2025届高三生物一轮复习课件 第12讲捕获光能的色素和结构

第12讲 捕获光能的色素和结构 考点1：实验：绿叶中色素的提取和分离 考点3：叶绿体的结构适于进行光合作用 考点2：绿叶中色素的吸收光谱及功能 2.实验原理： 原理 试剂 方法 提取 绿叶中的色素溶于有机溶剂，而不溶于水 无水乙醇 萃取法 分离 各种色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上扩散速度不同 溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢 层析液 纸层析法 提取试剂：可以用体积分数95%的乙醇加入适量无水碳酸钠；丙酮或92号汽油来替代 1.实验目的： 探究绿叶中究竟有哪些色素？ 层析液(由20份在60-90℃下分馏出来的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成 考点1 ：绿叶中色素的提取和分离 A1 A2 A3 B C1 C2 二氧化硅 碳酸钙 单层尼龙布 3.实验步骤 （试管口加棉花防挥发） 色素分离 过滤不能用滤纸， 滤纸会吸附色素 Q.研磨时要迅速和充分的原因是什么？ 迅速：防止无水乙醇挥发和色素氧化， 充分：保证色素充分溶解并提取较多的色素。 新鲜绿叶 考点1 ：绿叶中色素的提取和分离 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 A 3.实验步骤 将滤纸条的一端剪去两角，并在这一端1cm处用铅笔画一条细线 剪去两角的原因？ 使色素扩散均匀。防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快而使形成的色素带不整齐 B 考点1 ：绿叶中色素的提取和分离 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 A1 A2 3.实验步骤 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线（或将滤液倒入培养皿，再用盖玻片蘸取滤液，在横线处按压出均匀的细线）。待滤液干后，再重画一到两次； A2 要求：“细、齐、直” 干燥后再重复一到两次 目的：增加色素附着量，使分离出的色素带更清晰 目的：防止分离后色素带重叠而影响分离效果，且保证色素条带平整。 考点1 ：绿叶中色素的提取和分离 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 A3 A2 A2 A1 A3 3.实验步骤 将适量层析液倒入小烧杯（试管）中，将滤纸条轻轻插入层析液中，随后用培养皿盖住烧杯口（或棉塞塞紧试管口）。 防止色素溶解在层析液中，而不能在滤纸上扩散 防止层析液挥发，因其易挥发且有毒。 注意： 。 滤液细线不能触及层析液 考点1 ：绿叶中色素的提取和分离 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 距离相邻最近 ab 距离相邻最远 胡黄 色素的种类 色素的含量 色素的溶解度 色素带的条数： 色素带的宽窄： 色素带的位置： 叶绿素a:C55H72O5N4Mg 叶绿素b:C55H70O6N4Mg 胡萝卜素：C40H56 叶黄素：C40H56O2 考点1 ：绿叶中色素的提取和分离 4.实验结果、观察、记录 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 胡 黄 a b 4.实验结果、观察、记录 考点1 ：绿叶中色素的提取和分离 Q:花青素不溶于层析液，因此离滤液细线最近( )。 √ 5.绿叶中色素的提取与分离实验异常现象分析： 滤纸条最下面的两条色素带颜色较浅？（或滤纸条没有下面两条色素带，只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带） ①未加碳酸钙或加入量过少， 叶绿素被破坏； ②取材叶片不新鲜,或为“黄叶”，叶绿素的含量较少。 含量少 (色素条带变窄) 考点1 ：绿叶中色素的提取和分离 6.实验改进与思考: 如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置。 应将滤液滴在a处还是b处？实验结果应会出现四个不同颜色的同心圆。 定性滤纸 培养皿 灯芯棉 四个同心圆的色素带，从外往里 依次为 。 思考: 胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b 滴滤液 考点1 ：绿叶中色素的提取和分离 色素的颜色是由其反射的光所决定 （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）吸收光谱：分别让不同颜色的光照射溶液，就可以得到色素溶液的吸收光谱 可见光：波长：400nm~760nm 学科交叉：一般叶绿体中的色素只吸收 ，而对红外光和紫外光等不吸收。 可见光 1.吸收光谱 考点2 ：绿叶中色素的吸收光谱及功能 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 ①叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 （叶绿素a和叶绿素b的吸收峰值不同） （与叶绿素a相比，叶绿素b吸收光谱范围更窄） ②类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 【对点训练】在红光区，叶绿素a吸收峰值_____叶绿素b 叶绿素a对短波长光照的吸收峰值_____叶绿素b 高于 低于 类胡萝卜素 叶绿素b 叶绿素a 考点2 ：绿叶中色素的吸收光谱及功能 1.吸收光谱 光合色素功能：吸收、传递（四种色素）、转化光能（只有少数特殊状态的叶绿素a） 2、光合色素的功能 叶绿素a:C55H72O5N4Mg 叶绿素b:C55H70O6N4Mg 胡萝卜素：C40H56 叶黄素：C40H56O2 考点2 ：绿叶中色素的吸收光谱及功能 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 Q1.某同学推测,适当遮光可能导致叶绿素含量增加,以适应弱光环境。请设计一个简单的实验验证该同学的推测是否正确,简单的写出实验思路:　 。 提取并用纸层析法分离遮光和未遮光情况下的草莓叶片中的色素,观察并比较叶绿素色素带（最下边两条色素带）的宽度和颜色的深浅 考点2 ：绿叶中色素的吸收光谱及功能 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 Q2:从叶绿素吸收光谱图可知：叶绿素a在红光部分的吸收带较叶绿素b偏向长波方面，且吸收光谱带比叶绿素b宽，叶绿素b在蓝紫光部分的吸收光谱带比叶绿素a (填“宽”或“窄”)。 Q3:研究表明：在遮光条件下，以蓝紫光为主的散光占比增加。请预测：在适当遮光的条件下叶片(比如同一植物底层叶片)中叶绿素a/b_____，弱光下的吸收能力 ，有利于提高植物的捕光能力，是对弱光环境的一种适应。 宽 降低 增强 阴生植物特点：①叶绿素a/b较小（叶绿素b的比例增大，有利于吸收蓝紫光，提高对弱光的适应能力）。 ②叶片薄，叶肉细胞层数少③叶绿体大④光补偿点低⑤光饱和点低 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 4、叶绿素不稳定，易分解,影响叶绿素合成的因素 考点2 ：绿叶中色素的吸收光谱及功能 正常绿色 正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例为3∶1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色 叶色变黄 寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，叶片显示出类胡萝卜素的颜色而变黄 叶色变红 秋天降温时，植物体为适应寒冷环境，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶片呈现红色 总结1：植物色素与叶片的颜色 1.教材深挖：新教材P一101，拓展应用1 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 总结2：植物色素 比较项目 光合色素 细胞液色素 存在部位 叶绿体 液泡 溶解性 脂溶性 水溶性 代表种类 类胡萝卜素和叶绿素 花青素 颜色 橙黄、黄、绿 红、蓝、紫 颜色变化 不随pH改变变化颜色 随pH改变变化颜色 红苋菜：炒菜菜汤出色，因为是水溶性的花青素。 胡萝卜：炒菜菜汤不出色，因为是脂溶性的胡萝卜素。 1.教材深挖：新教材P一101，拓展应用1 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 1.教材深挖：新教材P一101，拓展应用1 海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为 绿藻、 褐藻、 红藻， 它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。这种现象是如何造成的？ 反射绿光 反射红光 反射红黄光 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 水对红、橙光的吸收比对蓝、绿光的吸收要多,即到达深水层的光线是短波长的光,因此,吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层,吸收蓝紫光和绿光较多的褐藻分布于海水中层，吸收蓝紫光较多的红藻分布于海水的深层。 海洋中的藻类垂直分布是海洋群落垂直结构的体现，有效的避免的竞争，充分利用了光能。 1.教材深挖：新教材P一101，拓展应用1 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 藻类 色素种类 含量最多的色素 水层及主要存在的光 绿藻 褐藻 红藻 存在红光和蓝紫光 存在绿光和蓝紫光 叶绿素a、叶绿素b、 胡萝卜素、叶黄素 叶绿素 主要吸收红光和蓝紫光，反射绿光 叶绿素a、叶绿素c、 胡萝卜素、6种叶黄素 某种叶黄素 主要吸收绿光蓝紫光， 反射红黄光 叶绿素a、叶绿素d、 胡萝卜素、叶黄素、 藻红素、藻蓝素 藻红素 主要吸收蓝紫光, 反射红光 存在蓝紫光 浅水层 中水层 深水层 补充资料：---藻类中色素种类及光在海水中的分布 1.教材深挖：新教材P一101，拓展应用1 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 （1）根据色素对不同波长的光的吸收的特点，想一想温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充光源？ 选白色或无色透明的塑料薄膜，为了让各种波长的太阳光都穿过塑料薄膜，即让植物吸收更多的光能； 大棚内照明灯在功率相同的情况下，最好选蓝紫光和红光； 2.与生活的联系 （2）植物工厂里为什么不用发绿光的光源？ 因为这种波长的光不能被光合色素吸收，不能用于光合作用中合成有机物。 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 例.(2021·辽宁，2)植物工厂是通过光调控和通风控温等措施进行精细管理的高效农业生产系统，常采用无土栽培技术。下列有关叙述错误的是（ ） A.可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度 B.应保持培养液与植物根部细胞的细胞液浓度相同 C.合理控制昼夜温差有利于提高作物产量 D.适时通风可提高生产系统内的CO2浓度 B 应小于 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 电镜照片 （放大44000倍） 光学显微镜 照片 Q:叶绿体使膜的表面积增大的方式？ 类囊体堆叠形成基粒 1.叶绿体的结构模式图 考点3 ：叶绿体的结构适于进行光合作用 电镜照片 （放大44000倍） 光学显微镜 照片 Q：叶绿体内有众多的基粒和类囊体，有什么作用？ Q:进行光合作用所必需的酶分布于？ 极大地扩展了受光面积，增大附着酶的面积 类囊体薄膜上和叶绿体基质中 1.叶绿体的结构模式图 考点3 ：叶绿体的结构适于进行光合作用 2.叶绿体的功能及其验证实验 外膜 叶绿体基质 暗反应 类囊体 色素 光反应 证据 暗反应场所是叶绿体基质 光反应场所是叶绿体类囊体薄膜 考点3 ：叶绿体的结构适于进行光合作用 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 2.叶绿体的功能及其验证实验 螺旋带状叶绿体 （1）实验者：德国科学家恩格尔曼 （2）实验过程及现象 考点3 ：叶绿体的结构适于进行光合作用 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 （2）实验过程及现象 实验1结论： 叶绿体能够吸收光能，用于光合作用释放氧气。 完全光照 极细光束 黑暗 无氧 需氧细菌只集中分布在叶绿体被光束照射水绵到的部位 需氧细菌分布在叶绿体所有受光的部位 在黑暗中用极细光束照射水绵 完全曝光水绵 无空气 水绵 + 需氧细菌 【实验1】 (释放氧气的观察指标) 2.叶绿体的功能及其验证实验 考点3 ：叶绿体的结构适于进行光合作用 28 Q1：恩格尔曼在选材上有什么巧妙之处？ Q2:恩格尔曼在实验设计上有什么巧妙之处？ 水绵——叶绿体呈螺旋式带状，便于观察 需氧细菌——可确定释放氧气多的部位 2.叶绿体的功能及其验证实验 考点3 ：叶绿体的结构适于进行光合作用 排除干扰的方法巧妙: 没有空气的黑暗环境——排除了氧气和其他光的干扰 ②观察指标的设计：通过检测需氧细菌的分布，准确地判断出释放氧气的部位。 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 Q2:恩格尔曼在实验设计上有什么巧妙之处？ ③实验对照的设计： 在黑暗环境，用极细的光束照射，获得有光照部位和无光照部位的对照实验；完全暴露在光下和局部光照(黑暗条件下)形成对照实验，再次验证实验结果。 有光/无光；局部/完全 2.叶绿体的功能及其验证实验 考点3 ：叶绿体的结构适于进行光合作用 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 恩格尔曼【实验2】 实验2结论：叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用，释放氧气。 综合上述两个实验可以得出： 叶绿体主要吸收红光与蓝紫光用于光合作用放出O2 （2）实验过程及现象 2.叶绿体的功能及其验证实验 最终结论：叶绿体的功能是进行光合作用的场所。 考点3 ：叶绿体的结构适于进行光合作用 31 2.叶绿体的功能及其验证实验 考点3 ：叶绿体的结构适于进行光合作用 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 (1)纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液。(2021·河北卷，3C)( ) (2)探究黑藻叶片中光合色素的种类时，可用无水乙醇作提取液。 (2020·山东卷，3D)( ) (3)提取光合色素的实验中，研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素。 (2019·江苏卷，17A)( ) √ √ × (4)红光照射时，胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素a。( ) 提示　胡萝卜素不能吸收红光。 (5)叶片在640～660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的。(2017·全国卷Ⅲ，3D)( ) × √ 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$