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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,【教师用书备用】 随着生态农业技术的不断发展，反季节的蔬菜、水果，市场上种类繁多，提高了人们的幸福生活指数。这些蔬菜、水果都是在塑料大棚中栽培出来的。 问题探究：这些塑料大棚的塑料薄膜最好选用什么颜色的？为什么？ 提示：这些塑料大棚的塑料薄膜最好是无色的，因为可以透过各种色光，使光合作用效率提高。,一、叶绿体中色素与光能吸收 1.色素的分布、功能及特性 （1）分布：叶绿体类囊体的薄膜上。 （2）功能：吸收光能、传递光能（四种色素）、转化光能（只有少量叶绿素a）。 （3）特性：不溶于水，能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂。 2.绿叶
2、中色素种类及其吸收光谱,3.叶绿体中的色素对光的吸收特点 （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。,【例1】 现有A、B、C三种灯泡，其发出光波的波长与光辐射强度的关系如图所示，现需从中选择一种灯泡用于温室中给植物补光，期望最大限度地增加光合作用的强度。为此某同学设计了图所示的实验装置。已知叶绿体中的色素主要吸收430450 nm的蓝紫光和640660 nm的红光，那么根据图实验现象推断A、B、C三种灯泡与图中三条曲线之间的对应关系及温室中应选择的灯泡种类分别是（
3、）,A A灯 B B灯 C B灯 D C灯 思维点拨：本题考查的是光质对光合作用的影响，关键是突破以下三点：金鱼藻在密闭实验装置中通过光合作用释放氧气；密闭装置中释放的氧气越大，产生的压强越大；叶绿体中的色素主要吸收蓝紫光和红光。 解析：据图中实验结果可知：B灯对光合作用最有利，C灯次之，A灯最差；结合图可知，A、B、C三灯应分别对应于，B灯条件下最有利于植物的光合作用。 答案：C。,二、叶绿体的结构与功能 1.叶绿体的分布 植物的叶肉细胞和幼嫩茎的表皮细胞。 2.叶绿体的结构及功能 （1）结构示意图 （2）结构特点 叶绿体的基质和基粒类囊体上含有与光合作用有关的酶。 类囊体的薄膜上分布有捕获
4、光能的色素。 叶绿体基质中还含有少量的DNA和RNA。 叶绿体中类囊体堆叠成基粒，增大了内部膜面积。 （3）功能：吸收光能，是光合作用的场所。,【例2】 （2011年江西宜春阶段测试）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 思维点拨：本题考查的是叶绿体的结构和功能，解答本题的关键是：知道叶绿体的组成及结构；掌握叶绿体、线粒体进行光合作用和细胞呼吸的有关联系。 解析：叶绿体内的类囊体堆叠形
5、成基粒，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：D。,绿叶中色素的提取和分离 1.实验原理：提取原理是色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。分离原理是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.提取分离方法：提取方法为溶解法；分离方法为纸层
6、析法。 3.实验步骤及注意事项,【一显身手】根据绿叶中色素的提取和分离实验的操作和注意事项，回答以下问题： （1）叶绿体色素提取的原理_； 叶绿体色素分离的原理_ _。 叶绿体中色素包括_共四种类型。 （2）甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行“绿叶中色素的提取和分离”实验，在滤纸上出现了四条清晰的色素带，其中呈橙黄色的色素带为_，黄色的色素带为_，蓝绿色的色素带为_，黄绿色的色素带为_。 （3）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。叶绿素主
7、要吸收_，类胡萝卜素主要吸收_，两类色素均吸收_光最少。,（4）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中某些色素降解所造成的，丙同学则认为某些色素含量增加。根据所学知识，你将如何设计实验来判断两个同学的观点是否正确？_。 （5）叶绿素提取实验中，加入碳酸钙的原因是_， 加入二氧化硅的目的是_， 加入有机溶剂的目的是_。 （6）叶绿素分离实验中，发现色素带颜色较浅，请说出几种可能的原因。（至少两种） _ _。,解析：叶绿体中色素包括叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素包括叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色），类胡萝卜素包括叶黄素（黄色）和胡萝卜素（橙黄色）。叶绿体中色
8、素能溶解在有机溶剂中，可以用有机溶剂提取叶片中的色素。叶绿体中色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的在滤纸条上扩散速率最快，溶解度小的在滤纸条上扩散的速率最慢，最终色素在滤纸条上分离开，呈现四条色素带。叶绿体中色素主要吸收蓝紫光和红光，但对绿光的吸收量是最少的。 答案：（1）叶绿体中的色素容易溶解在有机溶剂中 叶绿体中的色素都能溶解在层析液中，并在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散的快，最终叶绿体中四种色素在滤纸条上分离开 叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素 （2）胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b,（3）吸收光谱 蓝紫光和红光 蓝紫光 绿 （4）从预留的叶片中挑选出足量的、份量相等、大小相近的已变黄的叶片和尚未变黄的叶片为实验材料，在相同条件下，再次进行叶绿体色素的提取分离实验，测定和记录实验结果，比较这两种叶片各种色素的组成及含量后，得出结论 （5）防止叶绿素受破坏 加快研磨，使研磨更充分 溶解叶片中的色素，便于提取色素 （6）选材料时没有选取叶绿体色素含量高的叶片；提取叶片中色素时没有加碳酸钙；提取色素时加入的有机溶剂太多；研磨不充分；画滤液细线时画的次数少；用纸层析法分离色素时，滤液细线触及了层析液,