2026届高三生物一轮复习 第三单元 第15课时 捕获光能的色素和结构及光合作用原理的探索导学案

第三单元 细胞的能量供应和利用

第15课时  捕获光能的色素和结构及光合作用原理的探索

考点一 捕获光能的色素

一、绿叶中色素的提取和分离

1．实验原理

（1）提取原理：绿叶中的色素能溶解在     溶剂        （也可以用                       代替）中。

（2）分离原理：不同色素在层析液中的          不同，             的随层析液在滤纸上扩散得    ，反之则     。分离绿叶中的色素的方法：             。

2．实验步骤

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【思考】①过滤时漏斗基部的单层尼龙布       (“可以”或“不可以”)用滤纸代替，是因为滤纸的吸附性     ，会导致滤液中色素的浓度过    。

        ②       (“可以”或“不可以”)用脱脂棉过滤菠菜叶的色素研磨液，再用纸层析法分离色素，滤纸条上能出现四条清晰的色素带。

3．实验结果及分析

 

 

 

 

 

【思考】出现以下现象的可能原因？（1）滤纸条上未得到色带              （2）滤纸条上的色带颜色较浅                （3）滤纸条上的色带重叠                。

①研磨不充分(未加入SiO2)②用清水代替乙醇进行提取③滤纸条没经干燥处理④提取时加入的乙醇过多⑤滤液细线浸没到层析液中⑥滤液细线画得过粗或不整齐⑦滤液细线画的次数不够⑧未加CaCO3，色素分子被破坏⑨所取的绿叶不新鲜

二、光合色素的功能

1．吸收光谱

（1）P99，学科交叉：叶绿体中的色素只吸收            ，而对红外光和紫外光等不吸收。

（2）色素的颜色是由其       的光所决定

（3）叶绿素a和叶绿素b主要吸收               ，胡萝卜素和叶黄素主要吸收              。

2．光合色素的功能：         、       、       光能。

【思考】教材隐性知识：源于必修1 P99“图5－12”、“旁栏思考”及P101“拓展应用”

①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”)。

②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。

③植物工厂里为什么不用发绿光的光源？                                               。

④蔬菜大棚薄膜最好选用______（填“无色”、“红色”或“蓝色”）塑料薄膜，原因

是__________________________________________________________________。

⑤海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，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？

【总结】1.影响叶绿素合成的因素

（1）_______：是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中     合成叶绿素，因而叶片发    。

（2）_______：影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成，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。

（3）必需元素：缺乏     、     将导致叶绿素无法合成，叶片变黄。

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

【总结】2.植物色素

 

 

 

 

 

【判断正误】

(1)氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素

(2)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

(3)某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，研磨时用水补充损失的提取液

(4)某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，将两组滤纸条置于同一烧杯中层析，用过的层析液直接倒入下水道

(5)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

(6)依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离

(7)在绿叶中色素的提取和分离实验中，无水乙醇的作用是提取和分离色素

(8)绿叶中色素的提取和分离实验中，用单层滤纸过滤研磨液以提高色素纯度

(9)制备滤纸条时用圆珠笔画横线更方便

(10)为使色素带清晰，画滤液细线后需紧接着重复画线

(11)滤液细线应该触及层析液，便于色素的溶解和分离

(12)胡萝卜素含量最少，但在层析液中的溶解度最高

(13)蓝绿色的色素带最宽，是因为叶绿素b的含量最多

(14)温室或大棚种植蔬菜时为促进植物的光合作用，补充白色光并不是最佳选择

【迁移应用】

1.(2024·贵州，3)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

2.(2023·江苏，12)下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验的叙述，合理的是