【课件】2023届高三生物一轮复习课件+捕获光能的色素和结构+.pptx

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1、第4讲 捕获光能的色素和结构课标要求：1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转化并储存为糖分子中的化学能。2.活动：提取和分离绿叶中的色素。第三单元 细胞的能量供应和利用河源中学 刘少梅老师（QQ：609073376）课前3min 回归教材17“绿色中色素的提取和分离”实验（P98“探究实践”）（1）提取色素的原理是色素能够溶解在有机溶剂（如无水乙醇）中，分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。（2）色素提取和分离实验中几种物质的作用：无水乙醇：溶解色素；SiO2：有助于研磨充分CaCO3

2、：防止色素被破坏。18将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部放一块单层尼龙布）中进行过滤。将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严。（P98“探究实践”）19将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口。注意，不能让让滤液细线触及层析液。（P99）20叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，这些色素吸收的光都可用于光合作用。（P99）本节聚焦：1 绿叶中色素的提取和分离1.实验原理：色素提取原理：色素分离原理：绿叶中的色素能够溶解在 中。不同色素在 中溶解度不同，溶解度 的随层析液在滤纸条上扩散得快，反之则慢。有

3、机溶剂(如无水乙醇）或丙酮(有毒，注意采取措施）纸层析法 分离方法 层析液 高SiO2无水乙醇 CaCO3尼龙布1.提取绿叶中的色素：2.制备滤纸条：3.画滤液细线：4.色素分离：5.观察结果称取绿叶、剪碎 加入 和 迅速研磨 用 过滤 收集滤液将滤纸条的一端剪去两角，并在这一端1cm处用铅笔画一条细线用毛细吸管吸取，沿铅笔线均匀地画一细线，待滤液干后再画一两次。滤液细线要。将适量 倒入烧杯，插入，盖上培养皿盖。注意：。2.方法步骤：SiO2CaCO3 无水乙醇 使研磨充分防止色素被破坏溶解色素色素分离1 绿叶中色素的提取和分离SiO2、CaCO3无水乙醇单层尼龙布色素滤液细、齐、直层析液 滤

4、纸滤液细线不能触及层析液3.实验结果1 绿叶中色素的提取和分离胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b滤纸条上观察到4条颜色、宽度不同的色素带最宽的？最窄的？色素带的宽度代表什么？扩散的最快的？扩散的最慢的？扩散快慢代表？色素带的宽度代表：扩散快慢代表：（橙黄色）（黄色）（蓝绿色）（黄绿色）含量最多扩散最快扩散最慢色素的含量溶解度的高低过程 注意事项 操作目的提取色素1 选鲜嫩、深绿色的叶片2 研磨时加无水乙醇3 加少量SiO2和CaCO34 迅速、充分研磨5 盛滤液的试管管口加棉塞分离色素1 滤纸预先干燥处理2 滤液细线：细、齐、直3 滤液细线干燥后重复画一两次4 滤液细线不触及层析液使滤液中色素含量

5、高溶解色素使研磨充分、防止色素被破坏防止乙醇挥发，充分溶解色素防止乙醇挥发和色素氧化使层析液在滤纸上快速扩散使分离出的色素带平整、不重叠增加色素含量，使色素带清晰分明防止色素溶解到层析液中实验中的注意事项和操作目的归纳：4.异常实验现象原因分析（大本P68）1.收集到的滤液绿色过浅的原因分析：2.滤纸条上色素带重叠:3.滤纸条上看不见色素带:4.滤纸条上最下面的两条色素带颜色较浅:未加二氧化硅，研磨不充分。未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。一次加入大量的无水乙醇，提取液浓度太低（可分次少量加入无水乙醇）使用放置数天的菠菜叶，滤液色素（叶绿素）太少。滤液细线不直;滤液细线过粗。忘记画滤液细线

6、；滤液细线触及层析液，色素溶解到层析液中。未加碳酸钙或加入量过少，叶绿素被破坏；所用叶片为“黄叶”，叶绿素的含量较少。【对点训练】甲、乙、丙、丁四位同学，在利用新鲜绿色菠菜叶为实验材料，用层析法进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于操作不同，得到了四种不同的层析结果(如图所示)。下列分析错误的是()A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加入无水乙醇过多C丙可能是正确操作得到的理想结果D丁可能是研磨时未加入CaCO3Cb a 黄 胡【对点训练】在做提取和分离叶绿体中的光合色素实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“”表示使用，“”表示未使用)，其余操作均

7、正常，他们所得的实验结果依次应为试剂 甲 乙 丙 丁无水乙醇 CaCO3 SiO2 A.B.C.D.B【变式训练】把溶有色素的层析液，滴在圆形滤纸的中央，色素带圆环从外到内依次为()A.叶绿素b胡萝卜素叶黄素叶绿素a B.叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素 C.叶黄素叶绿素a叶绿素b胡萝卜素 D.胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素bD胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b0.5 秒延迟符，无意义，可删除.叶绿素类胡萝卜素（含量约占3/4）（含量约占1/4）叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）绿叶中的色素光合色素功能：吸收、传递、转化光能小结：绿叶中的色素阳光是由不同波长的光组合成

8、的复合光，在穿过三棱镜镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带,称为光谱。红橙黄绿青蓝紫阳光穿过三棱镜2 色素的吸收光谱叶绿素溶液叶绿素主要吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光类胡萝卜素溶液色素的吸收光谱（变暗处即是被色素吸收的光谱）光谱21.一般叶绿体中的色素只吸收(400-760nm)，而对红外光(大于760nm）和紫外光（小于400nm）等。2.叶绿素主要吸收；与叶绿素a相比，叶绿素b吸收光谱范围。3.类胡萝卜素主要吸收，红光；2 色素的吸收光谱可见光不吸收红光和蓝紫光窄蓝紫光不吸收叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱讨论：1.为什么植物工厂用红色或蓝色光的灯管而不用绿色光源？因为叶绿

9、素对绿光吸收最少，绿光被反射到我们的眼睛，所以我们看到的叶片是绿色的。2.我们看到的叶片呈绿色的原因？3.秋天叶片变黄的原因？枫叶秋天变红色的原因？植物中的色素主要吸收红光和蓝紫光，而对绿光基本不吸收。秋天气温降低，叶绿素分子易被破坏，因而叶片变黄。秋天气温降低，叶片中叶绿素含量下降，液泡中花青素凸显出来，变成红色。拓展：影响叶绿素合成的因素光照不足影响叶绿素的合成，叶片变黄。海洋中，水体吸收长波长的光，到达深层的是 的光；不同颜色的藻类吸收不同波长的光，藻类本身的颜色是其“”的光。绿藻反射 光，吸收 和 较多，分布在浅层；红藻反射 光，吸收 较多，分布于海水的深层。绿藻褐藻红藻【课本P101

10、拓展应用1】海洋中的绿藻、褐藻和红藻，分别分布在海水的浅、中、深，这与光能的捕获有关吗？反射短波长浅 中 深绿 蓝紫光红蓝紫光红光拓展：大棚中“薄膜的颜色”与“补充光源”选择1.不同颜色的”薄膜“的透光情况光红色薄膜 蓝色薄膜无色（透明）薄膜推论：塑料大棚应选用 薄膜。光光2.不同灯泡补光的情况比较白光灯泡 红光灯泡 紫光灯泡推论：补充光源时应使用 或。无色红光 蓝紫光【对点训练】在进行光合色素的提取和分离实验时，取一圆形滤纸，在滤纸中央滴一滴色素提取液，再滴一滴层析液，将会得到近似同心的四个色素环，如图。下列说法错误的是（）A.通常提取液呈现绿色是因为叶片中叶绿素的含量比类胡萝卜素的高B.提

11、取色素时加入少许CaCO3和SiO2C.若提取的是缺镁叶片中的色素，则最外侧两圈色素环颜色较淡D.最外侧两圈色素环的色素主要吸收蓝紫光C3 叶绿体的结构适于进行光合作用叶绿体的电镜照片叶绿体的模式图外膜 内膜 基粒基质(由类囊体堆叠而成)光合色素分布在。与光合作用有关的酶分布在 和。叶绿体使膜的表面积增大的方式：类囊体薄膜类囊体薄膜 叶绿体基质双层膜类囊体堆叠形成基粒注意：叶绿体的内膜、外膜都是光滑的。需氧细菌分布在 所有受光部位。需氧细菌只向叶绿体被 到的部位集中。实验结论：光合作用需要光；氧气是叶绿体释放出来的；叶绿体是光合作用的场所。极细光束完 全 光 照黑暗无氧探究：叶绿体的功能资料1

12、 1881年，德国科学家恩格尔曼实验。极细光束照射叶绿体极细光束完 全 光 照黑暗无氧水绵叶绿体呈螺旋式带状，便于观察需氧细菌可确定释放氧气多的部位；排除干扰的方法巧妙:没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；实验对照设计巧妙：用极细的光束照射叶绿体上有光照多和光照少的部位，相当于一组对照实验；进行黑暗(局部光照)和完全暴露在光下的对照实验,明确实验结果完全是由光照引起的。观测指标设计巧妙:通过观测需氧细菌的分布,准确判断出释放氧气的部位。讨论：2.恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？恩格尔曼实验2：用透过三棱镜的光束照射水绵，大量的需氧细菌聚集在 区域。好氧细菌水绵叶绿体的色素主要吸收

13、红光和蓝紫光进行光合作用，在此波长的光照射下，产生的氧气多，故需氧细菌聚集。思考：为什么大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域？红光和蓝紫光考向一实验的基本原理和过程分析1.(2022潍坊高三模拟)下列有关色素提取和分离实验的说法，正确的是A.根据绿叶中色素在无水乙醇中溶解度不同，可对色素进行分离B.分离色素时，蓝绿色的色素带距离滤液细线最远C.利用纸层析法可分离4种叶绿体色素D.叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢C层析液橙黄色越快区分：提取 vs 分离（试剂、原理）无水乙醇 层析液2.如图是某同学用无水乙醇分别提取正常光照和强光照下某种植物等量叶片中的光合色素，然后用层析液进

14、行纸层析得到的结果(、为色素条带)。下列相关叙述正确的是A.实验研磨操作中若加入的二氧化硅或碳酸钙过少，都会导致色素条带颜色变深B.实验中对研磨液过滤时，采用滤纸过滤，实验效果更好C.色素分离过程中如果滤液细线触及层析液，会缩短四条色素带间的距离D.与正常光照下相比，该植物强光照下叶片会发黄D 自变量？因变量？考向二色素的种类和功能3.(2017全国，3)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是A.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C.光合作用的作用光谱也可

15、用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D.叶片在640660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的A4.(2019海南，9)下列关于高等植物光合作用的叙述，错误的是A.光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能B.红光照射时，胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素aC.光反应中，将光能转变为化学能需要有ADP的参与D.红光照射时，叶绿素b吸收的光能可用于光合作用B4.(2022大庆市高三模拟)高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境。图中是两种叶绿素的吸收

16、光谱。下列关于叶绿素的叙述，正确的是A.图中和主要分布在叶绿体的内膜上B.利用纸层析法分离色素时，应位于滤纸条的最下端C.植物叶片呈现绿色是由于主要吸收绿光D.弱光下的相对含量增高有利于植物对弱光的利用D类胡萝卜素叶绿素b叶绿素a真题再现1.(2021辽宁，2)植物工厂是通过光调控和通风控温等措施进行精细管理的高效农业生产系统，常采用无土栽培技术。下列有关叙述错误的是A.可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度B.应保持培养液与植物根部细胞的细胞液浓度相同C.合理控制昼夜温差有利于提高作物产量D.适时通风可提高生产系统内的CO2浓度B2.(2019江苏，17)如图为某次光合作用色素纸层析的实验

17、结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝细菌经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是A.研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素B.层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液C.在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作D.实验验证了该种蓝细菌没有叶绿素bD不同种类的生物，光合色素的种类可能不同。常见的是4种，包括。胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b易错辨析1.提取色素时加碳酸钙的目的是使研磨更充分()2.绿叶中含量越多的色素，其在滤纸条上扩散得越快()3.叶绿素a和叶绿素b只吸收红光和蓝紫光()4.植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光()5.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素()6.秋天叶片变黄，是叶黄素含量增多导致的()7.光合作用需要的色素和酶只分布在叶绿体基粒中()8.没有叶绿体的生物无法进行光合作用()9.植物细胞都含有叶绿体()10.在真核细胞内，能进行光合作用的色素分布在叶绿体以及液泡中()