内容正文:
生 物
第三单元 细胞的能量供应和利用
第9讲 光合作用和能量转化
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.实验:提取和分离叶绿体色素。
[对应学生用书P73]
最少
最高
最快
最多
最低
最慢
外膜
内膜
类囊体
基粒
类囊体
叶绿体基质
类囊体的薄膜
可见光
红光和蓝紫
蓝紫
光照
红光和蓝
紫光
吸收光能
氧
红光和蓝紫光
基础诊断
(1)在菠菜的叶肉细胞内,含量最多的光合色素是叶绿素a ( √ )
(2)叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜和叶绿体内膜 ( × )
(3)提取色素时加碳酸钙的目的是使研磨更充分 ( × )
(4)绿叶中含量越多的色素,其在滤纸条上扩散得越快 ( × )
(5)叶绿素a和叶绿素b只吸收红光和蓝紫光 ( × )
(6)秋天叶片变黄,是叶黄素含量增多导致的 ( × )
√
×
×
×
×
×
教材拓展
1.(必修1 P99正文拓展)温室或大棚种植蔬菜时,应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充什么颜色的光源?
提示:最好选用无色透明的玻璃或塑料薄膜,因为它可以使各种颜色的光通过;补充光源可选择红光或蓝紫光,因为这种颜色的光植物光合作用吸收利用较多,更有利于植物进行光合作用。
2.(必修1 P102正文拓展)玉米田里的白化苗长出几片叶片就死亡,原因是什么?
提示:玉米白化苗中不含叶绿素,不能进行光合作用,无法产生新的有机物,待种子中储存的营养物质被消耗尽后,幼苗就会死亡。
3.(必修1 P99 “探究·实践”拓展)提取叶绿体中的色素,也可用如图所示的方法:即在圆心处滴加适量滤液,待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①~④依次对应哪种色素及颜色?
提示:①胡萝卜素(橙黄色) ②叶黄素(黄色)
③叶绿素a(蓝绿色) ④叶绿素b(黄绿色)
1.色素的提取与分离实验出现异常现象的原因分析
(1)滤纸条上色素带颜色过浅的原因分析
①未加二氧化硅或研磨不充分,色素未充分提取出来。
②使用放置数天的绿叶或绿叶用量少,滤液中的色素(叶绿素)含量太少。
③一次加入的无水乙醇过多,导致提取液浓度太低。
④未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。
⑤画滤液细线次数过少。
⑥选用的绿叶叶脉过多,叶肉细胞过少。
(2)滤纸条色素带重叠:滤纸条未经干燥处理,滤液细线不能达到细、齐、直的要求,使色素扩散不一致。
(3)滤纸条看不到色素带:①忘记画滤液细线;②滤液细线触及层析液,色素全部溶解到层析液中。
(4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素的色素带:忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。
2.影响叶绿素合成的三大因素
4.(2023·辽宁模拟)如图为正常绿叶的叶绿素a的吸收光谱、色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光谱代表不同波长下植物的光合作用效率)。由图中信息分析,下列叙述错误的是 ( )
A.色素的吸收光谱可以通过测量对不同波长光的吸收值来绘
制,作用光谱可以通过测量不同波长时相应的O2释放量来绘制
B.总吸收光谱与叶绿素a吸收光谱曲线不吻合,说明绿叶中还
含有其他吸收光能的色素
C.总吸收光谱与作用光谱表现出高度一致性,说明绿叶中色素吸收的光能几乎都能用于光合作用
D.总吸收光谱与作用光谱在450~500 nm波长处出现较大差异,说明其他色素对能量的转换效率比叶绿素对能量的转换效率高
解析 色素的吸收光谱可以通过测量对不同波长光的吸收值来绘制,作用光谱代表不同波长下植物的光合作用效率,可以通过测量不同波长时相应的O2释放量来绘制,A正确;总吸收光谱与叶绿素a吸收光谱曲线不吻合,说明绿叶中除了叶绿素a,还含有其他色素,也能吸收光能,B正确;总吸收光谱与作用光谱表现出高度一致性,说明绿叶中色素吸收的光能几乎都能用于光合作用,C正确;绿叶中的类胡萝卜素主要吸收450~500 nm波长的光,在可见光的其他波段,总吸收光谱与作用光谱几乎完全重叠,说明叶绿素吸收的光能几乎全部用于光合作用,450~500 nm波长处出现较大差异,说明类胡萝卜素吸收的光能有一部分不能转化成光合作用的能量,叶绿素比其他色素对能量的转换效率高,D错误。
答案 D
考向3 叶绿体的结构与功能
5.如图是叶绿体的示意图,有关叙述正确的是 ( )
A.吸收光能的色素分布在4中
B.许多进行光合作用所必需的酶在2和3中
C.大量的3极大地扩展了受光面积
D.该结构是蓝细菌光合作用的主要场所
解析 叶绿体中吸收光能的色素分布在3(基粒)上,A错误;光合作用所需的酶在3(基粒)上和4(叶绿体基质)中,B错误;基粒是由许多个类囊体堆叠而成,极大地扩展了叶绿体的受光面