必修1 第3单元 第三讲 第1课时 捕获光能的色素和结构及光合作用的原理（Word教参）-【创新方案】2024高考生物一轮复习（新教材版Ⅱ 新高考）

第三讲　光合作用与能量转化 [课标要求]2.2.3　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 第1课时　捕获光能的色素和结构及光合作用的原理 一、绿叶中色素的提取和分离实验 1．实验原理 2．实验步骤 (1)提取色素 ①研磨 操作图解 添加物质 作用 无水乙醇 溶解色素 二氧化硅 研磨充分 碳酸钙 防止研磨过程中色素被破坏 ②过滤：用单层尼龙布过滤→③收集滤液：盛放滤液的试管口加棉塞，防止乙醇挥发和色素氧化。 (2)分离色素——纸层析法 主要操作 操作要点 操作目的 制备滤 纸条 滤纸预先干燥处理 使层析液在滤纸上快速扩散 一端剪去两角 保证色素在滤纸上扩散均匀、整齐 画滤液 细线 滤液细线要细、直、匀 使分离出的色素带平整不重叠 待滤液干后，再重画一到两次 使滤液细线上有较多的色素 纸层析 加盖 防止层析液挥发 层析液不能触及滤液细线 防止色素直接溶解到层析液中 3．实验结果及分析 二、光合色素与叶绿体 1．绿叶中的色素及其吸收光谱 (1)吸收范围：叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。 (2)色素功能：叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。这4种色素吸收的光波长有差别，但是都可以用于光合作用。 2．叶绿体的结构适于进行光合作用 模式 图 结构 ①叶绿体膜：双层膜；②基质：含有与暗反应有关的酶；③基粒：由类囊体堆叠而成，分布有色素和与光反应有关的酶 功能 进行光合作用的场所 三、光合作用的原理 1．探索光合作用原理的部分实验(连线) 2．光合作用的过程 (1)反应式：CO2＋H2O(CH2O)＋O2。 (2)基本过程(据图填空) 图中序号代表的物质：①NADPH，②2C3，③ADP＋Pi，④O2，⑤(CH2O)。 (3)光反应与暗反应的比较 项目 光反应 暗反应 场所 类囊体薄膜 叶绿体基质 条件 需光 不需要光 物质 变化 H2OH＋＋O2＋能量； NADP＋＋H＋＋能量―→NADPH； ADP＋Pi＋能量ATP CO2＋C52C3； 2C3 (CH2O)＋C5 能量 变化 光能―→ATP和NADPH中的化学能 ATP和NADPH中的化学能―→(CH2O)中的化学能 ①光反应为暗反应提供NADPH、ATP；暗反应为光反应提供NADP＋、ADP和Pi； ②没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应，光反应也会受到抑制 一、判断正误——从微点上澄清概念 1．色素在层析液中溶解度不同，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得快。(×) 2．叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收红光。(×) 3．叶绿体内众多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。(√) 4．恩格尔曼的实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。(√) 5．鲁宾和卡门用同位素示踪的方法，研究光合作用中的氧气来源于CO2。(×) 6．水分解为氧和H＋，氧直接以氧分子的形式释放出去，H＋与氧化型辅酶Ⅱ(NADP＋)结合，形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。(√) 7．在离体的叶绿体基质中添加NADPH、ATP和CO2后，可以完成暗反应。(√) 8．离体的叶绿体在适当条件下可发生水的光解，产生氧气。(√) 二、分析作答——援引教材素材透析概念 1．(必修1 P99“4.分离绿叶中的色素”分析)分离绿叶中的色素时，滤纸条上的滤液细线一定不能接触层析液的原因是什么？ 提示：防止滤液细线上的色素溶解在层析液中，而不能在滤纸上扩散。 2．(必修1 P102“思考·讨论”延伸思考)希尔反应实验中为什么要加入铁盐或其他氧化剂？该实验能不能完全说明光合作用释放的氧气全部来自水中的氧？ 提示：水分解后产生的H＋需要有受体才能使反应持续进行。不能，该实验中虽然没有CO2，但是无法排除是不是其他含氧化合物的氧转移后生成了氧气。 3．(必修1 P104正文拓展)光照下卡尔文给小球藻悬浮液通入14CO2，一定时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析。实验发现，仅仅30 s的时间，放射性代谢产物多达几十种，缩短时间到7s，发现放射性代谢产物减少到12种。如果要探究CO2转化成的第一个产物，可能的实验思路是什么？ 提示：不断缩短光照时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析，直到最终提取物中只有一种放射性代谢产物，该物质即为CO2转化成的第一个产物。 提能点一　绿叶中色素的提取和分离 |小|题|导|学|　 1．某同学在做叶绿体色素的提取和分离的实验中，观察到的色素带颜色较浅。除哪项外，其他都是可能原因(　 ) A．无水乙醇加入量较多 B．用单层尼龙布