13 必修1 第2单元 第10讲 捕获光能的色素和结构-【高考DNA解码】2026年高考生物一轮总复习学生用书word（不定项版）

第10讲　捕获光能的色素和结构 考点1 夯实必备知识 一、1．蓝绿　黄绿　叶黄素　胡萝卜素　2.400～760 nm　可见光　红光和蓝紫光　蓝紫光 二、1．外膜　内膜　类囊体　基质　基粒　类囊体膜　叶绿体基质、基粒(或类囊体膜)　3．吸收　传递　转化　4．(1)恩格尔曼　吸收光能　氧　红光和蓝紫光　(2)叶绿体　(3)色素分子　类囊体膜上和叶绿体基质　色素和酶　 教材隐性知识 1．提示：绿光　叶绿素　类胡萝卜素　液泡 2．提示：(1)水绵和需氧细菌　螺旋带状　释放氧气 (2)氧气和光　(3)有光照　无光照　(4)局部曝光 澄清概念 1．√ 2．×　提示：叶绿体中色素吸收的光能用于光合作用。 3．×　提示：叶片黄化，说明叶绿体中的叶绿素减少，所以吸收红光减少。 4．×　提示：叶绿体基质中有酶分布，但没有色素。 5．×　提示：蓝细菌细胞中没有叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用。 达成学科素养 1．提示：选取相同的某种植物叶片平分为四组，分别进行光照和室温、光照和低温、黑暗和室温、黑暗和低温处理，每隔一段时间检测叶绿素的含量 2．提示：将暗处生长的韭菜幼苗平均分成甲、乙两组，将甲组韭菜幼苗置于光照条件下培养，乙组置于黑暗条件下培养。一段时间后，提取并用纸层析法分离两组韭菜中的色素并比较滤纸条上的色素带 甲组滤纸条上的橙黄色和黄色的色素带与乙组滤纸条上的橙黄色和黄色的色素带基本一致；甲组滤纸条上有蓝绿色和黄绿色的色素带，乙组滤纸条上没有蓝绿色和黄绿色的色素带 评价迁移应用 1．D　[题图中②表示叶绿素b、③表示叶绿素a，②③分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误。①表示类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光，B错误。植物叶片呈现绿色是由于叶片中含有叶绿体，叶绿体中含有叶绿素(②③)，叶绿素吸收绿光很少，反射绿光使得叶片呈绿色，C错误。结合题意“在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境”可知，弱光下②(叶绿素b)的相对含量增高有利于植物对弱光的利用，D正确。] 2．D　[基粒类囊体膜和基质类囊体膜相互连接形成连续的膜系统，类囊体膜上含有光合色素，光合色素与光能的利用和捕获有关，类囊体垛叠形成基粒扩展了受光面积，可提高对光能的利用率，因此，垛叠区与非垛叠区的比例会影响叶绿体对光能的捕获和利用，暗反应是在叶绿体基质中进行的，A、B、C正确，D错误。] 考点2 落实实验基础 一、有机溶剂无水乙醇　无水乙醇　溶解度　溶解度高　层析液 二、二氧化硅　碳酸钙　扩散均匀　色素溶于层析液中 三、最少　最高　最快　最多　最低　最慢 评价迁移应用 1．C　[本实验的目的是用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，选择新鲜程度不同的叶片分开研磨，A错误；光合色素溶于有机溶剂，提取液为无水乙醇，光合色素不溶于水，B错误；由于滤纸条不会相互影响，层析液成分相同，两组滤纸条可以置于同一个烧杯中层析，C正确；用过的层析液含有石油醚、丙酮和苯，不能直接倒入下水道，D错误。] 2．D　[提取光合色素加入碳酸钙可以防止色素被破坏，A正确；由于不同色素在层析液中溶解度不同，因此在滤纸条上的扩散速度不同，从而达到分离的效果，这是纸层析法，B正确；不同光合色素颜色不同，因此光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 ，叶绿素多使叶片呈现绿色，而秋季类胡萝卜素增多使叶片呈黄色，C正确；叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光，所以不能用蓝紫光波段测定叶绿素含量，D错误。] 体验真题 1．D　[氮元素和镁元素都是构成叶绿素分子的必需元素，A正确；光合色素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上，B正确；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，C正确；叶绿体中的色素在层析液中溶解度越高，扩散得越快，D错误。] 2．解析：(1)叶绿体由双层膜包被，内部有许多基粒。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的4种色素就分布在类囊体的薄膜上。其中叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。分析题图，三种颜色的膜对紫外光、蓝光和绿光的透过率有明显差异，其中蓝光可被位于叶绿体类囊体薄膜上的光合色素高效吸收后用于光反应。暗反应阶段，一些接受能量并被还原的C3，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的C3，经过一系列变化，又形成C5。据图可知，与白膜覆盖相比，蓝膜和绿膜透过的紫外光较少，可更好地减弱幼苗受到的辐射。(2)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，为了排除类胡萝卜素的干扰，测定叶绿素含量时，应选择红光而不能选择蓝紫光。(3)据图可知，与覆盖其他色的膜相比，覆盖蓝膜的紫外光透过率低，蓝光透过率高，在降低紫外光对幼苗辐射的同时不影响其光合作用；据表中数据分析，与覆盖白膜和绿膜比，覆盖蓝膜叶绿素和类胡萝卜素含量都更高，有利于幼苗进行光合作用。 答案：(1)蓝　类囊体薄膜　C5　糖类　紫外光　(2)无水乙醇　叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，选择红光可排除类胡萝卜素的干扰　(3)覆盖蓝膜紫外光透过率低，蓝光透过率高，降低紫外光对幼苗辐射的同时不影响其光合作用；与覆盖白膜和绿膜比，覆盖蓝膜叶绿素和类胡萝卜素含量都更高，有利于幼苗进行光合作用 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第10讲　捕获光能的色素和结构 　实验：提取和分离叶绿体色素。 考点1　捕获光能的色素和结构 一、捕获光能的色素 1．绿叶中色素的种类和颜色 色素的种类 色素的颜色 叶绿素 叶绿素a ________色 叶绿素b ________色 类胡萝卜素 __________ 黄色 ____________ 橙黄色 2．绿叶中色素的吸收光谱及其分析 由图并结合所学知识可以看出： [深化拓展] 影响叶绿素合成的三大因素 1．(人教版必修1 P98正文拓展)春夏季节叶片中的叶绿素含量较多，叶绿素对________吸收较少，大部分被反射出来，所以叶片会呈现绿色。而到了秋季，气温降低导致____________被破坏，而______________比较稳定，故而呈现黄色。深秋时节，枫树叶变红，是由________中的花青素的颜色造成的。 二、叶绿体的结构适于进行光合作用 1．叶绿体的结构 光合色素分布于____________上。光合作用的酶分布于_____________________________________________________________________。 2．叶绿体的功能：进行光合作用的场所。 3．叶绿体中色素的功能：________、________、________光能。 4．叶绿体功能的实验验证 (1)资料1(人教版必修1 P100)①实验者：德国科学家____________。 ②实验结论 叶绿体能____________用于光合作用放__________；叶绿体主要吸收________________。 (2)资料2(人教版必修1 P101)：在叶绿体的类囊体膜上和基质中，含有多种进行光合作用所必需的酶。该资料说明光合作用的有关生化反应在__________中进行。 (3)总结：在叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的____________，在__________________________中，还有许多进行光合作用所必需的酶。____________是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。 2．(人教版必修1 P100－101思考·讨论)恩格尔曼实验设计的巧妙之处 (1)实验材料用__________________，水绵的叶绿体呈____________分布，便于观察，用需氧细菌可确定____________的部位。 (2)没有空气的黑暗环境排除了____________的干扰。 (3)用极细的光束照射，叶绿体上可分为__________和__________的部位，相当于一组对比实验。 (4)临时装片____________与完全暴露在光下的实验再一次验证实验结果。 1．叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光。 (　　) 2．液泡中色素吸收的光能用于光合作用。 (　　) 3．叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多。 (　　) 4．光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。 (　　) 5．没有叶绿体，细胞不能进行光合作用。 (　　) 1．研究发现温度和光照都会影响叶绿素的合成，请写出探究温度和光照对叶绿素合成影响的实验思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2．研究表明，光照会影响韭菜叶绿素的合成，但不会影响类胡萝卜素的合成。请利用色素的提取和分离技术，以暗处生长的韭菜幼苗作为材料，设计实验以验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。 实验思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 预期结果：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 光合色素的种类和作用 1．(链接人教版必修1 P99图5-12)高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境。图中②③是两种叶绿素的吸收光谱。下列相关叙述正确的是(　　) A．图中②和③主要分布在叶绿体的内膜上 B．光合作用中①主要吸收红光和蓝紫光 C．植物叶片呈现绿色是由于②③主要吸收绿光 D．弱光下②的相对含量增高有利于植物对弱光的利用 叶绿体的结构和功能 2．(链接人教版必修1 P100图5-13)叶绿体中紧密垛叠的类囊体称为基粒类囊体，而与基粒相连的非垛叠的结构称为基质类囊体。下列叙述错误的是(　　) A．基粒类囊体膜和基质类囊体膜相互连接形成连续的膜系统 B．垛叠区与非垛叠区的比例会影响叶绿体对光能的捕获和利用 C．类囊体垛叠形成基粒扩展了受光面积，可提高对光能的利用率 D．基质类囊体中不含光合色素，是光合作用暗反应进行的场所 考点2　(探究·实践)绿叶中色素的提取和分离 一、实验原理 二、实验步骤 三、实验结果 绿叶中色素的提取和分离实验异常现象分析 1．(链接人教版必修1 P98探究·实践)银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是(　　) A．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨 B．研磨时用水补充损失的提取液 C．将两组滤纸条置于同一烧杯中层析 D．用过的层析液直接倒入下水道 2．(链接人教版必修1 P98探究·实践)为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法(一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比)分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是(　　) A．叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素 B．分离提取液中的光合色素可采用纸层析法 C．光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 D．测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段 1．(2023·全国乙卷)植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是(　　) A．氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素 B．叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上 C．用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰 D．叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢 2．(2024·河北卷)高原地区蓝光和紫外光较强，常采用覆膜措施辅助林木育苗。为探究不同颜色覆膜对藏川杨幼苗生长的影响，研究者检测了白膜、蓝膜和绿膜对不同光的透过率，以及覆膜后幼苗光合色素的含量，结果如图、表所示。 覆膜处理 叶绿素含量(mg/g) 类胡萝卜素含量(mg/g) 白膜 1.67 0.71 蓝膜 2.20 0.90 绿膜 1.74 0.65 回答下列问题： (1)如图所示，三种颜色的膜对紫外光、蓝光和绿光的透过率有明显差异，其中_______光可被 位于叶绿体______________上的光合色素高效吸收后用于光反应，进而使暗反应阶段的C3还原转化为______和________。与白膜覆盖相比，蓝膜和绿膜透过的__________较少，可更好地减弱幼苗受到的辐射。 (2)光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比，选择适当波长的光可对色素含量进行测定。提取光合色素时，可利用____________作为溶剂。测定叶绿素含量时，应选择红光而不能选择蓝紫光，原因是___________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (3)研究表明，覆盖蓝膜更有利于藏川杨幼苗在高原环境的生长。根据上述检测结果，其原因为________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________(答出两点即可)。 2 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $$