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仔細(xì)閱讀教材第9798頁的實(shí)驗(yàn),完成下面的問題。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。,無水乙醇,(2)過程,剪碎,二氧化硅、碳酸鈣,無水乙醇,單層尼龍布,過濾,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。(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,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)過濾研磨液時(shí)漏斗基部放一塊剪好的濾紙進(jìn)行過濾,將濾液收集到試管中。()(4)重復(fù)畫線時(shí)要注意在濾液未干前操作。(),二、葉綠體中色素的種類、分布及吸收光譜請仔細(xì)閱讀教材第9899頁,完成下面的問題。,藍(lán)綠,橙黃,藍(lán)紫,三、葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能請仔細(xì)閱讀教材第99100頁“葉綠體的結(jié)構(gòu)”,完成下面的問題。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,類囊體,色素和酶,基質(zhì):,球,3.功能:是進(jìn)行的場所。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)和類囊體薄膜上含有與光合作用有關(guān)的酶。(2)類囊體的薄膜上分布有捕獲光能的色素。(3)葉綠體中類囊體堆疊成基粒,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)問題剖析,教師參考,問題引領(lǐng):1.若在濾紙條上觀察到的色素顏色過淺,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)散過快,得到的色素帶不整齊。,4.為什么濾液細(xì)線要畫得細(xì)、齊、直?為什么要重復(fù)畫濾液細(xì)線?提示:濾液細(xì)線如果畫得不細(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)畫一兩次濾液細(xì)線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)線不能觸及層析液?提示:如果讓濾紙上的濾液細(xì)線觸及層析液,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在層析液中的溶解度不同,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)沒加入無水乙醇B.產(chǎn)生該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因是研磨時(shí)沒加入碳酸鈣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)沒加入無水乙醇,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)多于類胡蘿卜素的含量,而該實(shí)驗(yàn)結(jié)果中類胡蘿卜素的含量遠(yuǎn)多于葉綠素,說明研磨時(shí)沒加入碳酸鈣,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)較長時(shí)間黑暗中生長的植物,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)行光吸收測定和色素層析條帶分析(從上至下),與正常葉片相比,推測實(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內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴而增大B.圖乙所示的結(jié)構(gòu)來自圖甲中的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)中沒有。答案:B,【題組演練】1.下列關(guān)于葉綠體基粒的說法中,正確的一組是()每個(gè)葉綠體基粒含有幾個(gè)到幾十個(gè)類囊體基粒附著在內(nèi)膜的突起嵴上類囊體的薄膜上有進(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.無水乙醇能提取葉綠體色素,原理是色素能溶解在無水乙醇中。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囊體薄膜上