5.4.1 光合作用与能量转化-【精讲课堂】2022-2023学年高一生物同步必背考点精编讲义（人教版2019必修1）

5.4 光合作用与能量转化 ( 正常幼苗 能进行光合作用 制造有机养料 白化苗 缺少光合色素 不能进行光合作用 无法制造有机养料 韭菜 含绿色色素 （叶绿素） 不含绿色色素 （叶绿素） 韭黄 黄化苗 避光 培养 ) ( 【一】 捕获光能的色素和结构 ) ( 知识梳理 ) 光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径，叶片中的色素可能与光能的捕获有关 ( （有毒） )一、实验：绿叶中色素的提取和分离 捕获光能的物质基础——色素 1、实验原理 ①提取原理→绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇 / 95%的乙醇＋无水碳酸钠 / 丙酮中 ②分离原理→绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同 溶解度高的色素随层析液在滤纸条上扩散的速度快，反之则慢 2、实验步骤 ( 菠菜叶 )①提取色素 ( 选取5g 浓绿色 的 新鲜 叶片 → 色素含量高 剪去主叶脉，剪碎 剪 ) ( 磨 SiO 2 → 增大摩擦力，有助于研磨得充分 CaCO3 → 可防止研磨中色素被破坏 （中和液泡中的有机酸从而保护叶绿素） 无水乙醇 → 溶解色素 （10 ml应分多次少量加入，防止挥发） 迅速、充分地研磨 → 防止无水乙醇 （或丙酮） 挥发 ) ( 用单层 尼龙布 过滤 （叶脉和SiO 2 ） → 不用滤纸 ∵ 会吸附色素 收集滤液到试管，及时用棉塞将试管口塞严 → 防止无水乙醇 （或丙酮） 挥发和色素氧化 滤 ) ( 滤纸条干燥处理 → 使层析液在滤纸上扩散速度快 剪去两角 → 防止两侧色素扩散快，导致色素带不整齐 （弧形带） 1cm处铅笔划线 → 不可用圆珠笔划线 ∵ 含色素 制 )②分离色素——纸层析法 ( 用 毛细吸管 吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线 / 将滤液倒入培养皿，再用盖玻片蘸取滤液，在横线处压出均匀的细线 → 要求：细、齐、直、色浓 画 待滤液干后 → 若未干就继续画会导致滤液在滤纸上扩散面积增大，不利于层析 再重复画一到两次 → 积累更多色素，使分离出的色素带清晰分明 / 防止色素过少，分离现象不明显 ) ( 将适量层析液倒入试管 / 烧杯中 将滤纸条插入层析液中 → 注意： 滤液细线不能 触及 层析液 / 层析液不能没及滤液细线 否则滤液细线中的色素会被层析液溶解 而不能在滤纸上扩散 用棉塞塞紧试管口 / 用培养皿皿盖住烧杯 → 防止层析液挥发 ∵ 有毒 析 ) ( 剪去两角 铅笔细线 滤液细线 ) 3、实验结果 种类 颜色 扩散速度 溶解度 含量 吸收光谱 胡萝卜素 橙黄色 最快 最大 最少 类胡萝卜素1/4 蓝紫光 叶黄素 黄色 较快 较大 较少 叶绿素a 蓝绿色 较慢 较小 最多 叶绿素 3/4 红光 蓝紫光 叶绿素b 黄绿色 最慢 最小 较多 4、实验改编 分离绿叶中的色素，也可用右图所示的方法：即在圆心处滴加适量滤液， 干燥后再滴加适量层析液进行层析，结果会出现不同颜色的4个同心圆， 则它们由内到外依次对应哪种色素及颜色？ ( 头部与类囊体膜上 亲水性蛋白相结合 尾部与类囊体膜中 的磷脂尾部相亲和 这有利于其在类囊 体膜上的固定！ 元素组成 叶绿素：C、H、O、N、Mg 叶黄素：C、H、O 胡萝卜素：C、H 亲 水 性 头 部 疏水 性 尾部 ) 5、异常现象分析 （1）滤纸条上色素带过浅 ( 叶绿素两条带过浅 )①叶片不新鲜，叶绿素含量少 ②未加CaCO3，叶绿素被破坏 ( 色素带均过浅 )③未加SiO2，研磨不充分 ④加入无水乙醇过多，提取浓度低 ⑤画滤液细线过浅 （2）滤纸条上无色素带 ①忘画滤液细线 ②滤液细线触及层析液，且时间较长， 色素全部溶解在层析液中 （3）滤纸条上色素带重叠 ①滤液细线不细、不齐、不直 ②滤纸未经过干燥处理 ( 正常 色素带过浅 叶绿素含量少 无色素带 ) 拓展：影响叶绿素合成的原因