1、第 4 节能量之源光与光合作用第 1 课时 捕获光能的色素和结构绿叶中色素的提取和分离自读教材夯基础1提取绿叶中的色素(1)原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂中。无水乙醇(2)实验步骤：2分离绿叶中的色素(1)原理：不同色素在层析液中的不同，的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。溶解度溶解度高(2)实验步骤：1实验操作时，为什么要将滤纸条的一端剪去两角？画滤液细线的要求是细、直、齐，且要在干燥后重复画一两次，请分析这样做的目的是什么。提示：剪去两角的目的是防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快。滤液细线要细、直、齐的目的是使分离的色素不重叠，重复画线的目的是增加色素含量使分离的色素带清晰，便于观察。
2、3实验过程中，甲同学忘记加入二氧化硅和碳酸钙，乙同学忘记加入无水乙醇，请分析他们可能出现的实验结果。提示：甲同学研磨不充分，部分色素被破坏，分离出的色素带颜色浅且色素带窄。乙同学不能提取到色素。2实验结束后，某同学的滤纸条上没有出现色素带，请探讨其实验失败的可能原因。提示：忘记画滤液细线。层析时滤液细线触及层析液。1实验步骤、方法及原因分析跟随名师解疑难步骤方法原因提取绿叶中的色素加入二氧化硅：有助于研磨充分；加入碳酸钙：防止研磨中色素被破坏；加入无水乙醇：为了溶解、提取色素将研磨液迅速倒入基部垫有单层尼龙布的小漏斗中过滤，滤液收集到试管中，及时用棉塞塞紧试管口单层尼龙布：过滤叶脉及二氧化硅等
3、；试管口塞紧：防止乙醇挥发步骤方法原因制备滤纸条干燥滤纸：透性好、吸收滤液多；剪去两角：使层析液同步到达滤液细线画滤液细线用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔细线均匀地画出一条细而直的滤液细线，吹干后再重复画两三次画得细、齐而直：为防止色素带重叠而影响分离效果；画两三次：为了积累更多的色素，使分离后的色素带明显步骤方法原因分离绿叶中的色素层析液不能触及滤液细线，以防止色素溶解于层析液中；试管加塞是为了防止层析液中成分挥发观察与分析2实验结果分析(1)色素带的条数与色素种类有关，四条色素带说明有四种色素。(2)色素带的宽窄与色素含量有关，色素带越宽说明此种色素含量越多。(3)相邻两条色素带之间距离最远
4、的是胡萝卜素和叶黄素，最近的是叶绿素 a 和叶绿素 b。(4)色素带最宽的是叶绿素 a，最窄的是胡萝卜素，叶绿素 b 比叶黄素稍宽。色素的种类和叶绿体的结构、功能自读教材夯基础1色素的种类及其吸收光谱连线2叶绿体的结构和功能(1)分布：主要分布在植物的内。(2)形态：扁平的或。(3)结构：叶肉细胞椭球形球形(4)功能：绿色植物进行的场所。光合作用1一般植物的叶片在春、夏季为绿色，而在秋季呈黄色。请分析出现这一现象的原因是什么。提示：在春夏季节，叶子中叶绿素含量多于类胡萝卜素，叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以呈绿色。在秋季，叶绿素被破坏，类胡萝卜素完好，叶子呈现出了类胡萝卜素的颜色，所
5、以呈现黄色。2温室或大棚种植蔬菜，应选用什么颜色的玻璃或塑料薄膜？提示：无色玻璃或塑料。跟随名师解疑难1绿叶中色素的种类及其吸收光谱色素种类吸收光吸收光谱图示叶绿素(含量约占3/4)叶绿素a(蓝绿色)红光和蓝紫光叶绿素b(黄绿色)红光和蓝紫光类胡萝卜素(含量约占1/4)胡萝卜素(橙黄色)蓝紫光叶黄素(黄色)蓝紫光特别提醒(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。(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吸收量大，对其他可见光并非不吸收，只是吸收量较少。2叶绿体功能的验证实验(1)实验过程及现象：(2)实验结论：叶绿体是进行光合作用的场所。O2 是由叶绿体释放的
6、。易错提醒叶绿体中的两个“不同”(1)光合作用的酶和光合作用色素分布的位置不完全相同。光合作用的酶分布在类囊体的薄膜上和基质中，但光合色素只分布在类囊体的薄膜上。(2)叶绿体和线粒体增大膜面积的方式不同。叶绿体以囊状结构堆叠成基粒的方式增大膜面积，而线粒体以内膜向内腔折叠形成嵴的方式增大膜面积。绿叶中色素的提取和分离例 1 某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是()A光吸收差异显著，色素带缺第 2 条B光吸收差异不显著，色素带缺第 2 条C光吸收差异显著，色素带缺第 3 条D光吸收差异不显著，色素带缺第
7、3 条思路点拨解析 叶绿体中的叶绿素 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，所以当对水稻叶黄素缺失突变体进行红光照射时，光吸收差异不显著；对正常叶片叶绿体中的色素提取后层析的结果，自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a 和叶绿素 b，故 B 项正确。答案 B拓展归纳绿叶中色素提取分离实验异常现象分析(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析：未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少。一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低。未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。(2)滤纸条色素带重叠：滤纸细线画的过粗。(3)滤纸条看不见色素带
8、：忘记画滤液细线。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。将长势相同的三盆麦苗分别置于钟罩内，如下图所示，若干天后()答案：CA甲、乙、丙三盆麦苗长势相近B甲、丙两盆麦苗长势相近，乙盆比它们长势差C乙、丙两盆麦苗长势相近，甲盆比它们长势差D甲、乙两盆麦苗长势都比丙盆好叶绿体的结构与功能例 2 下列有关叶绿体的说法正确的是()A叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同B叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上，酶都分布在基质中C叶绿体产生的 O2 除供自身利用外，还可被线粒体利用D线粒体产生的 CO2 被叶绿体利用至少需穿过 4 层磷脂双分子层思路点拨 解析 叶绿体内的类囊体堆叠形成基粒，
9、扩大了细胞内的膜面积，这与线粒体不同。叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上；酶在类囊体薄膜和叶绿体基质中都有分布。光合作用不消耗氧气，叶绿体产生的 O2 可被线粒体中有氧呼吸第三阶段利用，剩余的 O2 释放到周围环境中。线粒体产生的 CO2 被同一细胞的叶绿体利用时穿过的膜层数最少，只需穿过 2 层线粒体膜和 2 层叶绿体膜，共 4 层磷脂双分子层。答案 D1色素提取与分离实验的分析与应用。2探究叶片变黄的原因。3探究光与叶绿素合成的关系。请回答下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的问题：(1)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行实验，在滤纸上出现了四条清晰的色素带，其中呈黄绿色的色素带为_。(2
10、)该同学改变层析液组成后继续进行实验，滤纸条上只出现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素带的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后用一分析仪器检测，通过分析色素溶液的_来判断条带的色素种类。典例剖析(3)乙同学在实验过程中将画有滤液细线的滤纸条(已重复几次画线)插入层析液，几分钟后取出观察，发现滤纸条上无色素分带现象，而用同一滤液做实验的丙同学的滤纸条上却色素分带明显。乙同学实验失败的原因可能是_。(4)若选用在缺 Mg 的营养液中长期培养的玉米叶片作实验材料，层析后滤纸条上只出现了两条色素带，其原因是_。(5)实验结束几天后，乙、丙两同学发现部分预留叶片已变黄。乙同学认为这是由于叶片
11、中某些色素降解所造成的，丙同学则认为是某些色素含量增加所致。根据所学知识，你将如何设计实验来判断乙、丙两名同学的观点是否正确？_。解析(1)叶绿素 b 呈黄绿色。(2)不同色素溶液的吸收光谱不同，以此可区分不同的色素。(3)若层析液触及滤液细线，则色素会溶解在层析液中，滤纸条上不能得到色素带。(4)缺 Mg 将导致无法合成叶绿素，但却不影响类胡萝卜素的合成。(5)可通过比较色素带的有无和宽度来判断。答案(1)叶绿素 b(2)吸收光谱(3)层析液触及滤液细线(4)缺 Mg 植物不能合成叶绿素(5)从预留的叶片中挑选出足量的分量相等、大小相近的已变黄的叶片和绿色鲜嫩的叶片作为实验材料，在相同条件下
12、，再次进行叶片中色素的提取和分离实验，测定和记录实验结果，比较这两种叶片中各种色素的组成及含量后，得出结论随堂基础巩固1红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色。下列关于该植物的叙述，正确的是()A红枫叶片不含叶绿素B红枫叶片呈红色是因为吸收了红光C红枫叶片能吸收光能进行光合作用D液泡中色素吸收的光能用于光合作用答案：C2图中代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，则图中所示结果最有可能来自()A水培的洋葱叶B生长的柳树幼叶C培养的衣藻D秋冬的银杏落叶答案：D3某同学从杨树叶片中提取并分离得到 4 种色素样品，经测定得到下列吸收光谱图，其中属于叶绿素 b 的是(纵坐标为吸收光能的百分比)()答案：A答案：C4从高等植物叶片中分离出 4 种光合色素，其中呈橙黄色的是()A叶绿素 a B叶绿素 bC胡萝卜素D叶黄素答案：D5将在黑暗中放置一段时间的叶片均分为 4 块，置于不同的试管中，按下表进行实验，着色最浅叶片所在的试管是()试管编号实验处理CO2溶液光照白光蓝光红光绿光碘液注：“”表示具有该条件。ABCD课时跟踪检测见课时跟踪检测(十七)