光合作用與能量轉(zhuǎn)化（第1課時+捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)）【知識精講精研】 高考一輪復(fù)習(xí) 課件（新教材新高考）

18.捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)魚票出品，必屬精品2024-2025學(xué)年-高考一輪復(fù)習(xí)-高中生物學(xué)主講人：魚票月半概念圖考點一捕獲光能的色素01考點1.捕獲光能的色素1.綠葉中色素的提取和分離（1）實驗原理（1）（2021·北京卷）依據(jù)吸收光譜的差異對光合色素進(jìn)行紙層析分離。()×提示依據(jù)色素在層析液中的溶解度不同對光合色素進(jìn)行分離。（2）（2021·河北卷）紙層析法分離葉綠體色素時，以多種有機溶劑的混合物作為層析液。()√實驗步驟提取綠葉中的色素畫濾液細(xì)線稱取5g綠葉放入研缽剪去主脈剪碎研磨過濾加棉塞制備濾紙條分離綠葉中的色素觀察記錄液面濾液細(xì)線橙黃色黃色藍(lán)綠色黃綠色層析液12345CaCO3SiO2無水乙醇單層尼龍布紙層析法考點1.捕獲光能的色素1.綠葉中色素的提取和分離（2）實驗步驟防止研磨中色素被破壞有助于研磨充分待濾液干后，再重復(fù)畫一到兩次。不能讓濾液細(xì)線觸及層析液，否則濾液細(xì)線中的色素會被層析液溶解，而不能在濾紙上擴散。色素分離的改進(jìn)——燈芯法橙黃色黃色藍(lán)綠色黃綠色考點1.捕獲光能的色素1.綠葉中色素的提取和分離（2）實驗步驟

答案

色素圈濾紙

棉線（燈芯）層析液橙黃色黃色藍(lán)綠色黃綠色胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b類胡蘿卜素(?)葉綠素(?)濾液細(xì)線最慢最快較快較慢顏色色素種類擴散速率色素在層析液中溶解度最大較大較小最小光合色素考點1.捕獲光能的色素1.綠葉中色素的提取和分離（3）結(jié)果分析考點1.捕獲光能的色素1.綠葉中色素的提取和分離（3）結(jié)果分析濾紙條上未得到色帶①濾液細(xì)線浸沒到層析液中②用無清水代替乙醇進(jìn)行提?、傺心ゲ怀浞?未加入SiO2)②提取時加入的乙醇過多④未加CaCO3，色素分子被破壞⑤所取的綠葉不新鮮③濾液細(xì)線畫的次數(shù)不夠①濾液細(xì)線畫得過粗或不整齊②濾紙條沒經(jīng)干燥處理濾紙條上的色帶顏色較淺濾紙條上的色帶重疊（2020·江蘇卷）采用新鮮菠菜葉片開展“葉綠體色素的提取和分離”實驗，下列敘述錯誤的是(

)

。B

（2023·全國乙卷）植物葉片中的色素對植物的生長發(fā)育有重要作用。下列有關(guān)葉綠體中色素的敘述，錯誤的是(

)

。DA.氮元素和鎂元素是構(gòu)成葉綠素分子的重要元素B.葉綠素和類胡蘿卜素存在于葉綠體中類囊體的薄膜上C.用不同波長的光照射類胡蘿卜素溶液，其吸收光譜在藍(lán)紫光區(qū)有吸收峰D.葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高，隨層析液在濾紙上擴散得越慢考點1.捕獲光能的色素2.光合色素的功能（1）吸收光譜①色素的顏色是由其反射的光所決定光譜吸收光譜②P一99，學(xué)科交叉：葉綠體中的色素只吸收

，而對紅外光和紫外光等不吸收?？梢姽釧.葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光B.葉綠素a和葉綠素b的吸收峰值不同C.類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，不吸收紅光考點1.捕獲光能的色素2.光合色素的功能（1）吸收光譜恩格爾曼實驗一示意圖③實驗驗證（P一100，思考?討論）1881年,德國科學(xué)家恩格爾曼(T.Engelmann,1843-1909)做了這樣的實驗。水綿(葉綠體呈螺旋帶狀分布)考點1.捕獲光能的色素2.光合色素的功能（1）吸收光譜光合色素功能：吸收、傳遞（四種色素）、轉(zhuǎn)化光能（只有少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a）葉綠素a:C55H72O5N4Mg葉綠素b:C55H70O6N4Mg胡蘿卜素：C40H56葉黃素：C40H56O2考點1.捕獲光能的色素2.光合色素的功能（2）光合色素的功能某同學(xué)推測,適當(dāng)遮光可能導(dǎo)致葉綠素含量增加,以適應(yīng)弱光環(huán)境。請設(shè)計一個簡單的實驗驗證該同學(xué)的推測是否正確,簡單的寫出實驗思路:

。

提取并用紙層析法分離遮光和未遮光情況下的草莓葉片中的色素,觀察并比較葉綠素色素帶（最下邊兩條色素帶）的寬度和顏色的深淺教材隱性知識：源于必修1P99“圖5－12”、“旁欄思考”及P101“拓展應(yīng)用”(1)從葉綠素吸收光譜圖可知：葉綠素a在紅光部分的吸收帶較葉綠素b偏向長波方面，且吸收光譜帶比葉綠素b寬，葉綠素b在藍(lán)紫光部分的吸收光譜帶比葉綠素a

(填“寬”或“窄”)。(2)研究表明：在遮光條件下，以藍(lán)紫光為主的散光占比增加。請預(yù)測：在適當(dāng)遮光的條件下葉片(比如同一植物底層葉片)中葉綠素a/b_____，弱光下的吸收能力

，有利于提高植物的捕光能力，是對弱光環(huán)境的一種適應(yīng)。(3)植物工廠里為什么不用發(fā)綠光的光源？寬降低增強考點1.捕獲光能的色素2.光合色素的功能（2）光合色素的功能這種波長的光不能被光合色素吸收，因此不能用于光合作用中合成有機物?？键c1.捕獲光能的色素2.光合色素的功能（2）光合色素的功能光合作用中紅光的能量轉(zhuǎn)化效率高藍(lán)光有利于植物蛋白的合成紅光有利于植物糖類的合成在人工提供光源進(jìn)行光合作用時(如:太空培育植物、植物工廠等)，主要是提供90%的紅光+10%的藍(lán)光90%10%紅光藍(lán)光僅從能量角度考慮，單獨使用紅光最好，但實際上不同植物、不同生長階段需要不同比例的光照，這樣植物才能長的更好。90%的紅光和10%的藍(lán)光配方也只是比較常見的一組光配方。1.蔬菜大棚薄膜最好選用______（填“無色”、“紅色”或“藍(lán)色”）塑料薄膜，原因是__________________________________________________________________。無色無色材料可透過各種波長的光，光合色素可捕獲更多的光能用于光合作用

總結(jié)1：光合色素影響葉綠素合成的三大因素葉綠素不穩(wěn)定，易分解考點1.捕獲光能的色素總結(jié)2：植物色素比較項目光合色素細(xì)胞液色素存在部位葉綠體液泡溶解性脂溶性水溶性代表種類類胡蘿卜素和葉綠素花青素顏色橙黃、黃、綠紅、藍(lán)、紫顏色變化不隨pH改變變化顏色隨pH改變變化顏色紅莧菜：炒菜菜湯出色，因為是水溶性的花青素。胡蘿卜：炒菜菜湯不出色，因為是脂溶性的胡蘿卜素?？键c1.捕獲光能的色素正常綠色正常葉片的葉綠素和類胡蘿卜素的比例為3∶1，且對綠光吸收最少，所以正常葉片總是呈現(xiàn)綠色葉色變黃寒冷時，葉綠素分子易被破壞，類胡蘿卜素較穩(wěn)定，葉片顯示出類胡蘿卜素的顏色而變黃葉色變紅秋天降溫時，植物體為適應(yīng)寒冷環(huán)境，體內(nèi)積累了較多的可溶性糖，有利于形成紅色的花青素，而葉綠素因寒冷逐漸降解，葉片呈現(xiàn)紅色總結(jié)2：植物色素考點1.捕獲光能的色素海洋中的藻類，習(xí)慣上依其顏色分為綠藻、褐藻和紅藻，它們在海水中的垂直分布大致依次是淺、中、深。這種現(xiàn)象是如何造成的？水對紅、橙光的吸收比對藍(lán)、綠光的吸收要多,即到達(dá)深水層的光線是短波長的光。吸收藍(lán)紫光較多的紅藻分布于海水的深層。吸收紅光和藍(lán)紫光較多的綠藻分布于海水的淺層；吸收藍(lán)紫光和綠光較多的褐藻分布于海水中層；教材深挖：新教材P一101，拓展應(yīng)用1考點1.捕獲光能的色素葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能考點2.葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能1.葉綠體的結(jié)構(gòu)模式圖恩格爾曼實驗1：實驗結(jié)論：氧氣是葉綠體在光下放出來的?？键c2.葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能2.葉綠體的功能用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)大量的好氧細(xì)菌聚集在紅光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)。實驗結(jié)論：葉綠體主要利用紅光和藍(lán)紫光釋放氧氣恩格爾曼實驗2：白光三棱鏡考點2.葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能2.葉綠體的功能類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)中含有多種光合作用所必需的酶結(jié)論：葉綠體是光合作用的場所。直接證明了葉綠體能吸收光能用于光合作用放氧。恩格爾曼實驗之后研究發(fā)現(xiàn)考點2.葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能2.葉綠體的功能考點2.葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能2.葉綠體的功能恩格爾曼用透過三棱鏡的光照射水綿時，發(fā)現(xiàn)需氧細(xì)菌大量集中在如圖所示區(qū)域。下列分析正確的是(

)

。D

解析

細(xì)菌為原核生物，無線粒體，A錯誤；有無二氧化碳不影響該實驗的進(jìn)行和檢測，B錯誤；照射水綿（主要吸收紅光和藍(lán)紫光）的光不同，水綿光合作用強度不同，產(chǎn)生的氧氣量也不同，造成需氧細(xì)菌的分布也不同，C錯誤，D正確。