2018版高中生物 第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第4節(jié) 能量之源—光與光合作用 第1課時(shí) 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)課件 新人教版必修1.ppt

第4節(jié)能量之源光與光合作用第1課時(shí)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu),自主學(xué)習(xí),凝練素養(yǎng),自主學(xué)習(xí)讀教材學(xué)基礎(chǔ),一、實(shí)驗(yàn):提取和分離葉綠體色素請(qǐng)仔細(xì)閱讀教材第9798頁(yè)的實(shí)驗(yàn),完成下面的問(wèn)題。1.提取葉綠體色素(1)原理:綠葉中葉綠體色素能夠溶解在有機(jī)溶劑中。,無(wú)水乙醇,(2)過(guò)程,剪碎,二氧化硅、碳酸鈣,無(wú)水乙醇,單層尼龍布,過(guò)濾,色素濾液,2.分離葉綠體色素(1)原理:各種色素在層析液中的不同,高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快,反之則慢。因而色素就會(huì)隨著在濾紙上的擴(kuò)散而分離開(kāi)。(2)步驟,溶解度,溶解度,層析液,剪去兩角,1cm,毛細(xì)吸管,濾液干,一兩,濾液細(xì)線(xiàn),棉塞,觀察結(jié)果:濾紙條上色素帶有四條。,判斷(1)可以用層析液提取葉綠體色素。()(2)加入二氧化硅的目的是使研磨更充分。()(3)過(guò)濾研磨液時(shí)漏斗基部放一塊剪好的濾紙進(jìn)行過(guò)濾,將濾液收集到試管中。()(4)重復(fù)畫(huà)線(xiàn)時(shí)要注意在濾液未干前操作。(),二、葉綠體中色素的種類(lèi)、分布及吸收光譜請(qǐng)仔細(xì)閱讀教材第9899頁(yè),完成下面的問(wèn)題。,藍(lán)綠,橙黃,藍(lán)紫,三、葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能請(qǐng)仔細(xì)閱讀教材第99100頁(yè)“葉綠體的結(jié)構(gòu)”,完成下面的問(wèn)題。1.形態(tài):一般呈扁平的形或形。2.結(jié)構(gòu),橢球,外膜,內(nèi)膜,基粒,類(lèi)囊體,色素和酶,基質(zhì):,球,3.功能:是進(jìn)行的場(chǎng)所。4.功能驗(yàn)證恩格爾曼實(shí)驗(yàn)(1)恩格爾曼實(shí)驗(yàn)過(guò)程、現(xiàn)象及結(jié)論,光合作用,葉綠體,葉綠體,(2)恩格爾曼實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)巧妙之處實(shí)驗(yàn)材料選擇水綿和好氧細(xì)菌:水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀,便于觀察;用好氧細(xì)菌可確定的部位。沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境:排除了和的干擾。用極細(xì)的光束點(diǎn)狀投射:葉綠體上可分為獲得光照和無(wú)光照的部位,相當(dāng)于一組實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行黑暗(局部光照)和完全暴露在光下的對(duì)照實(shí)驗(yàn):明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是由引起的等。思考葉綠體與其功能相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有哪些?提示:(1)葉綠體的基質(zhì)和類(lèi)囊體薄膜上含有與光合作用有關(guān)的酶。(2)類(lèi)囊體的薄膜上分布有捕獲光能的色素。(3)葉綠體中類(lèi)囊體堆疊成基粒,增大了內(nèi)部膜面積。,釋放氧氣,氧氣,光,對(duì)照,光照,主題一,凝練素養(yǎng)解難題提能力,提取和分離葉綠體色素實(shí)驗(yàn)問(wèn)題剖析,教師參考,問(wèn)題引領(lǐng):1.若在濾紙條上觀察到的色素顏色過(guò)淺,分析可能的原因有哪些?,2.在濾紙條上,4種色素位置及含量是怎樣的?,1.研磨時(shí)放入少量二氧化硅和碳酸鈣的目的分別是什么?提示:加入碳酸鈣的目的是防止研磨中葉綠素被破壞;加入二氧化硅的目的是使研磨充分。2.收集到的濾液綠色過(guò)淺的原因有哪些?提示:(1)未加二氧化硅,研磨不充分;(2)使用放置天數(shù)較多的綠葉,色素含量少;(3)一次加入的無(wú)水乙醇太多,提取濃度太低;(4)未加碳酸鈣或加入的太少,色素分子被破壞。3.濾紙條為什么要剪去兩個(gè)角?提示:剪去兩個(gè)角的目的是防止層析液在濾紙條的兩端擴(kuò)散過(guò)快,得到的色素帶不整齊。,4.為什么濾液細(xì)線(xiàn)要畫(huà)得細(xì)、齊、直?為什么要重復(fù)畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)?提示:濾液細(xì)線(xiàn)如果畫(huà)得不細(xì)、齊、直,在層析時(shí)會(huì)導(dǎo)致色素帶的重疊而影響分離效果。要重復(fù)畫(huà)一兩次濾液細(xì)線(xiàn)的目的是積累更多的色素,使分離后的色素帶更明顯。5.為什么濾液細(xì)線(xiàn)不能觸及層析液?提示:如果讓濾紙上的濾液細(xì)線(xiàn)觸及層析液,濾液中的部分色素會(huì)溶解在層析液中,就會(huì)無(wú)明顯的色素帶而影響實(shí)驗(yàn)效果。6.層析時(shí)燒杯要加蓋,為什么?提示:層析時(shí)燒杯要加蓋的目的是防止層析液中的揮發(fā)性物質(zhì)揮發(fā)出來(lái)對(duì)人體有害。,7.濾紙條上色素帶的排列順序怎樣?寬窄如何?這說(shuō)明了什么?提示:從上到下依次是胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍(lán)綠色)、葉綠素b(黃綠色)。寬窄:葉綠素a葉綠素b葉黃素胡蘿卜素。由寬窄可以看出它們的含量不同;由位置可以得出它們?cè)趯游鲆褐械娜芙舛炔煌?越靠上的溶解度越大。,【典例1】(2017四川眉山期末)下圖表示利用新鮮菠菜綠葉進(jìn)行的提取和分離葉綠體色素實(shí)驗(yàn)紙層析的結(jié)果,下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是()A.產(chǎn)生該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因是研磨時(shí)沒(méi)加入無(wú)水乙醇B.產(chǎn)生該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因是研磨時(shí)沒(méi)加入碳酸鈣C.色素分離的原理是色素在層析液中的溶解度不同D.四種色素中左邊兩種色素主要吸收藍(lán)紫光和紅光,解析:圖中由左到右四條色素帶依次是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素,若研磨時(shí)沒(méi)加入無(wú)水乙醇,則層析結(jié)果中不會(huì)出現(xiàn)色素帶;正常葉片中葉綠素含量遠(yuǎn)多于類(lèi)胡蘿卜素的含量,而該實(shí)驗(yàn)結(jié)果中類(lèi)胡蘿卜素的含量遠(yuǎn)多于葉綠素,說(shuō)明研磨時(shí)沒(méi)加入碳酸鈣,導(dǎo)致部分葉綠素被破壞。答案:A,備選例題,(2017安徽合肥聯(lián)考)較長(zhǎng)時(shí)間黑暗中生長(zhǎng)的植物,對(duì)其葉片進(jìn)行提取和分離葉綠體色素,結(jié)果最可能為(),B,解析:葉綠體色素的分離實(shí)驗(yàn)結(jié)果從上到下分別是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。已知植物處于黑暗環(huán)境中較長(zhǎng)時(shí)間,則不能合成葉綠素,因此導(dǎo)致濾紙條上第三和第四條色素帶缺失。,【題組演練】1.(2017安徽宣城期末)下列對(duì)提取葉綠體色素,進(jìn)行紙層析分離的實(shí)驗(yàn)中各種現(xiàn)象的解釋,正確的是()A.未見(jiàn)色素帶,原因可能為材料是黃化葉片B.色素在濾紙上未發(fā)生分離,是因?yàn)樯夭蝗苡趯游鲆篊.提取液呈綠色是由于其含有葉綠素a和葉綠素bD.葉黃素處于濾紙條最前方,是因?yàn)槠湓谔崛∫褐械娜芙舛茸罡?C,解析:選擇黃化葉片為實(shí)驗(yàn)材料,若操作無(wú)誤,只會(huì)缺少部分色素帶,但仍會(huì)有色素帶出現(xiàn);葉綠體中的色素在濾紙條上未發(fā)生分離,其原因可能是濾紙沒(méi)有接觸到層析液;胡蘿卜素處于濾紙條最前方,是因?yàn)槠湓趯游鲆褐械娜芙舛茸罡摺?2.(2017安徽合肥期末)如圖表示某同學(xué)做“提取和分離葉綠體色素”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)裝置,下列與之有關(guān)的敘述中,錯(cuò)誤的是()A.應(yīng)向培養(yǎng)皿中倒入層析液B.應(yīng)將濾液滴在a處C.實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)得到四個(gè)不同顏色的同心圓(近似圓形)D.實(shí)驗(yàn)得到的若干個(gè)同心圓中,最小的一個(gè)圓呈橙黃色,D,解析:分離色素的試劑是層析液,將色素提取液滴在a處,b處連接層析液,結(jié)果能得到4個(gè)同心圓,從外向內(nèi)分別是胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍(lán)綠色)、葉綠素b(黃綠色);胡蘿卜素溶解度最大,擴(kuò)散速度最快,則形成的圓最大,顏色是橙黃色。,3.(2017遼寧莊河期末)某研究小組獲得了水稻的葉黃素缺失突變體。如將其葉片進(jìn)行紅光照射并進(jìn)行光吸收測(cè)定和色素層析條帶分析(從上至下),與正常葉片相比,推測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是()A.光吸收差異顯著,色素帶缺第2條B.光吸收差異不顯著,色素帶缺第2條C.光吸收差異顯著,色素帶缺第3條D.光吸收差異不顯著,色素帶缺第3條,B,解析:葉綠體色素有四種,經(jīng)紙層析法得到的色素帶從上至下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b,胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光,而葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。所以葉黃素缺失突變體葉片,在進(jìn)行紅光照射并測(cè)定光吸收時(shí)差異不顯著,而色素帶缺葉黃素條帶,位于第2條。,主題二,葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能,【典例2】(2017寧夏育才中學(xué)聯(lián)考)如圖所示,圖甲為葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖,圖乙是圖甲的部分結(jié)構(gòu)放大圖。下列相關(guān)敘述正確的是()A.圖甲中生物膜的面積主要靠?jī)?nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴而增大B.圖乙所示的結(jié)構(gòu)來(lái)自圖甲中的C.中含有4種色素,其中葉綠素b含量最多D.中含有與光合作用有關(guān)的色素,有利于光合作用的進(jìn)行,解析:圖甲中主要靠類(lèi)囊體堆疊形成基粒而增加生物膜的面積;圖乙所示的生物膜上含有光合色素,來(lái)自圖甲中的基粒;基粒中含有4種色素,其中葉綠素a含量最多;與光合作用有關(guān)的色素只分布在基粒上,葉綠體基質(zhì)中沒(méi)有。答案:B,【題組演練】1.下列關(guān)于葉綠體基粒的說(shuō)法中,正確的一組是()每個(gè)葉綠體基粒含有幾個(gè)到幾十個(gè)類(lèi)囊體基粒附著在內(nèi)膜的突起嵴上類(lèi)囊體的薄膜上有進(jìn)行光合作用的色素光合作用有關(guān)的酶全都分布在基粒上A.B.C.D.,C,解析:葉綠體中沒(méi)有嵴,錯(cuò)誤;光合作用有關(guān)的酶不僅分布在基粒上,還分布在葉綠體基質(zhì)中,錯(cuò)誤。,2.下列關(guān)于葉綠體的敘述中,正確的是()A.植物細(xì)胞均含有葉綠體B.葉綠體基質(zhì)、線(xiàn)粒體基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能和所含化合物均相同C.葉綠體中所含色素分布在葉綠體類(lèi)囊體薄膜上和基質(zhì)中D.葉綠體中含有少量DNA和RNA,D,解析:葉綠體主要分布在植物的綠色葉片等見(jiàn)光的部位,不是植物所有細(xì)胞都含有葉綠體,如根尖細(xì)胞不含葉綠體;不同的基質(zhì)中所含化合物的成分不同,功能也不同,葉綠體中具有吸收光能作用的四種色素只分布在葉綠體的類(lèi)囊體薄膜上,在葉綠體的基質(zhì)中不含有色素。,形成學(xué)科核心素養(yǎng),(一)重要生物學(xué)概念1.無(wú)水乙醇能提取葉綠體色素,原理是色素能溶解在無(wú)水乙醇中。2.層析液可分離色素,原理是不同色素在層析液中的溶解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快,反之則慢。3.二氧化硅有助于研磨充分,碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞。4.層析后濾紙條上自上而下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b。5.葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光,胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光。6.參與光合作用的色素分布于葉綠體類(lèi)囊體薄膜上