2026届高三一轮复习生物：捕获光能的色素和结构课件

第12讲　捕获光能的色素和结构 【课标要求】　活动：绿叶中色素的提取和分离。 能量转变需经哪些生理过程？ 光能 糖类等有机物中稳定的化学能 ATP中活跃的化学能 直接用于各种生命活动 光合作用 细胞呼吸 ATP水解 捕获光能需要_________ 色素 问题 探讨 1．绿叶中色素的提取和分离实验 (1)实验原理。 有机溶剂 层析液 溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得 ，反之则慢。 快 纸层析法 萃取法 下一页 上一页 高考总复习 生物学 (2)实验步骤 使研磨充分 保护色素 溶解色素 使扩散均匀 滤液细线 橙黄色 蓝绿色 [易错提醒]　 胡萝卜素含量最少，其色素带最窄，在层析液中溶解度最大，所以扩散最快；叶绿素a的含量最多，其色素带最宽。 下一页 上一页 高考总复习 生物学 绿叶中色素的提取和分离 （3）结果分析 色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度 类胡萝卜素 （1/4） 胡萝卜素 橙黄色 叶黄素 黄色 较少 较高 较快 叶绿素 （3/4） 叶绿素a 蓝绿色 较低 较慢 叶绿素b 黄绿色 较多 叶绿素由 元素构成 最少 最高 最快 最多 最低 最慢 绿叶中的色素 ①色素带的条数代表： ②色素带的宽度代表： ③色素带的位置代表： C、H、O、N、Mg 色素种类 色素的含量 色素的溶解度 （4）绿叶中色素的提取和分离实验异常现象分析 1 2 3 滤纸条上的色带颜色较浅 下一页 上一页 高考总复习 生物学 （4）绿叶中色素的提取和分离实验异常现象分析 1 ①忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏 ②所用叶片为“黄叶” 滤纸条上只出现黄色 圆形滤纸打孔 色素提取液 笔帽 滤液细线 棉线 (灯芯) 1. 蘸取 2. 盖 3. 穿过中间孔 4. 盖 层析液 6. 结果 （5）色素分离的改进 胡萝卜素 （橙黄色） 叶黄素 （黄色） 叶绿素a （蓝绿色） 叶绿素b （黄绿色） 5. 层析 一、捕获光能的色素 比较项目 光合色素 细胞液色素 存在部位 溶解性 脂溶性 代表种类 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 作用 胡萝卜：炒菜菜汤不出色，因为是脂溶性的胡萝卜素。 红苋菜：炒菜菜汤出色，因为是水溶性的花青素。 （6）植物色素 叶绿体（类囊体薄膜） 类胡萝卜素和叶绿素 捕获光能 液泡 水溶性 赋予植物色彩 花青素 ● （7）影响叶绿素合成的三大因素 叶绿素不稳定，易分解 1 2 2 3 3 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 归纳总结 外膜 内膜 类囊体 基粒 叶绿体基质 双层膜（均光滑） （类囊体增大了膜面积） 植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站” 形态： 一般呈扁平的椭球形或球形 （1）叶绿体的结构 2. 叶绿体的结构与功能 还含有DNA、RNA、核糖体等 外膜 叶绿体基质 暗反应 类囊体 色素 光反应 光合作用 光反应 暗反应 叶片中的色素(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。 (2)叶绿体的功能 光束照射 所有受光 ①实验材料： ②结 论： 水绵： 需氧细菌： 叶绿体吸收光能用于光合作用放出氧。 暴露在光下 没有空气，黑暗环境 极细光束照射 排除O2和光的干扰 好氧细菌可确定释放O2的部位。 水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察。 下一页 上一页 高考总复习 生物学 （3）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 可确定释放氧气的部位。 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，形成对照实验。 ④进行黑暗下局部光照和完全暴露在光下的对照实验，明确实验结果是由 引起的。 水绵和需氧细菌 螺旋带状 氧气和光 有光照 无光照 需氧细菌 光照 恩格尔曼实验二： 分析：1. 这一巧妙的实验说明了什么？ 2.综合上述资料，叶绿体具有什么功能？ 叶绿体主要吸收红光与蓝紫光用于光合作用放出O2。 叶绿体是进行光合作用的场所。 用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区。 (2)叶绿体的功能 捕获光能的色素和结构 考点一 考点一 S z L w h 3．叶绿体中色素的吸收光谱分析 400～760 可见光 红光和蓝紫光 蓝紫光 [易错提醒]　植物叶片呈现绿色的原因是叶片中的色素(叶绿素)对绿光吸收最少，绿光被反射出来。植物的液泡中也含有色素，但其中的色素不参与光合作用。 下一页 上一页 高考总复习 生物学 2．塑料大棚中“塑料颜色”与“补光类型”的选择 (1)为提高光能利用率，塑料大棚栽培时常选择“无色塑料”以便透过各色光，这是因为太阳的全色光透过时各种颜色的光均可被作物吸收(对黄绿色吸收较少)。 (2)阴天或夜间给温室大棚“人工补光”时，宜选择植物吸收利用率最高的“红光或蓝紫光”灯泡。因为若利用白炽灯，则其发出的光中“黄绿光”利用率极低，从节省能源(节电、节省成本)的角度讲，用红灯泡、蓝紫灯泡效率最高。 下一页 上一页 高考总复习 生物学 教材深挖：必修1 P101，拓展应用1 反射绿光 反射红光 反射红黄光 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。 这种现象与光能的捕获有关，不同颜色的藻类吸收不同波长的光，藻类本身的颜色是它们“反射”的光。 海洋中的藻类垂直分布是海洋群落垂直结构的体现，有效的避免种间竞争，充分利用光能。 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 考向1　绿叶中色素的提取和分离 1．(2024·贵州选择考)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 D 下一页 上一页 高考总复习 生物学 B 2．为研究光合色素提取实验中二氧化硅颗粒大小(目值越大，表示颗粒越细)对叶绿素提取量的影响，某研究小组利用新鲜菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验，实验结果如下表所示。下列有关叙述错误的是(　　)     A．提取色素利用的原理是光合色素易溶于有机溶剂 B．加入二氧化硅对叶绿素a和叶绿素b的提取均有益 C．据表可知，用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多 D．若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均会减小 二氧化硅 颗粒大小/目 0 20 50 100 200 叶绿素种类 叶绿素a/(mg·g－1) 0.25 0.53 0.61 0.48 0.47 叶绿素b/(mg·g－1) 0.16 0.08 0.09 0.11 0.12 下一页 上一页 高考总复习 生物学 D 考向2　叶绿体的结构适于进行光合作用 3．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。下图是①②两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述，正确的是(　　) A．图中①和②主要分布在叶绿体的内膜上 B．利用层析法分离色素时，②应位于滤纸条的最下端 C．植物叶片呈现绿色是由于①②主要吸收绿光 D．弱光下①的相对含量增高有利于植物对弱光的利用 下一页 上一页 高考总复习 生物学 4．(2023·高考全国卷甲)某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后有糖产生。回答下列问题。 (1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是 (答出1种即可)。叶绿体中光合色素分布在 上，其中类胡萝卜素主要吸收 (填“蓝紫光”“红光”或“绿光”)。 (2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下在该悬浮液中不能产生糖，原因是 。 (3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果。 差速离心法 类囊体薄膜 蓝紫光 黑暗条件下不能进行光反应，不能生成ATP和NADPH，因此不能还原C3，不能生成糖类 实验思路：将叶绿体用无水乙醇脱色，用适量碘液处理，观察叶绿体的颜色变化。 预期结果：叶绿体变蓝色。 下一页 上一页 高考总复习 生物学 高考真题体验 1．(2024·广东选择考)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 C 下一页 上一页 高考总复习 生物学 D 2．(2022·湖北选择考)某植物的2种黄叶突变体表型相似，测定各类植株叶片的光合色素含量(单位：μg·g－1)，结果如下表所示。下列有关叙述正确的是(　　) A．2种突变体的出现增加了物种多样性 B．突变体2比突变体1吸收红光的能力更强 C．2种突变体的光合色素含量差异是由不同基因的突变所致 D．叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色 植株 类型 叶绿 素a 叶绿 素b 类胡萝 卜素 叶绿素/类 胡萝卜素 野生型 1 235 519 419 4.19 突变体1 512 75 370 1.59 突变体2 115 20 379 0.36 下一页 上一页 高考总复习 生物学 3．(2023·海南选择考)海南是我国火龙果的主要种植区之一。由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图所示。 (1)光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是 ；用层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第 条。 叶绿素 1、2 下一页 上一页 高考总复习 生物学 (2)本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是 ，该光源的最佳补光时间是 小时·天－1，判断该光源是最佳补光光源的依据是 。 红光＋蓝光 6 在不同的补光时间内，补光光源为红光＋蓝光的组获得的平均花朵数均最多，有利于促进火龙果成花 下一页 上一页 高考总复习 生物学 (3)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度(简要写出实验思路)。 将成花诱导完成后的火龙果植株(成花数目相同)随机均分成A、B、C三组，分别置于三种不同光照强度的白色光源中照射相同且适宜的时间，一段时间后观察并记录各组植株所结火龙果的产量，产量最高的为最适光照强度。 下一页 上一页 高考总复习 生物学 $