第4节光合作用与能量转化 捕获光能的色素和结构 ■■学习目标 1.熟悉绿叶中色素的种类和作用。 2.理解叶绿体的结构和功能. ■■■■课堂探究 情境导学： 有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的灯管，并目在白天也开灯。回答以下问题： 光合作用会有影响吗 小充光源 探究、色素的种类和高小 ■■■■自主学习 色素种类 吸收光谱 绿9 黄绿色 1.为提高温室大疏菜的产量，最好用 的塑料薄膜。温室内悬挂 色的灯管 请解释原因： 2.叶片为什么出现绿色7 400s0060700 3.右图为用分光光度计定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线，请判定A和B分别为何种色素 【合作探究1】 阅读课本P文本及“绿叶中色素的提取和分离”实验，完成下列问题 (1绿叶中色 平用 4对画速液细线的要求是十么？ 碳酸钙的作用是什么 5)色素层析后在波纸条上自上而下有几条色素带其颜色络是什么？ (6)绿叶中的色素分为哪两类各包括哪些色素？ (口)绿叶中各种光合色素主要吸收那些色光？ 总结：1)绿叶中的色素包括 和类胡萝卜素前者包括 、和 后者包括 和 光类 _光。 3)绿叶中色素的提取 采用 溶解并提取色泰采用 溶解并分离色素：加入 使研 磨充 探究 、叶绿的结助能本
第4节 光合作用与能量转化 一 捕获光能的色素和结构 学习目标 1.熟悉绿叶中色素的种类和作用。 2.理解叶绿体的结构和功能。 课堂探究 情境导学: 有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的灯管,并且在白天也开灯。回答以下问题: (1)用这种方法有什么好处? (2)不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗? (3)为什么不使用发绿色光的灯管作补充光源? 自主合作探究 探究一、色素的种类和作用(阅读课本 P98~99) 自主学习 1.为提高温室大棚蔬菜的产量,最好用 的塑料薄膜。温室内悬挂 色的灯管, 请解释原因: 。 2.叶片为什么出现绿色? 3.右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。 【合作探究 1】 阅读课本 P98~99文本及“绿叶中色素的提取和分离”实验,完成下列问题。 (1)绿叶中色素的提取实验中,用什么试剂提取色素,提取的原理是什么? (2)绿叶中色素的分离实验中,用什么试剂将色素分离,其原理是什么? (3)在色素的提取过程中,二氧化硅和碳酸钙的作用是什么? (4)对画滤液细线的要求是什么? (5)色素层析后,在滤纸条上自上而下有几条色素带,其颜色各是什么? (6)绿叶中的色素分为哪两类,各包括哪些色素? (7)绿叶中各种光合色素主要吸收哪些色光? 总结:(1)绿叶中的色素包括 和类胡萝卜素;前者包括 和 ;后者包括 和 。 (2)叶绿素主要吸收 光和 光,类胡萝卜素主要吸收 光。 (3)绿叶中色素的提取和分离实验中,采用 溶解并提取色素;采用 溶解并分离色素;加入 使研 磨充分;加入 防止色素在研磨过程中被破坏。 探究二、叶绿体的结构和功能(阅读课本 P99~100)
■■自主学习 1.填出叶绿体的结构组成 大膜 布光合作用的绝素存在守 上，与光合作用有关的酶存在于 n 【合作探究2】 阅读课本P。“叶绿体的结构”，观察“图5-13叶绿体的电镜照片”完成下列问题. (1)叶绿体的基本结构包括哪几部分？ (2)加叶绿体基粒是由什么组成的，这有什么意义？ (3)类囊体膜上分布着哪些物质？ 总结：)加叶绿体的基本结构包括 ②)基粒由 堆叠而成这样可以大大增加绿体内的 面积 【合作探究3】 阅读课本P心““思考·讨论”，认真完或下列问题， 恩格尔曼的实验 (1)根据资料1回答问题。 检材料： ·条件 原 《核心素养专练 示叶绿素b位于纸条的最下端原因是() 、在层析 B在析 中的溶解度最头 C.分子量最小 D.分子量最大 2.在“绿叶中色的提取和分离实验”中，收集到的滤液绿色过浅其原因可能是( ①未加石英砂，研磨不充分②一次性加入大量的无水乙醇提取③分次加入少量无水乙提取④使用放置数天 的菠菜 ②3B.②30c.030D.020 3.为证实叶绿体有 功能可利用 含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给子一定的条件，这些条件是 A.光照、有空气、临时装片中无阳HCO稀溶液 B.光照、无空气、临时装片中有H0O,稀溶液 C.黑暗、有空气、临时装片中无H0,稀溶液 D.黑暗、无空气、临时装片中有00，稀溶液
自主学习 1.填出叶绿体的结构组成: ① ② ③ ④ 2.试分析叶绿体增大膜面积的方式是什么? 3.色素和酶在细胞内的分布:光合作用的色素存在于 上,与光合作用有关的酶存在于 和 中。 【合作探究 2】 阅读课本 P100“叶绿体的结构”,观察“图5-13 叶绿体的电镜照片”,完成下列问题。 (1)叶绿体的基本结构包括哪几部分? (2)叶绿体基粒是由什么组成的,这有什么意义? (3)类囊体膜上分布着哪些物质? 总结:(1)叶绿体的基本结构包括 。 (2)基粒由 堆叠而成,这样可以大大增加叶绿体内的 面积。 【合作探究 3】 阅读课本 P100~101“思考·讨论”,认真完成下列问题。 恩格尔曼的实验: (1)根据资料 1 回答问题。 实验材料: 。条件: 。 结果: 。 (2)用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,现象 , 原因 。 核心素养专练 1.叶绿体色素的纸层析结果显示,叶绿素 b 位于滤纸条的最下端,原因是( ) A.在层析液中的溶解度最小 B.在层析液中的溶解度最大 C.分子量最小 D.分子量最大 2.在“绿叶中色素的提取和分离实验”中,收集到的滤液绿色过浅,其原因可能是( ) ①未加石英砂,研磨不充分 ②一次性加入大量的无水乙醇提取 ③分次加入少量无水乙醇提取 ④使用放置数天 的菠菜叶 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ 3.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,装片需要给予一定的条件,这些条件是 ( ) A.光照、有空气、临时装片中无 NaHCO3稀溶液 B.光照、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.黑暗、无空气、临时装片中有 NaHCO3稀溶液 4
中的色素用无水忆酵规层折分 后的结果如右图际。以下叙述确的是() B.色素带4为橙黄色 C.色素带3中的色素主要吸收红光和蓝紫光 D.色素带1中的色素在层析液中的溶解度最小 5学提取得叶绿体色素后取圆形洁在纸中央滴加色素提取液再滴加层祝液色层析液扩散 .胡萝卜素 。 C.叶绿素a,叶绿素，胡萝卜素叶黄索 D.叶绿素b、叶绿素A胡萝卜素、叶黄索 6.关于高等楂物细胞内的色素的叙述，错误的是( A.绿叶中叶绿素的含量是类胡萝卜素的3倍 B.所有植物细胞内都含有4种色 C.细胞内的叶绿体中的色 吸光 用于光合作用 D.有指 细胞于 牙 用胱能的色泰，下列有关光合色素的叙述错误的是( 能吸收光能的钟色 八在 的 休5 B.不同的色素对光的吸收效率有 C.蓝细菌细胞中的绝素种类与叶绿体内的不完全相同 D.叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光胡萝卜素和叶黄素主要吸收红光和蓝紫光 8.下图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行实验的流程.。下列相关叙述错误的是 1在光和三之口 些国 结果①结果回 」效置在阳光和三校镜之 复色表的百理早色表在 C.两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域 D.若在缺镁条件下完成该实验，两阻实验的结果①和②差异都不大 9. (不定项选择题某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，结果滤纸条上的色素带颜色很浅，效果不明显他认 为有可能是下列原因引起的，你觉得他的观点正确的是(
将新鲜菠菜绿叶中的色素用无水乙醇提取,层析分离后的结果如右图所示。以下叙述正确的是( ) A.色素带 1 为叶绿素 b B.色素带 4 为橙黄色 C.色素带 3 中的色素主要吸收红光和蓝紫光 D.色素带 1 中的色素在层析液中的溶解度最小 5.某同学提取得到叶绿体色素溶液后,取一圆形滤纸,在滤纸中央滴加色素提取液,再滴加层析液,色素随层析液扩散 得到如图结果,则 1、2、3、4 四条色带依次表示( ) A.胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b B.叶黄素、胡萝卜素、叶绿素 a、叶绿素 b C.叶绿素 a、叶绿素 b、胡萝卜素、叶黄素 D.叶绿素 b、叶绿素 a、胡萝卜素、叶黄素 6.关于高等植物细胞内的色素的叙述,错误的是( ) A.绿叶中叶绿素的含量是类胡萝卜素的 3 倍 B.所有植物细胞内都含有 4 种色素 C.细胞内的叶绿体中的色素吸收光能用于光合作用 D.有的植物细胞的液泡内也含有一定量的色素 7.蓝细菌细胞和高等植物的叶肉细胞中均含有能利用光能的色素,下列有关光合色素的叙述错误的是( ) A.能吸收光能的四种色素分布在叶肉细胞中的叶绿体的类囊体薄膜上 B.不同的色素对光的吸收效率有一定差异 C.蓝细菌细胞中的色素种类与叶绿体内的不完全相同 D.叶绿素 a 和叶绿素 b 主要吸收蓝紫光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收红光和蓝紫光 8.下图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行实验的流程。下列相关叙述错误的是( ) A.纸层析法分离色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同 B.两组实验的结果①中共有色素带的颜色是黄色和橙黄色 C.两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域 D.若在缺镁条件下完成该实验,两组实验的结果①和②差异都不大 9. (不定项选择题)某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时,结果滤纸条上的色素带颜色很浅,效果不明显,他认 为有可能是下列原因引起的,你觉得他的观点正确的是( )
A.绿叶不新鲜 B.研时未加Ca00 液细 10.不定法择锁 F叶绿体内色素提取和分离实的说法正确的是() 人，实验中需要加入Si0,进行研磨以破细胞和叶绿体 B在研磨过程中加入Ca0,的日的是防止叶绿素被玻坏 C.纸层析法分离色素后在滤纸条上形成的4条色素带从上至下分别呈橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色 1.下图为叶绿种 的提W和分买验的腊 用具。据图回答下列问题 -可 1)步骤①加入研钵内的物质A 10L其作用是 少许使研磨得充分 少资 其作用是 (②)步骤②将状的研密液倒入漏斗中，漏斗基部放入 (3)步 画滤液细线的要求 条上的色素是 加盖的目的是防1 层析过程 12. 右图为叶绿体的结构示意 与光 与光合作用有关的藤分布在】 (②)与线粒体相比校二者在结构上的相同点是都有 不同点是】 (3)加叶绿体能大量吸收并转化光能与此功能相适应的结构是 13在A,BC三个研体中分别加入2克 碎的新鲜菠菜绿叶，然后按表中要求添加相应的试剂，经研磨和过滤获得深 绿色、黄绿色、几乎无色的三种领色的溶液 请粉析作答 si0量 CaC,少量 无水乙醇 (0 (10毫升) 表标不加 3中处理得到的溶液颜色呈】 □口参考答案 自主合作探究 胡萝卜素叶黄素叶绿素：叶绿素b蓝紫光红光和蓝紫光
A.绿叶不新鲜 B.研磨时未加 CaCO3 C.画滤液细线时重复次数少 D.滤液细线浸没到层析液中 10.(不定项选择题)下列关于叶绿体内色素提取和分离实验的说法,正确的是( ) A.实验中需要加入 SiO2进行研磨,以破碎细胞和叶绿体 B.在研磨过程中加入 CaCO3的目的是防止叶绿素被破坏 C.纸层析法分离色素后在滤纸条上形成的 4 条色素带从上至下分别呈橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色 D.色素带的宽度反映了色素在层析液中溶解度的大小 11.下图为叶绿体色素的提取和分离实验的部分材料和用具。据图回答下列问题。 (1)步骤①加入研钵内的物质:A 10 mL,其作用是 ;B 少许,使研磨得充分;C 少许, 其作用是 。 (2)步骤②将糨糊状的研磨液倒入漏斗中,漏斗基部放入 。 (3)步骤③将滤纸条剪去两角的目的是 ,画滤液细线的要求是 。 (4)步骤④中层析液量不宜过多,其目的是防止层析液 ;加盖的目的是防止 ;层析过程中 扩散速率最快的是 ,层析后滤纸条上最宽的色素带是 。 12. 右图为叶绿体的结构示意图,请据图作答([ ]填序号)下列问题。 (1)叶绿体是进行光合作用的场所。与光合作用有关的色素分布在[ ] ,与光合作用有关的酶分布在[ ] 和[ ] 。 (2)与线粒体相比较,二者在结构上的相同点是都有 ,不同点是 。 (3)叶绿体能大量吸收并转化光能,与此功能相适应的结构是 。 13.在A、B、C 三个研钵中分别加入2 克剪碎的新鲜菠菜绿叶,然后按表中要求添加相应的试剂,经研磨和过滤获得深 绿色、黄绿色、几乎无色的三种颜色的溶液。请分析作答: 处理 A B C SiO2(少量) + + + CaCO3(少量) - + + 无水乙醇 (10 毫升) + - + 蒸馏水 (10 毫升) - + - 注:“+”表示加;“-”表示不加。 (1)A 中处理得到的溶液颜色呈 ,原因是 。 (2)B 中处理得到的溶液颜色呈 ,原因是 。 (3)C 中处理得到的溶液颜色呈 ,原因是 。 参考答案 自主合作探究 探究一 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素 a 叶绿素 b 蓝紫光 红光和蓝紫光
1,无色 蓝色或者红植物内含有色泰， 般都含有叶绿素（叶绿素a和叶绿素，、类胡卜素而叶绿素的吸收峰值 装光和红光附近类膀卜泰极收峰面在蓝紫光附近为了心年植物的光合作角能，一选用蓝紫色或 2.由干叶绿嘉对绿光吸收最少绿光被反时出来品以叶片早现绿绝 3.A叶绿索B类胡萝卜素 【合作探究1】 (1)无水乙醇或丙酮等有机溶剂绿叶中的色素能够溶解在无水乙醇等有机溶剂中 4)要画的细而齐待滤液干后再画 西次 5)有四条色带。自上而下依次呈橙黄色、黄色、蓝绿色黄绿色 (6)胡萝卜素和叶黄素为类胡玻卜素叶绿素a和叶绿素b为叶绿素 (口)叶绿素主要吸收蓝紫光和红光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 探 支丙层折液二氧化硅碳酸钙 1.①外膜②内膜③基粒④基质 2.叶绿体基粒由类囊体堆叠而成 3.类囊体薄膜类囊体膜叶绿体基质 【合作探究2 叶体类体成增了绿体内部的面积 (3)类囊体膜上分布着光合色素和光反应所需要的璃。 总结：)外膜、内膜、基粒和皇质 2)类体受光 在叶绿体所有受光的部位 ②大量的好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域叶绿体中的色素吸收红光和蓝紫光进行光合作用制造氧气吸引了好 氧细苗的聚集 核心素养专统 止色茶 水之溶色素 8.0 9.ABC 10.ABC 二氧化硅 碳酸钙防 2)单层尼龙布 3)防止层析后的色素带不整齐细、齐、直 (4)没及滤液细线层析液挥发胡萝卜素叶绿素 类囊体薄膜 的光含色光 的吸收和转化 13绿色 部分叶绿素受到破坏 (②)几乎无色叶绿素不溶于水 (3)深绿色大量叶绿素溶于无水乙醇中
1.无色 蓝色或者红 植物内含有色素,一般都含有叶绿素(叶绿素 a 和叶绿素 b)、类胡萝卜素,而叶绿素的吸收峰值 在蓝紫光和红光附近,类胡萝卜素吸收峰值在蓝紫光附近,为了加强植物的光合作用能力,一般选用蓝紫色或红色的灯照 明。 2.由于叶绿素对绿光吸收最少,绿光被反射出来,所以叶片呈现绿色。 3.A:叶绿素 B:类胡萝卜素 【合作探究 1】 (1)无水乙醇或丙酮等有机溶剂;绿叶中的色素能够溶解在无水乙醇等有机溶剂中。 (2)层析液;色素在层析液中溶解度越高,层析分离时其随层析液扩散得越快,反之则慢。 (3)二氧化硅有助于色素研磨充分;碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。 (4)要画的细而齐,待滤液干后再画一到两次。 (5)有四条色带。自上而下依次呈橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色。 (6)胡萝卜素和叶黄素为类胡萝卜素,叶绿素a 和叶绿素 b 为叶绿素。 (7)叶绿素主要吸收蓝紫光和红光;类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 总结:(1)叶绿素 叶绿素 a 叶绿素 b 胡萝卜素 叶黄素 (2)蓝紫 红 蓝紫 (3)无水乙醇或丙酮 层析液 二氧化硅 碳酸钙 探究二 1.①外膜 ②内膜 ③基粒 ④基质 2.叶绿体基粒由类囊体堆叠而成 3.类囊体薄膜 类囊体膜 叶绿体基质 【合作探究 2】 (1)叶绿体由外膜、内膜、基粒和基质构成。 (2)叶绿体基粒由类囊体堆叠而成;增大了叶绿体内部的膜面积。 (3)类囊体膜上分布着光合色素和光反应所需要的酶。 总结:(1)外膜、内膜、基粒和基质 (2)类囊体 受光 【合作探究 3】 (1)水绵、好氧细菌 实验条件 1 放在没有空气的黑暗环境中,用极细的光束照射,叶绿体上可分为光照多和光照少的 部位;实验条件 2 临时装片暴露在光下 在实验 1 中好氧细菌只向叶绿体被光束照射的部位集中,实验 2 中好氧细菌分布 在叶绿体所有受光的部位 (2)大量的好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域 叶绿体中的色素吸收红光和蓝紫光进行光合作用制造氧气,吸引了好 氧细菌的聚集 核心素养专练 1.A 2.D 3.B 4.C 5.A 6.B 7.D 8.C 9.ABC 10.ABC 11.(1)无水乙醇 溶解色素 二氧化硅 碳酸钙 防 止色素被破坏 (2)单层尼龙布 (3)防止层析后的色素带不整齐 细、齐、直 (4)没及滤液细线 层析液挥发 胡萝卜素 叶绿素 a 12.(1)2 类囊体薄膜 2 类囊体薄膜 3 叶绿体基质 (2)双层膜结构与基质 线粒体内膜内折形成嵴,叶绿体内有类囊体 (3)类囊体的膜面积大,其上分布有大量的光合色素和酶,利于光能的吸收和转化 13.(1)黄绿色 部分叶绿素受到破坏 (2)几乎无色 叶绿素不溶于水 (3)深绿色 大量叶绿素溶于无水乙醇中