光合作用与能量转化课件--高一上学期生物人教版必修1 (2).pptx

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1、第第4节光合作用与能量转化节光合作用与能量转化第第1课时捕获光能的色素和结构课时捕获光能的色素和结构学有目标学有目标课标要求必明课标要求必明记在平时记在平时核心语句必背核心语句必背1.阐明明“绿叶中色素的提取叶中色素的提取和分离和分离”实验的原理与方法的原理与方法2.说出植物捕出植物捕获光能的色素光能的色素的种的种类和作用和作用3.运用运用结构与功能相适构与功能相适应的的观念，解念，解释叶叶绿体适于体适于进行行光合作用的光合作用的结构特点构特点1.无水乙醇能提取无水乙醇能提取绿叶中的色素，叶中的色素，层析液可分离色素析液可分离色素2.不同色素在不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随析液中

2、的溶解度不同，溶解度高的随层析液在析液在滤纸上上扩散得快，反之散得快，反之则慢慢3.层析后析后滤纸条上自上而下依次是胡条上自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、卜素、叶黄素、叶叶绿素素a和叶和叶绿素素b4.叶叶绿素主要吸收素主要吸收红光和光和蓝紫光，胡紫光，胡萝卜素和叶黄素卜素和叶黄素主要吸收主要吸收蓝紫光紫光5.光合色素分布于叶光合色素分布于叶绿体体类囊体薄膜上，而与光合作囊体薄膜上，而与光合作用有关的用有关的酶则分布于分布于类囊体薄膜和叶囊体薄膜和叶绿体基体基质中中【主干知识梳理】【主干知识梳理】一、绿叶中色素的提取和分离一、绿叶中色素的提取和分离1提取绿叶中的色素提取绿叶中的色素(1)原理：绿

3、叶中的色素能溶解在有机溶原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂剂_中中。(2)实验步骤实验步骤无水乙醇无水乙醇2分离绿叶中的色素分离绿叶中的色素(1)原原理理：不不同同色色素素在在层层析析液液中中的的_不不同同，_的的随随层层析析液液在在滤滤纸纸上扩散得快，反之则慢。上扩散得快，反之则慢。(2)实验步骤实验步骤溶解度溶解度溶解度高溶解度高二、绿叶中色素的种类及叶绿体的结构和功能二、绿叶中色素的种类及叶绿体的结构和功能1色素的种类及吸收光谱色素的种类及吸收光谱(1)叶绿素叶绿素a：蓝绿色，主要吸：蓝绿色，主要吸收收_。(2)叶绿素叶绿素b：黄绿色，主要吸：黄绿色，主要吸收收_。(3)胡萝卜素胡萝卜素

4、：_，主要吸收蓝紫光。主要吸收蓝紫光。(4)叶黄素：黄色，主要吸叶黄素：黄色，主要吸收收_光光。蓝紫光和红光蓝紫光和红光蓝紫光和红光蓝紫光和红光橙黄色橙黄色蓝紫蓝紫2叶绿体的结构和功能叶绿体的结构和功能(1)形态：一般呈扁平形态：一般呈扁平的的_或或_。(2)结构结构填填图：(3)功能：绿色植物进功能：绿色植物进行行_的的场所。场所。椭球形椭球形球形球形光合作用光合作用【教材微点发掘】【教材微点发掘】1结合教材第结合教材第99页图页图512回答有关问题：回答有关问题：(1)从从图图中中可可以以读读出出：叶叶绿绿素素对对_光光和和_光光的的吸吸收收量量大大；类类胡胡萝萝卜卜素素对对_光光的吸收量

5、大，对绿光吸收的吸收量大，对绿光吸收量量_，所以叶片呈现绿色。所以叶片呈现绿色。(2)秋天叶片变黄的原因：低温破坏秋天叶片变黄的原因：低温破坏了了_，叶片呈现叶片呈现出出_的的颜色。颜色。(3)温室内自然光照射的情况下，给植物人工补充哪些单色光对增产有利？温室内自然光照射的情况下，给植物人工补充哪些单色光对增产有利？提提示示：红光光、蓝紫紫光光属属于于对植植物物光光合合作作用用最最有有效效的的光光，因因此此可可以以补充充这两两种种光光达达到增到增产的目的的目的。(4)温室或大棚种植蔬菜，应选用什么颜色的玻璃或塑料薄膜？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：提示：无色的玻璃或

6、塑料薄膜无色的玻璃或塑料薄膜。蓝紫蓝紫蓝紫蓝紫较少较少叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素红红2分分离离叶叶绿绿体体中中的的色色素素，也也可可用用如如图图所所示示的的方方法法(教教材材第第99页“讨论”拓拓展展)，即即在在圆圆心心处处滴滴加加适适量量滤滤液液，待待干干燥燥后后再再滴滴加加适适量量层层析析液液进进行行层层析析，结结果果会会出出现现不不同颜色的同颜色的4个同心圆，请写出个同心圆，请写出依次对应的色素及颜色。依次对应的色素及颜色。答答案案：胡胡萝萝卜卜素素(橙橙黄黄色色)叶叶黄黄素素(黄黄色色)叶叶绿绿素素a(蓝蓝绿色绿色)叶绿素叶绿素b(黄绿色黄绿色)新知探究新知探究(一一)捕获光能的

7、色素捕获光能的色素【探究【探究深化】深化】问题驱动问题驱动 1下图是提取和分离绿叶中色素的实验步骤，请分析：下图是提取和分离绿叶中色素的实验步骤，请分析：(1)提提取取色色素素时时，加加入入剪剪碎碎的的叶叶片片后后还还需需要要加加入入三三种种物物质质，若若A是是二二氧氧化化硅硅，B、C分别是什么？分别是什么？A、B、C各起什么作用？各起什么作用？提提示示：A是是二二氧氧化化硅硅，作作用用是是使使研研磨磨更更充充分分；B是是碳碳酸酸钙，作作用用是是防防止止研研磨磨中中色色素被破坏；素被破坏；C是无水乙醇，作用是溶解色素。是无水乙醇，作用是溶解色素。(2)制备滤纸条时，剪去两角的作用是什么？画滤液

8、细线有什么要求？制备滤纸条时，剪去两角的作用是什么？画滤液细线有什么要求？提示：提示：防止色素防止色素带不整不整齐。画。画滤液液细线的要求是的要求是细、齐、直，、直，还要重复画几次。要重复画几次。(3)色素分离时，关键应注意层析液不要没及滤液细线，为什么？色素分离时，关键应注意层析液不要没及滤液细线，为什么？提示：提示：否否则滤液液细线中的色素会溶解于中的色素会溶解于层析液中，不能分离。析液中，不能分离。2结合分离到的色素在滤纸条上的分布情况图示分析下列问题：结合分离到的色素在滤纸条上的分布情况图示分析下列问题：(1)含量最多和最少的色素分别是哪两种？含量最多和最少的色素分别是哪两种？提示：提

9、示：叶叶绿素素a和胡和胡萝卜素。卜素。(2)在层析液中溶解度最高和最低的色素分别是哪两种？在层析液中溶解度最高和最低的色素分别是哪两种？提示：提示：胡胡萝卜素和叶卜素和叶绿素素b。(3)分子结构最相似的是哪两种色素？分子结构最相似的是哪两种色素？提示：提示：叶叶绿素素a和叶和叶绿素素b。(4)某实验小组得到的色素提取液颜色过浅，可能的原因有哪些？某实验小组得到的色素提取液颜色过浅，可能的原因有哪些？提提示示：研研磨磨不不充充分分，色色素素未未能能充充分分提提取取出出来来；称称取取绿叶叶过少少或或加加入入无无水水乙乙醇醇过多，色素溶液多，色素溶液浓度小；未加碳酸度小；未加碳酸钙或加入或加入过少，

10、色素分子部分被破坏。少，色素分子部分被破坏。重难点拨重难点拨 1注意事项及原因分析注意事项及原因分析过程过程注意事项注意事项操作目的操作目的提取色素提取色素选新鲜绿色的叶片选新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量高使滤液中色素含量高研磨时加无水乙醇研磨时加无水乙醇溶解色素溶解色素加少量加少量SiO2和和CaCO3研磨充分和保护色素研磨充分和保护色素迅速、充分研磨迅速、充分研磨防止乙醇挥发，充分溶解色素防止乙醇挥发，充分溶解色素盛放滤液的试管管口盛放滤液的试管管口加棉塞加棉塞防止乙醇挥发和色素氧化防止乙醇挥发和色素氧化续表分离分离色素色素滤纸预先干燥处理滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸上快速扩散使层析液在

11、滤纸上快速扩散滤液细线要细、齐、直滤液细线要细、齐、直使分离出的色素带平整不重叠使分离出的色素带平整不重叠滤液细线干燥后再画一滤液细线干燥后再画一两次两次增加色素量；使分离出的色素带增加色素量；使分离出的色素带清晰分明清晰分明滤液细线不触及层析液滤液细线不触及层析液防止色素直接溶解到层析液中防止色素直接溶解到层析液中2实验结果实验结果有关色素带的分有关色素带的分析析(1)从从色色素素带带的的位位置置可可知知，各各种种色色素素在在层层析析液液中中溶溶解解度度的的高高低低依依次次为为：胡胡萝萝卜卜素叶黄素叶绿素素叶黄素叶绿素a叶绿素叶绿素b。(记忆口口诀：胡、黄、：胡、黄、a、b)(2)从从色色素

12、素带带的的宽宽度度可可知知，各各种种色色素素的的含含量量一一般般情情况况下下为为：叶叶绿绿素素a叶叶绿绿素素b叶黄素胡萝卜素。叶黄素胡萝卜素。【典题【典题例析】例析】典例典例1某同学在进行绿叶中色素的提取和分离实验时，进行了以下操作：某同学在进行绿叶中色素的提取和分离实验时，进行了以下操作：将将5 g新新鲜鲜菠菠菜菜叶叶片片剪剪碎碎放放入入研研钵钵中中，加加入入无无水水乙乙醇醇后后直直接接进进行行研研磨磨将将预预备备好好的的滤滤纸纸条条一一端端剪剪去去两两角角，在在距距这这一一端端1 cm处处用用钢钢笔笔画画一一条条横横线线为为增增强强实实验验效效果果，将将滤滤液液细细线线画画粗粗些些将将滤滤

13、纸纸条条画画有有滤滤液液细细线线的的一一端端朝朝下下，轻轻轻插入层析液中，让滤液细线浸入层析液中这些操作错误的轻插入层析液中，让滤液细线浸入层析液中这些操作错误的是是 ()ABC D解解析析相相关关操操作作中中，正正确确的的做做法法是是：提提取取绿色色叶叶片片中中的的色色素素时，在在将将5 g新新鲜菠菠菜菜叶叶片片剪剪碎碎放放入入研研钵中中后后，应加加入入少少许二二氧氧化化硅硅和和碳碳酸酸钙，再再加加入入510 mL无无水水乙乙醇醇，进行行迅迅速速、充充分分地地研研磨磨。制制作作滤纸条条时，应将将预备好好的的滤纸条条一一端端剪剪去去两两角角，在在距距这一一端端1 cm处用用铅笔笔画画一一条条细

14、的的横横线，而而不不是是用用钢笔笔。画画滤液液细线时，为确确保保色色素素带分分离离整整齐、不不重重叠叠，应保保证滤液液细线细、直直、齐，为增增强实验效效果果，应重重复复画画线使使滤液液细线处积累累较多多色色素素。分分离离色色素素时，应将将滤纸条条画画有有滤液液细线的的一一端端朝朝下下，略略微微斜斜靠靠着着烧杯杯的的内内壁壁，轻轻插插入入层析析液液中中，随随后后盖盖上上培培养养皿皿，为了了防防止止滤液液细线中中的的色色素素溶溶于于层析析液液中中，不不能能让滤液液细线触触及及层析液。故析液。故选D。答案答案D典典例例2在在做做绿绿叶叶中中色色素素的的提提取取和和分分离离实实验验时时，甲甲、乙乙、丙

15、丙、丁丁四四位位同同学学对对相相关关试试剂剂的的使使用用情情况况如如下下表表所所示示(“”表表示示使使用用，“”表表示示未未使使用用)，其其余余操操作作均均正常，他们所得的实验结果依次应正常，他们所得的实验结果依次应为为 ()A BC D项目项目甲甲乙乙丙丙丁丁无水乙醇无水乙醇水水CaCO3SiO2解解析析 由由表表格格中中信信息息可可知知，甲甲同同学学加加的的溶溶剂为水水，而而不不是是有有机机溶溶剂无无水水乙乙醇醇，色色素素不不溶溶于于水水，因因而而提提取取不不到到叶叶绿体体中中的的色色素素，所所得得结果果应为；乙乙同同学学的的操操作作正正确确，所所得得结果果应为，即即自自上上而而下下依依次

16、次出出现胡胡萝卜卜素素、叶叶黄黄素素、叶叶绿素素a和和叶叶绿素素b，且且叶叶绿素素a和和叶叶绿素素b的的含含量量较多多；丙丙同同学学尽尽管管使使用用了了有有机机溶溶剂无无水水乙乙醇醇，可可以以提提取取到到色色素素，但但由由于于未未加加CaCO3，叶叶绿素素可可能能会会被被破破坏坏，因因而而下下边的的两两条条色色素素带比比正正常常的的窄窄，应为；丁丁同同学学未未加加SiO2，可可能能研研磨磨不不充充分分，导致致各各种种色色素素的的提取量均少于正常水平，提取量均少于正常水平，应为。故。故选B。答案答案B归纳拓展归纳拓展绿叶中色素提取和分离实验的异常现象分析绿叶中色素提取和分离实验的异常现象分析(1

17、)收集到的收集到的滤液液绿色色过浅的原因分析浅的原因分析未加石英砂未加石英砂(二氧化硅二氧化硅)，研磨不充分。，研磨不充分。使用放置数天的使用放置数天的绿叶，叶，滤液色素液色素(叶叶绿素素)太少。太少。一一次次加加入入大大量量的的无无水水乙乙醇醇，色色素素溶溶液液浓度度太太低低(正正确确做做法法：分分次次加加入入少少量量无无水乙醇提取色素水乙醇提取色素)。未加碳酸未加碳酸钙或加入或加入过少，色素分子被破坏。少，色素分子被破坏。(2)滤纸条条色色素素带重重叠叠：没没经干干燥燥处理理，滤液液细线不不能能达达到到细、齐、直直的的要要求求，使色素使色素扩散不一致。散不一致。(3)滤纸条条看看不不到到色

18、色素素带：忘忘记画画滤液液细线；滤液液细线接接触触到到层析析液液，且且时间较长，色素全部溶解到，色素全部溶解到层析液中。析液中。(4)滤纸条条只只呈呈现胡胡萝卜卜素素、叶叶黄黄素素色色素素带：忘忘记加加碳碳酸酸钙导致致叶叶绿素素被被破破坏坏或所用叶片或所用叶片为“黄叶黄叶”。【应用【应用体验】体验】1下列与绿叶中色素的提取和分离实验有关的叙述，正确的下列与绿叶中色素的提取和分离实验有关的叙述，正确的是是 ()A提取绿叶中的色素时只能用无水乙醇溶解色素提取绿叶中的色素时只能用无水乙醇溶解色素B研磨叶片后立即加入碳酸钙可防止色素被破坏研磨叶片后立即加入碳酸钙可防止色素被破坏C叶绿素叶绿素b在层析液

19、中的溶解度小于类胡萝卜素在层析液中的溶解度小于类胡萝卜素D不同绿叶中的色素在滤纸条上的色带顺序不同不同绿叶中的色素在滤纸条上的色带顺序不同解解析析：绿叶叶中中的的色色素素能能够溶溶解解在在有有机机溶溶剂无无水水乙乙醇醇和和丙丙酮中中，A错误；叶叶绿体体色色素素的的提提取取实验中中研研磨磨前前加加入入碳碳酸酸钙，可可以以保保护叶叶绿体体色色素素，防防止止色色素素被被破破坏坏，B错误；叶叶绿素素b在在层析析液液中中溶溶解解度度最最小小，C正正确确；各各色色素素带顺序序由由自自身身在在层析析液液中中的的溶溶解解度度所所决决定定的的，溶溶解解度度大大，扩散散速速度度快快，溶溶解解度度小小，扩散散速速度

20、度慢慢，与与绿叶种叶种类无关，无关，D错误。答案：答案：C2某某班班学学生生完完成成对对新新鲜鲜菠菠菜菜叶叶进进行行绿绿叶叶中中色色素素的的提提取取和和分分离离实实验验时时，由由于于各各组组操操作作不同，出现了以下四种不同的层析结果。下列分析最不合理的不同，出现了以下四种不同的层析结果。下列分析最不合理的是是()A甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液B乙可能是因为研磨时未加入乙可能是因为研磨时未加入SiO2C丙是正确操作得到的理想结果丙是正确操作得到的理想结果D丁可能是因为研磨时未加入丁可能是因为研磨时未加入CaCO3解解析析：甲甲图中中没没有有色色素素的的原原因因

21、可可能能是是误用用蒸蒸馏水水作作提提取取液液和和层析析液液；乙乙图中中色色素素含含量量较少少，可可能能是是因因为研研磨磨时未未加加入入SiO2而而导致致研研磨磨不不充充分分；丙丙、丁丁图中中叶叶绿素素含含量量比比类胡胡萝卜卜素素含含量量低低，原原因因可可能能是是未未加加入入CaCO3而而导致致叶叶绿素素被破坏。故被破坏。故选C。答案：答案：C新知探究新知探究(二二)叶绿体中色素的功能叶绿体中色素的功能【拓展【拓展深化】深化】1色素的种类、含量、颜色及吸收光谱色素的种类、含量、颜色及吸收光谱种类种类叶绿素叶绿素(占占3/4)类胡萝卜素类胡萝卜素(占占1/4)叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b胡萝卜素胡

22、萝卜素叶黄素叶黄素颜色颜色蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿色橙黄色橙黄色黄色黄色吸收光谱吸收光谱主要吸收蓝紫光和红光主要吸收蓝紫光和红光主要吸收蓝紫光主要吸收蓝紫光2.叶绿体色素的功能及应用叶绿体色素的功能及应用(1)叶绿体色素的主要功能是吸收、传递和转化光能。叶绿体色素的主要功能是吸收、传递和转化光能。(2)植植物物绿绿叶叶呈呈现现绿绿色色的的原原因因是是其其对对绿绿光光的的吸吸收收较较少少，绿绿光光被被反反射射出出来来。秋秋天天叶叶片片变变黄黄的的原原因因：低低温温破破坏坏了了叶叶绿绿素素，呈呈现现出出了了类类胡胡萝萝卜卜素素的的颜颜色色。部部分分植植物物叶叶片变红的原因：低温破坏了叶绿素，呈现出液

23、泡中花青素的颜色。片变红的原因：低温破坏了叶绿素，呈现出液泡中花青素的颜色。(3)在在农农业业生生产产中中，温温室室大大棚棚应应使使用用无无色色透透明明的的塑塑料料薄薄膜膜或或玻玻璃璃，因因为为它它们们能能让让所所有有的的光光都都透透过过，效效果果最最好好；若若为为大大棚棚内内植植物物补补充充光光照照，应应选选择择补补充充红红光光或或蓝蓝紫光，因为相同强度的红光或蓝紫光，比白光的光合作用强度要高。紫光，因为相同强度的红光或蓝紫光，比白光的光合作用强度要高。【典题【典题例析】例析】典典例例(2017全全国国卷卷)植植物物光光合合作作用用的的作作用用光光谱谱是是通通过过测测量量光光合合作作用用对对

24、不不同同波波长长光的反应光的反应(如如O2的释放的释放)来绘制的。下列叙述错误的来绘制的。下列叙述错误的是是 ()A类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成的合成B叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C光合作用的作用光谱也可用光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示的吸收速率随光波长的变化来表示D叶片在叶片在640660 nm波长光下释放波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的是由叶绿素参与光合作用引起的解解析析类胡胡萝卜卜素素主主要要吸吸收收

25、蓝紫紫光光，不不吸吸收收红光光，A错误；叶叶绿素素的的吸吸收收光光谱可可通通过测量量其其对不不同同波波长光光的的吸吸收收值来来绘制制，B正正确确；作作用用光光谱是是通通过测量量光光合合作作用用对不不同同波波长光光的的反反应来来绘制制的的，因因此此可可用用CO2吸吸收收速速率率随随光光波波长的的变化化来来表表示示，C正正确确；叶叶绿素吸收素吸收640660 nm的的红光，光，导致水光解致水光解释放放O2，D正确。正确。答案答案A【应用【应用体验】体验】1下下图图表表示示叶叶绿绿体体中中色色素素的的吸吸收收光光谱谱(颜颜色色深深、浅浅分分别别表表示示吸吸收收量量多多、少少)，则则图图甲、乙分别甲、

26、乙分别是是 ()A胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱B叶绿素、类胡萝卜素的吸收光谱叶绿素、类胡萝卜素的吸收光谱C叶黄素、叶绿素的吸收光谱叶黄素、叶绿素的吸收光谱D叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱解解析析：从从图观察察，图甲甲吸吸收收光光谱在在蓝紫紫光光区区和和红光光区区，应为叶叶绿素素分分子子的的吸吸收收光光谱；图乙吸收光乙吸收光谱只在只在蓝紫光区，紫光区，应为类胡胡萝卜素的吸收光卜素的吸收光谱。故。故选B。答案：答案：B2将将在在黑黑暗暗中中放放置置一一段段时时间间的的叶叶片片均均分分为为4小小块块，分分别别置置于于不不同同的的试试管管中中，按按下下表进

27、行实验处理，其中着色最浅的叶片所在的试管表进行实验处理，其中着色最浅的叶片所在的试管是是 ()注注：“”表示具有该条件。表示具有该条件。ABC D试管编号试管编号实验处理实验处理CO2溶液溶液光照光照白光白光蓝光蓝光红光红光绿光绿光碘液碘液解解析析：在在不不同同的的光光照照条条件件下下，光光合合作作用用强度度不不同同，叶叶绿体体中中的的色色素素主主要要吸吸收收红光光和和蓝紫紫光光，对绿光光几几乎乎不不吸吸收收，故故在在白白光光下下，叶叶片片光光合合作作用用最最强，经碘碘液液处理后，着色最深；理后，着色最深；绿光下，叶片光合作用最弱，着色最浅。故光下，叶片光合作用最弱，着色最浅。故选D。答案：答

28、案：D新知探究新知探究(三三)叶绿体的结构和功能叶绿体的结构和功能【探究【探究深化】深化】问题驱动问题驱动如如图是恩格是恩格尔曼的曼的实验示意示意图，结合教材思考合教材思考讨论的内容思考：的内容思考：(1)恩恩格格尔尔曼曼的的第第一一个个实实验验中中，需需氧氧细细菌菌只只向向叶叶绿绿体体被被光光束束照照射射到到的的部部位位集集中中，如果把装置放在光下，细菌则分布在所有受光的部位。该实验可以得出什么结论？如果把装置放在光下，细菌则分布在所有受光的部位。该实验可以得出什么结论？提示：提示：氧气是叶氧气是叶绿体体释放出来的，叶放出来的，叶绿体是体是绿色植物色植物进行光合作用的行光合作用的场所。所。(

29、2)恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？提提示示：实验材材料料选择水水绵和和需需氧氧细菌菌：水水绵的的叶叶绿体体呈呈螺螺旋旋带状状分分布布，便便于于观察察；用用需需氧氧细菌菌可可确确定定释放放氧氧气气多多的的部部位位。没没有有空空气气的的黑黑暗暗环境境：排排除除了了氧氧气气和和光光的的干干扰。用用极极细的的光光束束点点状状投投射射：叶叶绿体体上上可可分分为获得得光光照照多多和和获得得光光照照少少的的部部位位，相相当当于于一一组对照照实验。进行行黑黑暗暗、局局部部光光照照和和曝曝光光对照照实验：明明确确实验结果完全是由光照引起的等。果完全是由光照引

30、起的等。(3)在第二个实验中，大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为什么？在第二个实验中，大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为什么？提提示示：这是是因因为水水绵叶叶绿体体上上的的光光合合色色素素主主要要吸吸收收红光光和和蓝紫紫光光，在在此此波波长光的照射下，叶光的照射下，叶绿体会体会释放氧气，适于好氧放氧气，适于好氧细菌在此区域分布。菌在此区域分布。(4)综合上述资料，你认为叶绿体具有什么功能？综合上述资料，你认为叶绿体具有什么功能？提示：提示：叶叶绿体是体是进行光合作用的行光合作用的场所，并且能所，并且能够吸收特定波吸收特定波长的光。的光。重难点拨重难点拨 1叶绿体结构与功能的适应叶绿

31、体结构与功能的适应(1)叶绿体基质和类囊体上含有与光合作用有关的酶。叶绿体基质和类囊体上含有与光合作用有关的酶。(2)类类囊囊体体薄薄膜膜上上分分布布有有捕捕获获光光能能的的色色素素，且且类类囊囊体体堆堆叠叠成成基基粒粒，增增大大了了叶叶绿绿体内部的膜面积，为酶和色素提供了更多的附着位点。体内部的膜面积，为酶和色素提供了更多的附着位点。2恩格尔曼实验分析恩格尔曼实验分析(1)实验材料选择水绵和需氧细菌的原因：实验材料选择水绵和需氧细菌的原因：水绵的叶绿体呈螺旋带状分布，便于观察；水绵的叶绿体呈螺旋带状分布，便于观察；用需氧细菌可确定释放氧气多的部位。用需氧细菌可确定释放氧气多的部位。(2)没有

32、空气的黑暗环境：排除了氧气和光的干扰。没有空气的黑暗环境：排除了氧气和光的干扰。(3)用用极极细细的的光光束束点点状状投投射射：叶叶绿绿体体上上可可分分为为获获得得光光照照多多和和光光照照少少的的部部位位，相相当当于一组对照实验。于一组对照实验。(4)进行黑暗进行黑暗(局部光照局部光照)和曝光对照实验：明确实验结果完全是由光照引起的。和曝光对照实验：明确实验结果完全是由光照引起的。【典题【典题例析】例析】典典例例如如图图甲甲是是叶叶绿绿体体结结构构模模式式图图，乙乙是是从从图图甲甲中中取取出出的的部部分分结结构构放放大大图图。下列相关叙述正确的下列相关叙述正确的是是 ()A甲中生物膜的面积主要

33、靠内膜向内折叠成嵴而增大甲中生物膜的面积主要靠内膜向内折叠成嵴而增大B图乙所示的结构来自图甲中的图乙所示的结构来自图甲中的C中的叶绿素在液泡中也有中的叶绿素在液泡中也有DATP的合成场所只有叶绿体的合成场所只有叶绿体解解析析甲甲是是叶叶绿体体，主主要要通通过大大量量的的类囊囊体体堆堆叠叠成成基基粒粒来来增增大大膜膜面面积，A错误；图甲甲中中的的是是类囊囊体体，图乙乙含含有有光光合合色色素素，光光合合色色素素分分布布在在类囊囊体体薄薄膜膜上上，所所以以图乙乙所所示示结构构来来自自图甲甲中中的的，B正正确确；中中的的色色素素是是叶叶绿素素和和类胡胡萝卜卜素素，与与光光合合作作用用有有关关，液液泡泡

34、中中的的色色素素是是花花青青素素等等，和和光光合合作作用用没没有有关关系系，C错误；ATP合成合成场所是叶所是叶绿体、体、线粒体和粒体和细胞胞质基基质，D错误。答案答案B易错提醒易错提醒有关叶绿体的有关叶绿体的“三点提醒三点提醒”(1)并并不不是是所所有有的的植植物物细细胞胞都都含含有有叶叶绿绿体体，只只有有进进行行光光合合作作用用的的细细胞胞才才含含有有叶绿体。叶绿体。(2)叶绿体的外膜与内膜不含有色素。叶绿体的外膜与内膜不含有色素。(3)叶叶绿绿体体不不是是细细胞胞进进行行光光合合作作用用的的唯唯一一场场所所，如如蓝蓝细细菌菌细细胞胞没没有有叶叶绿绿体体，也能进行光合作用。也能进行光合作用

35、。【应用【应用体验】体验】1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，错误的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，错误的是是 ()A和和具有选择透过性具有选择透过性B上既有光合色素又有与光合作用有关的酶上既有光合色素又有与光合作用有关的酶C和和中都有与光合作用有关的酶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有叶绿体的细胞才能进行光合作用解解析析：分分别表表示示叶叶绿体体的的内内膜膜和和外外膜膜，它它们具具有有选择透透过性性，A正正确确；为叶叶绿体体的的基基粒粒，其其上上含含有有进行行光光合合作作用用的的色色素素和和酶，叶叶绿体体基基质也也是是进行

36、行光光合合作作用用的的场所所，也也具具有有与与光光合合作作用用有有关关的的酶，B、C正正确确；蓝细菌菌不不具具有有叶叶绿体体，但但能能进行光合作用，行光合作用，D错误。答案：答案：D2为为探探究究叶叶绿绿体体吸吸收收光光能能后后是是否否有有氧氧气气产产生生，某某学学者者设设计计了了以以下下实实验验：制制作作载载有有水水绵绵和和需需氧氧细细菌菌的的临临时时装装片片，用用极极细细光光束束照照射射水水绵绵，同同时时放放在在显显微微镜镜下下观观察。下列关于该实验的分析，错误的察。下列关于该实验的分析，错误的是是 ()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在光束照射到水绵之前，应该加

37、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临时装片应放置在没有空气的黑暗环境中C需氧细菌起指示作用需氧细菌起指示作用D水绵的带状叶绿体有利于设置对照实验水绵的带状叶绿体有利于设置对照实验解解析析：本本实验的的目目的的是是验证叶叶绿体体在在光光照照下下能能够产生生氧氧气气，而而与与光光的的种种类没没有有关关系系，不不需需用用三三棱棱镜将将混混合合光光分分解解成成连续光光谱，A错误；为了了防防止止空空气气、光光对实验结果果的的影影响响，应该排排除除空空气气，把把临时装装片片放放在在黑黑暗暗环境境中中，B正正确确；需需氧氧细菌菌的的分分布布密密疏疏，表表示示了了氧氧气气产生生

38、的的多多少少，C正正确确；水水绵的的叶叶绿体体便便于于观察察且且有有利利于于设置置对照照实验，D正确正确。答案：答案：A31881年年德德国国科科学学家家恩恩格格尔尔曼曼设设计计了了一一个个实实验验研研究究光光合合作作用用的的光光谱谱。他他将将棱棱镜镜产产生生的的光光谱谱投投射射到到丝丝状状水水绵绵体体上上，并并在在水水绵绵悬悬液液中中放放入入需需氧氧细细菌菌，观观察察细细菌菌的的聚聚集集情情况况(如如图图)。他他得得出出光光合合作作用用在在红红光光区区和和蓝蓝紫紫光光区区最最强强。这这个个实实验验的的思路思路是是 ()A细菌对不同的光反应不一样，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强细菌对不同的光

39、反应不一样，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强B需氧细菌聚集多的地方，需氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强浓度高，水绵光合作用强C需氧细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强需氧细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强D需氧细菌大量消耗需氧细菌大量消耗O2，使水绵光合速率快，则该种光有利于光合作用，使水绵光合速率快，则该种光有利于光合作用解解析析：需需氧氧细菌菌向向O2 浓度度高高的的地地方方聚聚集集，光光合合作作用用能能放放出出氧氧气气，且且放放氧氧速速率率与与光光合合作作用用强度度呈呈正正相相关关，据据此此可可推推断断光光合合作作用用的的放放氧氧部部位位和和光光合

40、合作作用用强度度。B项符合符合题意意。答案：答案：B科学探究科学探究探究植物叶片颜色异常变化与色素的关系探究植物叶片颜色异常变化与色素的关系1影响叶绿素合成的三大因素影响叶绿素合成的三大因素光照光照是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄合成叶绿素，因而叶片发黄温度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绿素的合成必需元素必需元素叶绿素中含叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶将导致叶绿素无法合成，叶变黄绿素无法合成，

41、叶变黄2探究植物叶片颜色异常变化与色素的关系探究植物叶片颜色异常变化与色素的关系【素养评价】【素养评价】1关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是是 ()A叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中B构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收C通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用D黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的解解析析：提提取取绿叶叶

42、中中色色素素的的原原理理是是叶叶绿体体中中的的色色素素能能溶溶解解在在有有机机溶溶剂如如无无水水乙乙醇醇中中，A正正确确；叶叶绿素素分分子子中中含含有有镁元元素素，镁元元素素可可以以由由植植物物根根细胞胞通通过主主动运运输方方式式从从土土壤壤中中吸吸收收，也也可可以以在在叶叶面面施施肥肥后后由由叶叶片片吸吸收收，B正正确确；叶叶绿体体中中的的色色素素吸吸收收可可见光光用用于于光光合合作作用用，其其中中吸吸收收的的主主要要是是可可见光光中中的的红光光和和蓝紫紫光光，红外外光光和和紫紫外外光光不不属属于于可可见光光，C错误；叶叶绿素素的的合合成成需需要要光光，在在黑黑暗暗条条件件下下叶叶绿素素不不

43、能能合合成成，故故黑黑暗暗中中生生长的的植植物物幼幼苗苗叶叶片片主主要要呈呈现类胡胡萝卜卜素素(叶叶黄黄素素和和胡胡萝卜卜素素)的的颜色，即幼苗叶片表色，即幼苗叶片表现为黄色，黄色，D正确正确。答案：答案：C2植植物物的的生生长长发发育育需需要要根根从从土土壤壤中中吸吸收收水水分分和和各各种种矿矿质质元元素素，科科学学实实验验发发现现土土壤壤中中缺缺磷磷会会导导致致植植株株矮矮小小，叶叶色色暗暗绿绿。依依据据叶叶色色变变化化推推断断可可能能是是缺缺少少类类胡胡萝萝卜素，试设计实验探究叶色暗绿是否是因为缺磷造成类胡萝卜素缺乏所致。卜素，试设计实验探究叶色暗绿是否是因为缺磷造成类胡萝卜素缺乏所致。

44、实实验验所所需需主主要要用用具具、试试剂剂：烧烧杯杯、漏漏斗斗、试试管管、研研钵钵、完完全全培培养养液液、仅仅缺缺磷磷的完全培养液、无水乙醇、的完全培养液、无水乙醇、SiO2、CaCO3、层析液等。、层析液等。实验材料：正常生长的黄瓜幼苗。实验材料：正常生长的黄瓜幼苗。实验假设：实验假设：_。实验步骤：实验步骤：第一步：取两个烧杯编号为第一步：取两个烧杯编号为A、B，各放入同样数量、，各放入同样数量、_的黄瓜幼苗。的黄瓜幼苗。第第二二步步：A烧烧杯杯中中加加入入_，B烧烧杯杯中中加加入入等等量量_，置置于相同且适宜的条件下培养，培养到两组黄瓜苗叶片出现颜色差异为止。于相同且适宜的条件下培养，培

45、养到两组黄瓜苗叶片出现颜色差异为止。第第三三步步：分分别别从从A、B两两组组中中选选取取_，用用_提提取取叶叶片片色色素素，用用_法分离色素，观察比较法分离色素，观察比较_。实验结果预测：实验结果预测：(1)A、B两两组组类类胡胡萝萝卜卜素素色色素素带带宽宽度度和和颜颜色色一一致致，说说明明缺缺磷磷导导致致的的叶叶色色暗暗绿绿，不不是由于类胡萝卜素缺乏所致。是由于类胡萝卜素缺乏所致。(2)_。解解析析：根根据据题中中的的实验目目的的，可可确确定定该实验的的假假设为：缺缺磷磷导致致类胡胡萝卜卜素素缺缺乏乏，引引起起叶叶色色暗暗绿。利利用用溶溶液液培培养养法法来来培培养养黄黄瓜瓜幼幼苗苗，实验时要

46、要遵遵循循对照照原原则和和单一一变量量原原则。等等到到完完全全培培养养液液和和缺缺磷磷的的完完全全培培养养液液中中黄黄瓜瓜叶叶片片出出现颜色色差差异异时进行行色色素素的的提提取取和和分分离离实验，最最终比比较色色素素带的的宽度度和和颜色色的的深深浅浅来来确确定定假假设是是否否成成立立。答答案案：实实验验假假设设：缺缺磷磷导导致致类类胡胡萝萝卜卜素素缺缺乏乏，引引起起叶叶色色暗暗绿绿实实验验步步骤骤：第第一一步步：同一品种且长势相近、苗龄相同同一品种且长势相近、苗龄相同第二步：完全培养液仅缺磷的完全培养液第二步：完全培养液仅缺磷的完全培养液第第三三步步：等等量量叶叶片片无无水水乙乙醇醇纸纸层层析析A、B两两组组色色素素带带中中类类胡胡萝萝卜卜素素色色素素带的宽度和颜色的深浅带的宽度和颜色的深浅实验结果预测：实验结果预测：(2)A组组比比B组组类类胡胡萝萝卜卜素素色色素素带带宽宽度度大大、颜颜色色深深(或或B组组缺缺少少类类胡胡萝萝卜卜素素色色素素带带)，说明缺磷导致的叶色暗绿，是由于类胡萝卜素缺乏所，说明缺磷导致的叶色暗绿，是由于类胡萝卜素缺乏所致致“课时跟踪检测课时跟踪检测”见见“课时跟踪检测（二十一）”(单击进入电子文档单击进入电子文档)