内容正文:
第三单元 细胞的能量供应和利用
第3讲 光与光合作用
[固考基·重温教材]
一、捕获光能的色素及其提取和分离
1.实验方法及原理
用无水乙醇或丙酮提取
叶绿体中的色素不溶于水,溶于有机溶剂
纸层析法
叶绿体色素在层析液中的溶解度不同,色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同
方法 原理
提取
分离
(1)无水乙醇:作为提取液,可溶解绿叶中的色素
(2)二氧化硅:使研磨充分
(3)碳酸钙:防止研磨中色素被破坏
研磨后并用单层尼龙布过滤
:减少色素吸附
使色素带整齐
(1)滤液细线要细而直:防止色素带重叠影响色素分离效果
(2)增加色素含量使实验效果明显
(1)滤液细线不触及层析液:防止色素溶解到层析液中
(2)防止层析液挥发
实验结果
主要吸收光 颜色 在层析液中 扩散速度
的溶解度
橙黄色
黄色
蓝绿色
黄绿色
蓝紫光
蓝紫光
红光蓝紫光
红光蓝紫光
最高
较高
较低
最低
最快
较快
较慢
最慢
功能:吸收、传递(四种色素)和转换光能(只有少量叶绿素a)
[考点研析]
色素提取和分离实验中异常现象分析
异常现象 原因分析
滤纸条色素带颜色均较浅的原因 ①未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分;②一次性加入无水乙醇的量过多,提取液浓度太低;
③画滤液细线时次数太少
滤纸条下面两条色素带较浅(叶绿素较少)的原因 ①未加碳酸钙或加入过少,叶绿素被破坏;
②实验材料中叶绿素的含量较少(如泛黄的叶片)
滤纸条色素带重叠 ①滤液细线不直;②滤液细线过粗
滤纸条无色素带 ①忘记画滤液细线;
②滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中
二、捕获光能的结构——叶绿体
1.结构
2.功能:
光合作用的场所
3.功能验证:
恩格尔曼的实验
②实验结论
①实验过程及现象
a.叶绿体是进行光合作用的场所
b.O2是由叶绿体释放的。
4.与功能相适应的结构特点
吸收光能的色素分布于类囊体薄膜上;与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜和叶绿体基质中。
[考点研析]
色素与叶片颜色
正常绿色 正常叶片中的叶绿素和类胡萝卜素的比例为3∶1,且对绿光吸收最少,所以正常叶片总是呈现绿色
叶色变黄 在低温下,叶绿素分子易被破坏,类胡萝卜素较稳定,叶片显示出类胡萝卜素的颜色,叶片变黄
叶色变红 深秋季节由于温度降低,植物体内积累的可溶性糖有利于花青素的形成,花青素在酸性条件下变成红色,而叶绿素在低温条件下容易分解,因而使叶片呈现红色
[命题探究]
1.下列有关叶绿体中色素的说法,正确的是
A.色素的作用是吸收、传递和转换光能
B.叶绿体的膜结构上都有色素分布
C.在“绿叶中色素的提取和分离”实验中可用无水乙醇作为层析液
D.冬天有些植物叶片变黄是因为叶绿素转化为类胡萝卜素
A
2.如图为正常绿色植物的叶绿素a的吸收光谱、色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光谱代表各种波长下植物的光合作用效率)。下列叙述错误的是
A.总吸收光谱是叶绿体内多种色素共同作用的结果
B.从新鲜的绿叶中提取叶绿素a,需要用到无水乙醇、碳酸钙、二氧化硅
C.植物进行光合作用时,氧气释放量的变化趋势与作用光谱不同
D.由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,叶绿体中C3的量减少
C
3.(2017·高考海南卷)将叶绿体悬浮液置于阳光下,一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是
A.离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气
B.若将叶绿体置于红光下,则不会有氧气产生
C.若将叶绿体置于蓝紫光下,则不会有氧气产生
D.水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量
A
11.提取光合色素,进行纸层析分离,对该实验中各种现象的解释,正确的是
A.未见色素带,说明材料可能为黄化叶片
B.色素始终在滤纸上,是因为色素不溶于层析液
C.提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b较多
D.胡萝卜素处于滤纸条最上方,是因为其在提取液中的溶解度最高
C
12.(2020·安徽黄山八校联考)某同学用无水乙醇提取强光下生长幼苗的叶绿体色素,用层析液进行层析。如图为层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述错误的是
A.若滤液细线触及层析液,则可以缩短得到四条色素带的时间
B.Ⅲ、Ⅳ色素条带间距小,说明两种色素的溶解度差异小
C.四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ
D.与强光照相比,正常光照下的幼苗绿色比较深
A
13.(2020·辽宁五校联考)某班学生以新鲜菠菜叶为材料进行叶绿体中色素的提取和分离实验时,由于各组操作不同,出现了如图所示的4种不同的层析结果,下列分析最不合理的是
A.甲组可能是层析液没过了滤液细线
B.乙组可能是研磨时未加入S