内容正文:
第9讲 光合作用与能量转化
[新课标要求]
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.活动:提取和分离叶绿体色素。
3.活动:探究不同环境因素对光合作用的影响。
考点一 捕获光能的色素和结构
1.活动:绿叶中色素的提取和分离
(1)实验原理。
有机溶剂(如无水乙醇)
溶解度
(2)实验流程。
二氧化硅
碳酸钙
扩散均匀
(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 . 较慢
d . 黄绿色 较多 最低 .
胡萝卜素
较快
蓝绿色
较低
叶绿素b
最慢
2.捕获光能的色素及色素的吸收光谱
(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。
可见光
红光和蓝紫
蓝紫
叶绿素b
叶绿素a
胡萝卜素
叶黄素
3.叶绿体的结构和功能
(1)叶绿体的结构模式图。
光反应
暗反应
(2)叶绿体的结构与功能。
外膜
叶绿体基质
暗反应
类囊体
色素
光反应
光合作用
光束照射
所有受光
[易错辨析]
1.用层析液可以提取并分离黑藻叶肉细胞中的光合色素。( )
提示:用层析液可以分离黑藻叶肉细胞中的光合色素,提取色素用无水乙醇。
2.提取色素时,需要在研钵内加二氧化硅、碳酸钙和适量的水。( )
提示:提取色素时,需要在研钵内加二氧化硅、碳酸钙和适量的无水乙醇,二氧化硅使研磨更充分,碳酸钙可以防止色素被破坏,无水乙醇可以溶解色素。
3.正常情况下,色素分离后滤纸条上色素带最宽的色素颜色为黄绿色。( )
提示:正常情况下,色素分离后滤纸条上色素带最宽的色素是叶绿素a,其颜色为蓝绿色。
4.绿叶中含量越多的色素,其在滤纸上扩散得越快。( )
提示:绿叶中含量最多的色素为叶绿素a,而扩散最快的色素为胡萝卜素,扩散快慢与色素在层析液中的溶解度有关。
5.叶绿体内部有许多基粒,基粒与基粒之间充满了基质。( )
×
×
×
×
√
[链接教材·发展思维]
1.(必修1 教材P101“练习与应用”拓展)海洋中藻类本身的颜色是反射出来的光所形成的。海洋中的藻类依其颜色可分为绿藻、褐藻和红藻,它们在海水中的垂直分布一般依次为浅、中、深。请分析这种垂直分布是否与光能的捕获有关?说出你的理由。
提示:有关。不同颜色的藻类吸收不同波长的光。
2.(必修1 教材P98“正文”拓展)入秋后,叶片逐渐变黄,试解释其原因。
提示:入秋后,气温逐渐降低,低温可导致叶绿素被破坏,而类胡萝卜素比较稳定,叶片中叶绿素含量减少,类胡萝卜素含量相对增加,导致叶片变黄。
实验异常现象分析
异常现象 原因分析
色素带
颜色较浅 ①未加二氧化硅,研磨不充分;②一次加入过量的无水乙醇,提取液浓度太低(应分次加入少量无水乙醇,如10 mL);③画滤液细线时次数太少
滤纸条下
面两条色
素带较浅 ①未加碳酸钙或加入过少,叶绿素被破坏;②实验材料中叶绿素的含量较少(如泛黄的叶片)
色素带重叠 ①滤液细线不直;②滤液细线过粗
无色素带 ①忘记画滤液细线;②滤液细线接触或浸没于层析液,色素全部溶解到层析液中
1.(2023·浙江杭州模拟)下列关于“绿叶中色素的提取和分离”活动的叙述,正确的是( )
A.提取色素时,研磨应充分、细致而缓慢,力求提取更多色素
B.将研磨液倒入小玻璃漏斗时,应在漏斗基部放一块单层纱布
C.若收集的滤液呈淡绿色,原因可能是未加碳酸钙、使用放置数天的菠菜叶
D.色素分离后,滤纸条最上方是胡萝卜素,说明其在层析液中的溶解度最小
实验原理、过程及现象的分析
C
解析:提取色素时,应快速研磨,以免叶绿素见光被破坏;提取绿叶中色素时需要用单层尼龙布过滤研磨液;四种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,滤纸条最上方是胡萝卜素,说明其在层析液中的溶解度最大。
2.某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时,为了确定无水乙醇、CaCO3和SiO2的作用,进行了4组实验来验证,4组实验结果如图所示,其中第④组是进行正确操作的对照组。下列针对实验结果的相关分析不正确的是( )
A.③可能是由于未加SiO2而得到的实验结果
B.①可能是由于未加CaCO3而得到的实验结果
C.①可能是层析液没及滤液细线而得到的实验结果
D.