构；光合作用有关的酶不仅分布在基粒上，而且还分布在叶绿体基质中，光合色素存在于类囊体薄膜上，故①②正确。故选A。6.为探究叶绿体吸收光能后是否有氧气产生，某学者设计了以下实验：制作载有水绵和好氧细菌的临时装片，用极细光束照射水绵，同时放在显微镜下观察。下列关于该实验的分析中，错误的是(

)A.在光束照射到水绵之前，应该加三棱镜将混合光分解成连续光谱B.临时装片应放置在没有空气的黑暗环境中C.好氧细菌起指示作用D.水绵的带状叶绿体有利于设置对照实验A[解析]

本实验的目的是探究叶绿体在光照下能够产生氧气，而与光的种类没有关系，不需用三棱镜将混合光分解成连续光谱；为了防止空气对实验结果的影响，应该排除空气；好氧细菌的分布密疏，表示了氧气产生的多少；水绵的带状叶绿体便于观察且有利于设置对照实验。故选A。【素养提升练】单选题7.如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断下列说法错误的是(

)C

8.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中，错误的是(

)A.①和②具有选择透过性功能B.③上既有光合色素又有与光合作用有关的酶C.③和④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D[解析]

①②表示叶绿体的双层膜，具有选择透过性，③为叶绿体的基粒，其上含有进行光合作用的色素和酶，④为叶绿体基质，也是进行光合作用的场所，也具有与光合作用有关的酶。蓝藻无叶绿体，也能进行光合作用。故选D。

B

非选择题10.图甲～丁表示用新鲜菠菜进行“绿叶中色素的提取和分离”实验的几个主要操作步骤。据图回答下列问题：（1）

图甲～丁中,实验操作步骤的先后顺序是__________________（填序号）。乙、丁、甲、丙[解析]

据图分析,甲表示画滤液细线,乙表示研磨、提取色素,丙表示分离色素,丁表示过滤,则实验操作步骤的先后顺序是乙、丁、甲、丙。

无色、无色

（3）

步骤丙中,滤纸条上出现四条色素带,那么最上面一条色素带的色素名称是_____________。

胡萝卜素[解析]

步骤丙表示分离色素,最上面一条色素带的色素名称为胡萝卜素。

[解析]

蒸馏水属于无机溶剂,不能提取色素;加入碳酸钙、二氧化硅、无水乙醇后才能研磨叶片;用定性滤纸替代尼龙布过滤研磨液,则大量滤液被吸收;沿铅笔线画滤液细线时,需待滤液干后再画下一次。（5）

请尝试运用该实验方法,探究菠菜叶生长过程中色素种类和含量的变化,简要写出实验的主要思路:__________________________________________________________________________________________________________。

称取相同质量的不同叶龄菠菜叶,进行相同实验操作,分别提取和分离色素,观察比较层析后滤纸条上色素带条数及带宽[解析]

探究菠菜叶生长过程中色素种类和含量的变化,其变量应为不同叶龄的菠菜叶片,进行相同实验操作,分别提取和分离色素,观察比较层析后滤纸条上色素带条数及带宽。

实验假设：________________________________________。缺磷导致类胡萝卜素缺乏，引起叶色暗绿实验步骤：.第一步：取两个烧杯编号为A、B，各放入同样数量、_________________________________的黄瓜幼苗。

同一品种且长势相近、苗龄相同第二步：A烧杯中加入完全培养液，B烧杯中加入等量______________________，置于相同且适宜的条件下培养，培养到两组黄瓜幼苗叶片出现颜色差异为止。仅缺磷的完全培养液第三步：分别从A、B两组中选取____________，用____________提取叶片色素，用__________法分离色素，观察比较_______________________________________________________。等量叶片无水乙醇

纸层析

实验结果预测：（1）A、B两组类胡萝卜素色素带宽度和颜色一致，说明缺磷导致的叶色暗绿，不是由于类胡萝卜素缺乏所致。（2）________________________________________