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1、课题 2323：捕获光能的色素和结构 【课标要求】光合作用的基本过程。 【考向瞭望】综合考查光合作用和细胞呼吸各阶段的物质变化及其相互联系。 “”【知识梳理】一、捕获光能的色素（ 绿叶中色素的提取和分离 的实验分析） （一）原理解读：1、色素的提取：可以用无水乙醇（或丙酮）作溶剂提取绿叶中的色素， 而不能用水，因为叶绿体中的色素不能溶于水。2、色素的分离：利用色素在层析液 中的溶解度不同进行分离，溶解度大的在滤纸上扩散得快，反之则慢。 （二）实验流程图示：1、提取色素：（1）称取绿叶；（2）剪碎；（3）研磨： 加入少许 SiO2、CaCO3和 10mL 无水乙醇；（4）过滤：漏斗基部放一块单层
2、尼龙布；（5） 收集滤液。2、制备滤纸条：（1）长与宽略小于试管，在一端剪去两角；（2）在距剪 去两角的一端 1cm处画铅笔线。3、画滤液细线：（1）沿铅笔线画一条直且均匀的滤 液细线；（2）干燥后，再画一两次。4、色素分离：将滤液条插入有 3mL 层析液的试 管中，有滤液细线的一端朝下。5、观察结果：滤纸条上色素带有四条，如图。 （三）色素的吸收光谱：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。 （四）实验中几种化学试剂的作用：1、无水乙醇用于提取绿叶中的 色素。2、层析液用于分离绿叶中的色素。3、二氧化硅可增加杵棒与研 钵间的摩擦力，破坏细胞结构，使研磨充
3、分。4、碳酸钙 可防止研磨过 程中色素被破坏。 （五）实验中的注意事项：1、选材：应选取鲜嫩、颜色深绿 的叶 片，以保证含有较多的色素。2、提取色素：研磨要迅速、充分，且加入 各物质的量要成比例，以保证提取较多的色素和色素浓度适宜。3、画滤液 细线：用力要均匀，快慢要适中。滤液细线要细、直，且干燥后重复画一两次，使滤液细线既 有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同。4、色素分离：滤液细线不要触及层析液，否则 滤液细线中的色素分子将溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。 （六）色素提取液呈淡黄绿色的原因分析：1、研磨不充分，色素未能充分提取出来。2、 称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度
4、小。3、未加碳酸钙或加入过少，色素分子 部分被破坏。 （七）不同颜色温室大棚的光合速率：1、无色透明大棚日光中各色光均能透过，有色大 棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合效率最高。2、叶绿素对绿 光吸收量少，因此绿色塑料大棚光合速率最低。 （八）影响叶绿素合成的因素：1、光照：光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。2、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。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。3、必需元素：叶绿 素中含 N、Mg 等必需元素，缺乏 N、Mg 将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，Fe是
5、叶绿素合 成过程中某些酶的辅助成分，缺 Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。 二、叶绿体的结构和功能：（一）结构：一般呈扁平的椭球形或球形，外表有双层膜，内 部的许多基粒是由囊状结构堆叠而成的。（二）色素和酶的分布：吸收光能的色素分布于类囊 体的薄膜上，与光合作用有关的酶分布在类囊体的薄膜上和基质中。（三）功能：进行光合作 用的场所。 【思考感悟】正常植物的叶为什么呈绿色？秋冬季有些植物叶变黄的原因是什么？ 叶绿体中叶绿素的含量多，对绿色吸收量最小，绿光被反射出来，所以呈绿色。秋冬季， 植物叶中的叶绿素分子易被破坏，而类胡萝卜素较稳定，所以显示出类胡萝卜素的颜色。 【基础训练】1、下列有关叶绿
6、体的说法正确的是（ D ） 1 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 2、提取和分离绿叶中色素的实验中，正确的操作顺序应该是（ D ） 进行纸层析；制取滤液；在滤纸条上画线；将实验材料剪碎、研磨。 A、 B、 C、 D、 3、在植物绿色叶片中含有较多的叶绿素。人们已经知道叶绿素的形成需要较高的温度， 需要必需矿质元素，是否一定需要光呢？某校生物小组的同学准备对这一问题进行探究。请你 选择实验室里提供的材料，帮助他
7、们设计出最佳的实验方法步骤，预测可能的实验结果，并分 别得出相应的结论。 （1）实验目的：探究光的有无对叶绿素形成的影响。 （2）材料用品：生物实验室里常用器材和药品，数量充足的发芽率为 90%以上的某植物种 子等。 （3）实验步骤： 取两个大培养皿，铺上适量的卫生纸（或滤纸），倒入适量的清水，将等量的某植物种 子分别放入两个培养皿中，并编号为甲、乙。 将甲组放在有光照的环境中，乙组放在黑暗的环境中。在培养过程中，使两组所处的温 度、水分、空气状况适宜且相同。 数天后（长出幼叶时），观察比较甲、乙两组幼苗的颜色情况。 （4）可能的实验结果及相应的结论： 若甲组植物幼苗正常（绿色），乙组植物幼苗
8、异常（黄白色），则说明光是植物叶绿素形 成的必要条件之一。 若甲组和乙组植物幼苗都正常（绿色或两组叶片相似），则说明该植物叶绿素的形成不 受光的影响。 若甲组植物的幼苗异常（黄白色），乙组植物的幼苗正常（绿色），则说明光抑制该植物 叶绿素的形成。 【高考模拟】4、（2005 广东高考）温室栽培可不受季节、地域限制，为植物的生长发育提 供最适宜的条件，有利于提高作物品质和产量。在封闭的温室内栽培农作物，以下哪种措施不 能提高作物产量（ D ） A、增加室内 CO2浓度 B、增大室内昼夜温差 C、增加光照强度 D、采用绿色玻璃盖顶 5、（2008 广东文基 70）黑暗条件下生长的水稻幼苗缺少的光合色素有（ A ） A、叶绿素 a 与叶绿素 b B、叶绿素 a 与叶黄素 C、叶绿素 b 与胡萝卜素 D、叶绿素 a 与胡萝卜素 2