学年人教版 必修一 捕获光能的色素和结构 教案.docx

《学年人教版 必修一 捕获光能的色素和结构 教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学年人教版 必修一 捕获光能的色素和结构 教案.docx（13页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、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-捕获光能的色素和结构素养导引.生命观念:运用结构与功能观,说出叶绿体的结构与功能相适应。1 .科学思维:采用模型与建模的方法,说出叶绿体中色素的功能。2 .科学探究:使用实验器具提取和别离色素，探究绿叶中色素的种类和含量。教材认知、掌握必备知识/一、绿叶中色素的提取和别离1 .实验原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。各种色素在屋近液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散得快, 反之那么慢。2 .实验选材:新鲜的绿叶。3 ,方法步骤：色素的提取：尊15 g新鲜绿叶，剪去主叶脉，剪碎）疝包加入三氧化硅和 碳酸钙，再加入5

2、10 ml；华无水乙醇，迅速、充分地进行研磨 ，零T破璃漏斗基部放单层切龙布（T试管u用棉塞塞严）（2）色素的别离。制备滤纸条:剪去两角,并用铅笔画一条细的横线。甲光合色素乙A.图甲所示结构主要通过内膜向内折叠增大膜面积B.图乙中的光合色素能有效吸收绿光使植物呈绿色C.图乙所示的膜结构位于图甲结构中的或处D.提取光合色素时常用无水乙醇作为溶剂解题思维提取叶绿体结构模式图； 关键局部结构放大后的示意图 点转化 知识点排除 障碍叶绿体增加膜面积的方式;色素提取的原理类囊体不是叶绿体的内膜点【解析】选D。图甲结构为叶绿体，其主要靠囊状结构堆叠而成的基粒来增大膜 面积,A错误;图乙中的光合色素吸收绿光

3、最少，绿光被反射出来使植物呈绿色,B 错误;图乙所示膜结构上含有光合色素，所以是图甲中类囊体薄膜的放大图,C 错误;叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，因此常用无水乙醇作为 提取试剂,D正确。借题发挥据图可知，叶绿体中的。2扩散进入邻近的线粒体需要经过几层磷脂 分子层？ 提示：8层,02扩散出叶绿体需经两层膜，进入邻近的线粒体也需要通过两层膜，共 四层生物膜,8层磷脂分子层。即学即练反1.恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，惊奇地发现大量的需氧细菌聚 集在红光和蓝紫光区域,该实验能得出的结论主要是（）A.叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用，放出氧气B.光合作用释放氧气的部位是

4、叶绿体的类囊体C.叶绿素包括叶绿素a和叶绿素bD.需氧细菌没有线粒体也能进行有氧呼吸【解析】选A。需氧细菌的生命活动需要氧气，大量细菌集中在红光和蓝紫光区 域，说明此处有氧气产生,由此可得出结论:叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光 合作用，放出氧气,A正确。2.（2022.南京高一检测）如图为叶绿体亚显微结构模式图，以下关于其结构与功能 的表达，正确的选项是（）A.该结构与植物细胞的能量转换有关B.主要由纤维素构成C.吸收光能的色素主要分布在上D.与光合作用有关的酶只位于中【解析】选A。叶绿体能将光能转化为化学能,A正确;叶绿体外膜主要由磷脂 和蛋白质组成,B错误;吸收光能的色素主要分布在类囊体

5、膜上,C错误;与光合 作用有关的酶位于和,D错误。情境创新悬空整建跳皎教师专用2020年8月24日，中科院研究人员揭示了一条连接细胞膜和叶绿体的重 要信号传递途径。研究发现，一些与细胞膜相关联的植物蛋白M,在感知病原体存 在时，能从细胞膜转移至叶绿体内部，“警告”叶绿体有威胁存在;随之，叶绿体通过 “逆行信号传递”过程，将这些信息传递至细胞核，激活防御以对抗入侵者。 请回答以下问题： 植物蛋白M转移至叶绿体内部的过程，表达了生物膜具有 o(2)据资料分析植物“患病”的机制是:o 【解析】植物蛋白M转移至叶绿体内部表达了生物膜具有一定的流动性。 据材料信息蛋白M“在感知病原体存在时，能从细胞膜转

6、移至叶绿体内部警 告叶绿体有威胁存在;随之，叶绿体通过逆行信号传递过程，将这些信息传递至 细胞核，激活防御以对抗入侵者”可知，蛋白M在植物对抗病原体的过程中起到了 重要的作用，所以植物“患病”的机理可能是病原体阻止了蛋白M对病原体的感知 或病原体阻止了蛋白M从细胞膜向叶绿体内部转移的途径。答案：(1) 一定的流动性病原体阻止了蛋白M对病原体的感知或病原体阻止了蛋白M从细胞膜向叶 绿体内部转移的途径(合理即可)关键能力素养开展情境载体情境类型为生活、学习不摸 践情境，突出与生活的联系关键能力信息转 化叶绿体的结构植物细胞信息传递的途径学科素养培养生命观念中的结构与 功能观、科学思维中的分析 与比

7、拟等素养画滤液细线:用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线,也可用 盖玻片蘸取滤液沿铅笔线按压出均匀的细线。待滤液干后，重画12次。别离绿叶中的色素:滤液细线不能触及层近液。观察与记录:观察滤纸条上出现几条色素带，以及每条色素带的颜色和宽窄。思考为什么要选用新鲜的绿叶为材料进行色素的提取和别离?提示:新鲜绿叶中色素含量高，实验效果明显。二、色素的种类和功能中的.色素,一叶绿素/叶绿素a （蓝绿色）主要蓝紫光 （含量约占3/4）卜叶绿素b （黄绿色）画和红光类胡萝卜素）胡萝卜素（橙黄色）|主要同 （含量约占1/4）卜叶黄素（黄色）赢圉思考为使植物工厂里的植物正常生长，能否使用发绿光的

8、光源?为什么?提示:不能，因为植物的光合色素对绿光的吸收效率较低,光合作用效果较差。三、叶绿体的结构适于进行光合作用L结构:形态:一般呈扁平的椭球形或球形。结构:双层膜。内部有由类囊体堆叠而成的基拉基粒之间充满了基质。2 .功能:进行选物用的场所。思考叶绿体中有如此众多基粒的意义是什么?提示增加膜面积有利于光能的吸收。走进生活绿叶海天牛刚孵化时是无色的，幼年时可吃一顿藻类大餐，此后余生只依靠阳 光便不再进食，请结合所学知识判断: i .绿叶海天牛所食的藻类细胞中含有光合色素。N).绿叶海天牛不再进食是因为大量捕食藻类。(X) 分析:不进食是因为可进行光合作用。2 .可用无水乙醇提取绿叶海天牛细

9、胞中的光合色素。N)合作探究、合作探究、形成关键能力/学习任务一:绿叶中色素的提取和别离L实验考前须知及操作目的：注意事贞操作目的加入碳酸钙防止研磨中色素被 破坏,主要保护的是 叶绿素迅速、充分研磨防止乙醇挥发，充分溶解色素过滤用单层尼娇不能用滤纸,滤纸会吸附色素试管口加棉塞防止乙醇挥发和色素氧化最好在弱光下进行叶绿素不稳定，见光易分解2 .实验异常结果原因分析：(1 )收集到滤液颜色过浅的原因:未加二氧化硅:研磨不充分。未加碳酸钙:色素分子被破坏。加入无水乙醇过多提取液浓度过低。菠菜叶片不新鲜:色素含量较低。滤纸条上出现异常色素带原因:色素带重叠:滤液细线不能到达细、直、齐的要求，造成色素带

10、扩散不一致。看不到色素带: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。只出现胡萝卜素、叶黄素的色素带:忘记加碳酸钙。思考探究在绿叶中色素的提取和别离实验中，如果研磨时使用清水没有使 用无水乙醇，那么收集到的滤液会出现什么结果?试解释原因。提示:滤液颜色很浅甚至无颜色，因为色素不溶于水，无法将色素提取出来。3 .实验结果分析:胡萝卜素 叶黄素r叶绿素a 叶绿素b种类颜色含量溶解度扩散速度胡萝卜素橙黄色最少最悬1最快叶黄素黄色较少较高较快叶绿素a蓝绿色白夕 取多较低较慢叶绿素b黄绿色较多最低最慢【拓展归纳】 影响叶绿素合成因素的分析是影响叶绿素合成的主要条件，一 般

11、植物在黑暗中不能合成叶绿素， .使叶片发黄（温度）（温度）,温度可影响与叶绿素合成有关的 酶的活性，进而影响叶绿素的合成必需、元素,N、Mg是合成叶绿素的必需元素, 缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合 .成，叶片变黄【学习加点料】思维易错:为什么画滤液细线要直、细、齐?待滤液细线干燥后再重复画一两次 的原因是什么?提示:画滤液细线要直、细、齐的目的是使别离出的色素带平整不重叠彳寺滤液细 线干燥后再重复画一两次，使别离出的色素带清晰清楚。典甄某同学用绿色菠菜叶和黄化菠菜叶进行了光合色素的提取和别离实验，实验操作过程相同，分别得到滤纸条甲和乙，如下图。以下表达正确的选项是 （）乙A.别离色素利用了光合

12、色素易溶于有机溶剂无水乙醇的原理B.滤纸条甲与乙上的色素带不会随着层析液的挥发而消失C.滤液细线假设没入层析液的液面将得到宽度变窄的色素带D.滤纸条乙缺少2条色素带的原因是未加碳酸钙解题思维绿色菠菜叶和黄化菠菜关键叶;点分别得到滤纸条甲和乙转化 知识 点排除 障碍 点提取色素的原理是色素溶于绿色叶片叶绿素含量高，黄 化叶片叶绿素被分解;滤液 细线不能触及层析液无水乙醇中,别离色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同【解析】选及 提取色素利用了光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇的原理,A错误;色素吸附在滤纸条上，滤纸条甲与乙上的色素带不会随着层析液的挥发而消 失,B正确;滤液细线假设没入层析液的液面将

13、得不到色素带,C错误;滤纸条乙缺少2 条色素带是因为乙的材料是黄化菠菜叶,本身就缺少叶绿素,D错误。借题发挥假设用绿色菠菜叶片做材料也得到了滤纸条乙的结果，试分析出现 该结果的原因。提示:未加碳酸钙，研磨中叶绿素被破坏。即学即练”1.（2022金华高一检测）在“光合色素的提取和别离”活动中,所用试剂和其作用相符的是（）A.95%的乙醇别离色素B.二氧化硅研磨充分C.碳酸钙保护叶肉细胞D.层析液溶解色素【解析】选B。加入95%的乙醇的作用是溶解色素,A错误;在叶绿体色素的提F 和别离实验中，加入少许二氧化硅的作用是使研磨更充分,B正确;研磨时加碳酸 钙是防止研磨中色素被破坏,C错误;各色素随层析

14、液在滤纸上扩散速度不同，从 而别离色素,D错误。2.（2022.北京高一检测）绿叶中色素的提取和别离实验中，随层析液在滤纸上扩散最慢的色素名称及其颜色是（）A.叶绿素a,蓝绿色B.叶绿素b,黄绿色C.叶黄素，黄色D.胡萝卜素,橙黄色【解析】选B。别离得到的色素条带，叶绿素b位于最下面,随层析液在滤纸上扩 散最慢的色素是叶绿素b,其颜色是黄绿色,B符合题意。【拓展归纳】 滤纸条上色素带的位置与溶解度大小的关系 色素在层析液中的溶解度越大，在滤纸条上扩散的速度越夬其位置越靠上。实验装置改进:-培养皿L灯芯（棉线）滤液（含色素）定性滤纸实验结果:从外到内形成四个色素环，依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素

15、a和叶绿【补偿训练】在圆形滤纸中央，点上绿叶色素的提取液进行层析，随着层析液从滤纸的中央向四周扩散，形成四个色素环带，排在最里圈的色素 （）A.橙黄色A.橙黄色B.黄绿色C.蓝绿色D.黄色【解析】选B。叶绿素b在层析液中的溶解度最低，故扩散得最慢,位于色素环带 的最内圈,呈现黄绿色,B正确。学习任务二:叶绿体的结构与功能L叶绿体的结构与功能相适应:色素分布在类囊体薄膜上，叶绿体内有众多的基粒和类囊体，极大地扩展了叶 绿体的受光面积。光合作用的酶位于类囊体薄膜和叶绿体基质中。思考探究线粒体和叶绿体都是具有双层膜结构的细胞器，二者增加膜面积 的方式相同吗?提示:不同。线粒体通过内膜向内折叠形成崎增

16、加膜面积，叶绿体通过类囊体堆叠 形成基粒增加膜面积。2.恩格尔曼实验的巧妙之处:实验材料的选择：水绵的叶绿体呈螺旋带状分布，便于观察。用需氧细菌检测光合作用释放氧气较多的部位。对照实验的设计：黑暗（局部曝光）和完全曝光形成对照实验。利用三棱镜进行光的散射形成不同颜色的光之间相互对照。思考探究恩格尔曼实验是在没有空气的黑暗环境中进行的，试分析其目的。提示:没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。【学习加点料】L思维易错:没有叶绿体的细胞一定不能进行光合作用吗?为什么？提示:不一定，如蓝细菌没有叶绿体,但它的细胞质中有叶绿素和藻蓝素，可以进行 光合作用。2 .思维易错:叶绿体是唯一含有色素的细胞器吗?提示:不是，液泡中也含有色素，但是液泡中的色素不用于光合作用。如图甲为叶绿体结构模式图，图乙是图甲中局部结构放大后的示意图。以下 相关表达正确的选项是（）