2026届高三一轮复习生物：捕获光能的色素和结构课件

一、实验：绿叶中色素的提取和分离 第17讲、捕获光能的色素和结构 1.实验原理 （1）提取原理 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，用无水乙醇提取色素。 （2）分离原理 绿叶中的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得快；反之则慢。 2、分离方法： 纸层析法 3.特性： 易溶于有机溶剂，不能溶于水 1 3、过程 （1）色素的提取 取材： 研磨： 过滤： 收集： 称取5g的新鲜绿叶，剪碎，放入研钵中。 放入少许二氧化硅和碳酸钙，再放入10mL无水乙醇迅速、充分地研磨 使研磨更充分 防止色素被破坏 溶解提取色素 将研磨液迅速倒入玻璃漏斗(漏斗基部放一块单层尼龙布)中进行过滤。 收集滤液,封口。 铅笔线 画铅笔细线 画滤液细线 制备滤纸条： 干燥的滤纸条，一段剪去两角，底部1cm用铅笔画细线 可以使层析的色素带整齐 防止色素带重叠 滤液细线 画滤液细线 （2）色素的分离 插滤纸条 层析液 培养皿 分离色素： 将滤纸条有滤液细线的一端朝下轻轻放入层析液中（滤液细线不能触及层析液），随后用培养皿盖住烧杯 防止色素溶解在层析液中 沿铅笔线画一条细直齐的滤液细线，干燥后，再画一两次 积累更多色素 类胡萝卜素 叶绿素 橙黄色 黄色 蓝绿色 黄绿色 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 绿叶中光合素色的种类 思考：如果用圆形滤纸替代滤纸条做层析实验，在圆心处点样。滤液在圆形滤纸上的扩散结果如何？ (含量约占1/4) (含量约占3/4) 4.实验结果： 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 橙黄色 黄色 蓝绿色 黄绿色 最少 较少 最多 较多 最高 较高 较低 最低 最快 较快 较慢 最慢 探究完成：请列表从色素颜色、含量、溶解度、扩散速度等方面比较四种光合色素。 间距 最大 间距最小 ①色素带的条数与色素种类有关 ②色素带的宽窄与色素含量有关 ③色素带扩散速度与溶解度有关 ④4种色素的颜色不同说明不同色素吸收了不同波长的光。 叶绿素溶液 类胡萝卜素溶液 二、色素的作用 400 500 600 700 叶 绿 素 a 叶绿素b 类胡萝卜素 (1)叶绿素主要吸收: (2)吸收光的范围： 红光和蓝紫光 类胡萝卜素主要吸收: 蓝紫光 可见光的波长是400～760 nm，一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光 二：叶绿体的结构及功能 （1）结构： 外膜 内膜 基粒 基质 思考：叶绿体适于进行光合作用的结构特点？ ①叶绿体内含有大量的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积 ③叶绿体基质和类囊体膜上含有光合作用有关的酶。 ②吸收光能的4种色素分布在类囊体薄膜上。 （2）.叶绿体功能的实验验证 结论： 氧气是叶绿体释放出来的。 ①恩格尔曼的实验一 恩格尔曼实验在设计上巧妙之处： （1）、用水绵和好氧细菌作实验材料，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，好氧细菌可确定释放氧气多的部位 （2）、将临时装片置于没有空气的黑暗环境，排除了氧气和光的干扰。 （3）、用极细的光束照射，叶绿体上有光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验。 （4）、进行黑暗（局部光照）与曝光的对照实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。 好氧细菌分布于所有受光部位 水绵 好氧细菌 极细光束照射 完全曝光 黑暗 无空气 好氧细菌集中于被光束照射的部位 ②恩格尔曼实验二 三棱镜 照射水绵 好氧细菌聚集在红光和蓝紫光的区域 资料2：在类囊体膜上叶和绿体基质中含有多种进行光合作用所必需的酶。 讨论：为什么大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域？ 这是因为水绵叶绿体上的色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长光的照射下，叶绿体会释放氧气，适于好氧细菌在此区域分布。 叶绿体主要吸收红光和蓝紫光 结论： 综合上述资料可以得出： 叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧 综合这两个实验可以得出： 叶绿体是光合作用的场所 1.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 D 2.右图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝细菌经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是( ) A.研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素 B.层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液 C.在敞开的烧杯中进行纸层析时，需通风操作 D.实验验证了该种蓝细菌没有叶绿素b D 3.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 C 4.某生物探究小组以红色苋菜叶片为实验材料，用无水乙醇提取叶片中的色素，如图甲、乙两组分别是以层析液和蒸馏水分离色素得到的结果。已知植物花青素易溶于无水乙醇和蒸馏水，不溶于层析液中，光合色素不溶于蒸馏水。下列叙述错误的是（    ） A．提取色素过程中加入二氧化硅的目的是 使研磨充分 B．甲组滤纸条从上往下第三条色素带的颜 色是蓝绿色 C．层析后乙组滤液细线处的颜色是无色 D．紫红色的花青素分布在液泡中，乙组滤液细线上方的色素带的颜色是紫红色 C 5．红叶李的叶片呈现红色，这与花青素有关，花青素为水溶性色素，也可用无水乙醇提取。某同学用红叶李叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先置于蒸馏水中进行层析，再在层析液中层析，过程及结果如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．1~5中色素均能捕获光能 B．2最可能是黄绿色的叶绿素b C．进行该实验应在通风好的条 件下进行 D．2~5中的色素均不能溶解在蒸馏水中，但可溶解在层析液中 A 6.如图1所示为某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行相关实验的流程，请分析回答下列问题： （1）纸层析法分离色素的“结果①”如图2所示，其中共有的色素带的颜色是_______________ ，据此能得出的结论是_______________________。 橙黄色、黄色 叶绿素的形成需要光 (2)一分子叶绿素中含有一个Mg2＋(可被H＋、Cu2＋等置换)。将韭菜色素滤液用质量分数为5%的HCl溶液处理一段时间后，其颜色与研磨过程中未加入________时的颜色相似。 CaCO3 二、拓展应用 1.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。这种现象与光能的捕获有关吗？ 【答案】有关，不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出了红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。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，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红藻分布于海水深的地方。 Lavf57.56.101 $