5.4.1 捕获光能的色素和结构-【帮课堂】2022-2023学年高一生物同步精品讲义（人教版2019必修1）

第4节　光合作用与能量转化 第1课时　捕获光能的色素和结构 ( 知识清单 ) 一、绿叶中色素的提取和分离 1．色素的提取 (1)原理 绿叶中的色素能溶解在有机溶剂——无水乙醇中。 (2)实验用品及作用[连线] 　　　　　　 ①无水乙醇　　　　　 a．过滤 ②SiO2 b．溶解色素、提取色素 ③CaCO3 c．有助于研磨充分 ④单层尼龙布 d．防止研磨时色素被破坏 【提示】　①－b　②－c　③－d　④－a (3)实验步骤 取材：称取5 g绿叶，剪碎，放入研钵中 　↓ 研磨： 　↓ 过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤 　↓ 收集：用小试管收集色素滤液，及时将试管口用棉塞塞紧 2．色素的分离 (1)实验原理：绿叶中的色素能溶解在层析液中，但不同的色素的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。这样，绿叶中色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。 (2)实验步骤 　↓ ③分离绿叶中的色素：将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口 注意：不能让滤纸条上的滤液细线触及层析液 　↓ ④观察结果：滤纸条上有四条色素带 3．色素的种类、含量、颜色及吸收光谱 种类 叶绿素(约占3/4) 类胡萝卜素(约占1/4) 叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素 颜色 蓝绿色 黄绿色 橙黄色 黄色 吸收光谱 主要吸收红光和蓝紫光 主要吸收蓝紫光 二、叶绿体的结构适于进行光合作用 1．叶绿体的形态：扁平的椭球形或球形。 2．叶绿体的结构模式图 (1)结构 (2)功能：进行光合作用的场所。 (3)恩格尔曼的实验：需氧细菌只分布在叶绿体有光束照射的部位。 3．叶绿体捕获光能、进行光合作用的物质基础 (1)叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的色素分子； (2)在类囊体膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的酶。 ( 考点突破 ) 考点01 绿叶中色素的提取和分离 【典型例题】 某学习小组在进行“绿叶中色素的提取和分离实验”时使用了隔夜的菠菜叶，在规范操作后，提取的色素在滤纸条上的带宽与使用新鲜菠菜叶的学习小组相比有一定的差别，相应的实验结果如图所示。下列有关分析正确的是（       ） A．该实验方法也适用于植物液泡中色素的提取和分离 B．分离色素时不能让无水乙醇触及滤纸条上的滤液细线 C．滤纸条上色素②呈现蓝绿色，色素④距离滤液细线最远 D．实验说明，叶绿素a和叶绿素b的分子结构不稳定，容易分解 【答案】D 【解析】 A、叶绿体中的光合色素能够溶解在有机溶剂中，但不能被水溶解，植物液泡中的色素是水溶性色素，因此该实验方法不适用于植物液泡中色素的提取和分离，A错误； B、分离色素时不能让层析液触及滤纸条上的滤液细线，否则色素会溶解在层析液中，导致滤纸条上得不到色素带或色素带很窄，B错误； C、滤纸条上色素②是叶绿素b，叶绿素b呈现黄绿色，色素④是胡萝卜素，胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，在滤纸上扩散得最快，因而距离滤液细线最远，C错误； D、题图显示：隔夜菠菜组的①所示的叶绿素a和②所示的叶绿素b这两条色素带的宽度明显比新鲜菠菜组的窄，说明叶绿素a和叶绿素b的分子结构不稳定，容易分解，D正确。 故选D。 【归纳提升】影响叶绿素合成因素的分析 考点02 光合色素和种类、功能与分布 【典型例题】 为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，如图为滤纸层析的结果（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带）。下列叙述错误的是（       ） A．强光照导致了该植物叶绿素含量降低 B．类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照 C．色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同 D．画滤液线时，滤液在点样线上连续画3次 【答案】D 【解析】 A、根据题图来看：强光照导致了该植物叶绿素含量降低，A正确； B、强光照和正常光照相比，明显叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，可见类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照，B正确； C、色素Ⅲ是叶绿素a、Ⅳ是叶绿素b，叶绿素a和叶绿素b吸收光谱的吸收峰波长不同，C正确； D、分离色素时画滤液细线时，重复画线操作应在前一次画线晾干后再进行重复操作，D错误。 故选：D。 【易错分析】实验现象分析 滤纸条上出现四条宽度、颜色不同的色素带（如图所示） ①色素带的位置与溶解度有关，四种色素在层析液中溶解度的高低依 次为胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b. ②色素带的条数与色素种类有关，四条色素带说明有四种色素。 ③色素带的宽窄与色素含量有关，叶绿素a的色素带最宽说明其含量最多。 考点03 叶绿体的结构适于进行光合作用 【典型例题】 ．叶绿体结构模式图如图甲