5.4.1捕获光能的色素和结构导学案-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

5.4.1捕获光能的色素和结构 【学习目标】 1．生命观念一一结构与功能观：叶绿体的结构尤其是基粒大大扩展了膜面积，与光合作用的功能相适应。 2．科学探究一一实验思路及设计：科学设计提取和分离色素的实验步 骤，注意每个操作步骤的规范性。 【学习重难点】 学习重点： 1、叶绿体适于光合作用的结构特点 学习难点： 1、光合作用过程中物质和能量的变化及相互关系 2、探究影响光合作用强度的环境因素 【知识导航】 1.实验原理： （1）提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂 无水乙醇 中 （2）分离：不同色素在 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的快，反之则慢。分离方法： 纸层析法 。 2.实验步骤 SiO2作用：破坏细胞结构，使叶片研磨更充分；CaCO3作用：防止研磨中色素被破坏。 3.分离结果 滤纸条上观察到 4 条色素带，自上而下依次是 胡萝卜素 、 叶黄素 、 叶绿素a 和 叶绿素b 。可知 胡萝卜素 的溶解度最高， 叶绿素b 的 溶解度最低； 叶绿素a 的含量最多。 4.注意事项 实验步骤 注意事项 作 用 提取色素 研磨要迅速、充分 提取较多色素、防止溶剂挥发 盛滤液的试管口加棉塞 防止溶剂挥发 分离色素 滤纸条的一端剪去两角 防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快 滤液细线重复画一两次，且要求细直齐 使分离的色素带清晰 滤液细线不能触及层析液 防止色素溶解到层析液中 5、提取和分离现象异常原因分析 （1）收集到的滤液绿色过浅 原因：①未加 SiO2 ，研磨不充分； ②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)含量 较低 ； ③一次加入大量的 无水乙醇 ，提取浓度太低； ④未加 CaCO3 或加入过少，色素分子被破坏。 （2）滤纸条看不见色素带 原因：①忘记画 滤液细线 ； ②滤液细线接触到 层析液 ，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。 滤纸条色素带重叠 原因：①滤液细线画的 不直 。 6、捕获光能的色素 (1)绿叶中的色素包括 叶绿素 和 类胡萝卜素 两大类，其中 叶绿素 含量最多(约占3/4)。 叶绿素分为 叶绿素a 和 叶绿素b ，类胡萝卜素分为 胡萝卜素 和 叶黄素 。 （2）叶绿素主要吸收 蓝紫光 和 红光 ，类胡萝卜素主要吸收 蓝紫光 。叶绿素对 绿光 吸收量最少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。色素只能吸收 可见光 进行光合作用。 习题巩固 1．关于叶绿体中类囊体的叙述正确的是(　　) A．叶绿体中的一个基粒就是一个类囊体 B．光合色素都分布在类囊体的双层薄膜上 C．组成各基粒的类囊体之间没有结构上的联系 D．基粒和类囊体极大地扩大了光合作用的反应面积 2．下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述，正确的是(　　) A．应该在研磨叶片后立即加入CaCO3，防止酸破坏叶绿素 B．即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出4种光合作用色素 C．为获得10 mL提取液，研磨时一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好 D．层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会很快随溶液挥发消失 3．将长势相同的四株植物，分别置于不同颜色的玻璃罩内，在同一环境中，接受相同水肥和光照，经过一段时间后，长势最好和最差的依次是(　　) ①红色透明罩　②绿色透明罩　③蓝色透明罩　④无色透明罩 A．④③ B．②① C．④② D．③① 4．下列分离叶绿体中色素的装置正确的是(　　) 5．关于叶绿素的叙述，错误的是(　　) A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用 C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同 D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 6．(2024·江苏南京高一检测)光照强度改变时，叶绿体会改变分布状态以适应环境的变化。下列关于光照强度对叶绿体分布的叙述，正确的是(　　) A．强光下叶绿体会汇集到细胞顶面，以最大限度地吸收光能 B．弱光下叶绿体会移动到细胞侧面，以避免光照带来的伤害 C．强光下叶绿体会以其较大的面对着光源，以便于反射掉更多的光 D．弱光下叶绿体会以其较大的面对着光源，以便于最大限度地吸收光能 7．将长势相同的三盆麦苗分别置于钟罩内，如图所示，若干天后，与丙盆相比，甲、乙两盆麦苗的长势是(　　) A．甲、乙、丙三盆麦苗长势相近 B．乙与丙长势相近，甲比丙长势差 C．甲与丙长势相近，乙比丙长势差 D．甲、乙长势都比丙好 8．如图表示叶绿体中色素的吸收光谱(颜色深、浅分别表示吸收量多、少)，则甲、乙两图分别是(　　) A．胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱 B．叶绿素、胡萝卜素的吸收光谱 C．叶黄素、叶绿素的吸收光谱 D．叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱 9．(2023河北石家庄高一检测)某同学在进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时，进行了以下操作。该同学的操作正确的是(　　) A．将5 g新鲜菠菜叶片剪碎放入研钵中，加入无水乙醇后直接进行研磨 B．将预备好的滤纸条一端剪去两角，在距这一端1 cm处用铅笔画一条横线 C．为增强实验效果，将滤液细线画粗些并进行多次重复 D．将滤纸条画有滤液细线的一端朝下，轻轻插入层析液中，让滤液细线浸入层析液 10．如图甲是叶绿体结构模式图，图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。下列相关叙述正确的是(　　) A．图甲生物膜的面积主要靠内膜向内折叠成嵴而增大 B．图乙所示的结构来自图甲中的③ C．③中的叶绿素在液泡中也有 D．②上含有与光合作用有关的酶 答案 DBCAD DBBBB 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$