5.4 光合作用与能量转化（第一课时）-【探究课堂】2022-2023学年高一生物上学期同步精品讲义（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 【学习目标】 1.掌握提取和分离绿叶中色素的原理和方法，简述绿叶中色素的种类及功能。 2.树立结构与功能相统一的观点，说出叶绿体是进行光合作用主要场所的原因。 自主预习 1、 捕获光能的色素 1.绿叶中色素的提取和分离 （1）实验原理 实验 原理 提取色素 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂 中 分离色素 各种色素在 中的溶解度不同；溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得 ，反之则慢。因此色素就会随着 在滤纸上的扩散而分开 （2） 实验步骤 A.提取绿叶中的色素 称取5g左右的鲜叶，剪碎，放入研钵中。加少许的___________（有助于研磨得充分）和___________(防止研磨中色素被破坏)与10ml无水乙醇。在研钵中迅速、充分地研磨。将研磨液进行过滤（单层_________），及时用棉塞将试管口塞严。 B.制备滤纸条 将干燥的定性滤纸剪成宽度略小于试管直径、长度略小于试管长度的滤纸条，再将滤纸条一端___________，并在距这一端底部1cm处用铅笔画一条细的横线。 C.画滤液细线 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线。待滤液干后，再重画一到两次。 D.分离绿叶中的色素 滤纸上的滤液细线如果触到___________，滤液细线中的色素就会被___________溶解，而不能在滤纸上扩散，实验就会失败。 （3）观察结果： 滤纸条上色素带有四条，如下图所示： ( 叶绿素a： 叶绿素b： ) ( 胡萝卜素： 叶黄素： （1/4） （3/4） 色素 ) 结果分析： ①色素带的条数与色素种类有关，四条色素带说明有 种色素。 ②色素带的宽窄与色素含量有关，色素带越宽说明此种色素含量越多。色素含量大小排序为： 。 ③色素带扩散速度与在层析液中的溶解度有关，扩散速度越快说明 ，溶解度大小排序为： 。 ④相邻两条色素带之间距离最远的是胡萝卜素和叶黄素，最近的是 。 2.绿叶中色素的吸收光谱 （1）光谱：阳光是由不同波长的光组合而成的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成 ，称为光谱。 （2）叶绿体a和叶绿体b主要吸收 ，胡萝卜素和叶黄素主要吸收 。光合作用所利用的光都是可见光。由于叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片呈绿色。秋天因叶绿素分解导致叶片变黄。 二．叶绿体的结构适于进行光合作用 1.分布：主要分布在植物 内 ( a b d e c ) 2.叶绿体的结构： ( A 和b 使其内部结构与 分开，保证了叶绿体相对独立地进行代谢活动 由c 堆叠而成地d ，增大了膜面积（受光面积） ) ①结构 ( C 的薄膜上分布着能够吸收、传递和转化光能的 （ 注意：四种色素均可以吸收、传递光能，只有少量处于特殊状态的叶绿素才能转化光能 ） ；与光合作用有关的酶分布在 和 中 e 叶绿体基质 中还含有少量DNA和RNA ) ②色素及 酶的分布 ③形态：光学显微镜下，一般呈扁平的 或 。精细结构如内外膜、基粒等，必须用电子显微镜才能看清楚。 3.叶绿体的功能： （1）恩格尔曼用水绵（叶绿体呈 状分布）和 细菌做的实验能直接证明 能吸收 用 于 放氧；叶绿体主要吸收 。 （3） 叶绿体是进行 的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的 ，还有许多进行光合作用所必需的酶。这是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。 主题探究 探究学习一 捕获光能的色素 （1） 从图中可以读出，叶绿素对 光和 光的吸收量大，对绿光吸收量 。 类胡萝卜素对 光的吸收量大，而一般叶绿