第5章 第4节 一捕获光能的色素和结构-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高一生物必修1 分子与细胞同步课堂高效讲义教师用书（人教版，不定项）

第4节　光合作用与能量转化 高效课时（一）　捕获光能的色素和结构 【课程标准】1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，并将其转化为细胞可利用的化学能储存在有机物中。2.探究·实践：绿叶中色素的提取和分离。 　高效导学第一步　预习新知　落实必备知识 1.绿叶中色素的提取和分离实验 （1）原理 ①提取：绿叶中的色素能溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇等有机溶剂提取。 ②分离：各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。 （2）实验用品及作用 （3）步骤 2.色素的含量和分类 3.色素的吸收光谱 （1）光谱：阳光是由不同波长的光组合成的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带，称为光谱。 （2）色素的吸收光谱 4.叶绿体的结构和功能 （1）分布：主要分布在植物的叶肉细胞内。 （2）形态：扁平的椭球形或球形。 （3）结构 （4）功能：绿色植物进行光合作用的场所。 （5）恩格尔曼的实验：需氧细菌只分布在叶绿体有光束照射的部位。 5.叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础 （1）在叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的色素分子。 （2）在类囊体膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的酶。 【教材问题·心中明】 问题探讨·提示　　　　　　　　　　 P97 1.用人工光源生产蔬菜，可以避免由于自然环境中光照强度不足导致光合作用强度低而造成的减产。同时，人工光源的强度和不同色光是可以调控的，可以根据植物生长的情况进行调节，使蔬菜产量达到最大。 2.影响光合作用的因素很多，既有植物自身因素，也有外界环境因素。二氧化碳浓度、营养液成分和温度是影响植物生长的重要外部条件，因此要进行调控，以便让植物达到最佳的生长状态。 ·提示 P99 绿色光源发出绿色的光，这种波长的光线几乎不被光合色素吸收，因此植物工厂里不用发绿光的光源。 思考·讨论·提示 P100 1.恩格尔曼第一个实验的结论是：氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。 2.实验材料选择水绵和需氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋带状分布，便于观察，需氧细菌可确定氧气释放多的部位；没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；用极细的光束照射，叶绿体上有光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证了实验结果等。 3.这是因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长光的照射下，叶绿体会释放较多氧气，使需氧细菌在此区域集中分布。 4.叶绿体是光合作用的场所，并且能够吸收特定波长的光，用于光合作用释放氧。 【概念辨析·试身手】 （1）分离色素时，在层析液中溶解度越高的色素，在滤纸条上扩散的速度越慢。（×） 提示：在层析液中溶解度越高的色素，在滤纸条上扩散的速度越快。 （2）叶绿素a和叶绿素b只吸收红光和蓝紫光。（×） 提示：叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，对绿光等吸收较少。 （3）色素分离后，在滤纸条上从上至下的四条色素带分别是叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a和叶绿素b。（×） 提示：滤纸条上从上至下分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。 （4）植物呈绿色的主要原因是叶绿素能有效地吸收绿光。（×） 提示：植物呈绿色的主要原因是叶绿素对绿光吸收较少，反射较多绿光。 （5）没有叶绿体的细胞一定不能进行光合作用。（×） 提示：蓝细菌没有叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿素，可以进行光合作用。 （6）光合作用的酶分布于叶绿体内膜、外膜、类囊体薄膜和叶绿体基质中。（×） 提示：叶绿体的内膜、外膜没有与光合作用有关的酶。 　高效导学第二步　课堂培优　提升关键能力 培优点一 | 绿叶中色素的提取和分离实验 【情境探究】 1.一般植物的叶片在春、夏季为绿色，而在秋季呈黄色，请分析出现这一现象的原因。 提示：在春、夏季节，叶片中叶绿素含量多于类胡萝卜素含量，叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。在秋季，低温导致叶绿素被破坏，类胡萝卜素完好，叶片呈现类胡萝卜素的黄色。 2.冬季时，为了增加蔬菜的产量，应该选择红色、蓝色还是无色的大棚塑料薄膜？为什么？ 提示：无色。太阳光是复合光，用无色的塑料薄膜，植物获得的光能更多。 3.阴天时，为了增加蔬菜的产量，在功率相同的情况下，应该选择什么颜色（从“蓝紫光或红光”或“白光”中选择）的照明灯为蔬菜补充光源？为什么？ 提示：蓝紫光或红光。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，故在照明灯功率相同的情况下，用发蓝紫光或红光的照明灯为蔬菜补充光源，蔬菜利用光能的效率最高。 【要点培优】 1.色素的含量和种类 2.绿叶中色素提取实验注意事项 （1）分离色素时，一般选择新鲜的绿色叶片，因为新鲜绿叶中叶绿素的含量较高。 （2）研磨过程中加入无水乙醇