内容正文:
第9讲 光合作用与能量转化
生物学
课程标准 考情概述
1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量,这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中,转换并储存为糖分子中的化学能
2.绿叶中色素的提取和分离 1.主要考查比较与归纳、获取信息能力以及实验探究等关键能力。
2.通过具体实例,引导学生借助物质和能量观,分析光合作用过程中的物质变化和能量变化。
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生物学
必备知识梳理 理清概念 夯实基础
考点一 叶绿体的结构及实验:绿叶中色素的提取和分离
1.实验:绿叶中色素的提取和分离
(1)实验原理
①提取:绿叶中的色素能够溶解在 中而不溶于水,可用 提取色素。
②分离:各种色素在层析液中 不同, 的随 在滤纸上扩散得快,反之则慢,从而使各种色素相互分离。
有机溶剂
无水乙醇
溶解度
溶解度高
层析液
生物学
(2)实验流程
防止色素被破坏
无水乙醇
单层尼龙布
生物学
铅笔
铅笔线
层析液挥发
色素溶解在层析液
中,而导致滤纸条上无色素带
生物学
(3)实验结果
结合图示填写表格内容。
色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度
a . 橙黄色 最少 最高 最快
b 叶黄素 黄色 较少 较高 .
c 叶绿素a . 最多 较低 较慢
d . 黄绿色 较多 最低 最慢
胡萝卜素
较快
蓝绿色
叶绿素b
生物学
2.捕获光能的色素及色素的吸收光谱
叶绿素b
叶绿素a
胡萝卜素
叶黄素
生物学
(1)叶绿体中的色素只吸收 ,而对红外光和紫外光等不吸收。
(2)叶绿素主要吸收 光,类胡萝卜素主要吸收 光。
(3)影响叶绿素合成的因素分析
①光照:光是影响叶绿素合成的主要条件,一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,因而叶片发黄。
②温度:温度可影响 的活性,进而影响叶绿素的合成。
③必需元素:叶绿素中含 等必需元素,缺乏该种元素将导致叶绿素无法合成,叶片变黄。另外,Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分,缺Fe也将导致叶绿素合成受阻,叶片变黄。
可见光
红光和蓝紫
蓝紫
与叶绿素合成有关的酶
N、Mg
生物学
3.叶绿体的结构和功能
双层膜
暗反应
色素
与光反应有关的酶
(2)功能:进行 的场所。
(3)叶绿体功能的实验验证
①实验者:德国科学家恩格尔曼。
光合作用
生物学
②实验过程及现象
b.用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。
③实验结论:直接证明叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。结合其他实验证据,科学家们得出叶绿体是光合作用的场所这一结论。
生物学
④恩格尔曼实验方法的巧妙之处
a.巧选实验材料:选择水绵和需氧细菌,水绵的叶绿体呈螺旋带状,便于观察;用需氧细菌可以确定释放 的部位。
b.妙法排除干扰因素:没有空气的黑暗环境排除了 和 的干扰。
c.巧妙设计对照实验:用极细的光束照射,叶绿体上可分为 和 的部位,相当于一组对照实验;临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。
氧气
氧气
光
有光照
无光照
生物学
概念诊断
1.研磨绿叶时加入少许CaCO3,能够使研磨充分。( )
×
提示:研磨时加入少许CaCO3的目的是防止叶绿素被破坏。
2.滤纸条上呈黄绿色的色素在层析液中的溶解度最小。( )
√
3.为了更快速地层析出不同色素,需将滤液细线恰好浸入层析液。( )
×
提示:分离色素时,若滤液细线触及层析液,色素就会溶解到层析液中,不会得到理想的色素带。
4.叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多。( )
×
提示:叶片黄化,说明叶绿体中的叶绿素减少,所以吸收红光减少。
生物学
5.光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。( )
×
提示:叶绿体基质中有酶分布,但没有色素。
6.叶绿体中只有叶绿素吸收的光能才能用于光合作用。( )
×
提示:叶绿体中类胡萝卜素吸收的光能也能用于光合作用。
7.利用极细的光线照射无氧、黑暗环境中的水绵和需氧细菌临时装片,发现细菌只向水绵叶绿体被光照射到的部位集中,说明叶绿体在光下进行光合作用产生了氧气。( )
√
生物学
1.(必修1 P99“图5-12”拓展)为什么高等植物的叶片一般呈现绿色?说出你的理由。
教材拓展
提示:因为叶绿体中的色素几乎不吸收绿光,绿光被反射出来,所以叶片一般呈现绿色。
2.(必修1