高三一轮复习18第十八课时捕获光能的色素和结构.ppt

第5章 细胞的能量供应和利用 第18讲 能量来源光与光合作用 高三生物一轮复习必修1 捕获光能的色素和结构 本讲内容在高考中年年出现，且所占 比例大。本内容主要从下列知识点出 发进行考查： 1.光合作用过程中物质和能量的变化 2.影响光合作用的因素 3.与呼吸作用综合进行实验设计、实 验分析以及对生产中的实例分析 1、(2011海南)红枫是一种木本观赏 植物，在生长季节叶片呈红色，下列关 于该植物的叙述，正确的是 A.红枫叶片不含叶绿素 B.红枫叶片呈红色是因为吸收了红光 C.红枫叶片能吸收光能进行光合作用 D.液泡中的色素吸收的光能用于光合 作用 C 一、叶绿体中的色素的种类 1、分布： 位于叶绿体类囊体的薄膜上 2、叶绿体 结构 外表：双层膜 内部 基质：含DNA、RNA、酶 （暗反应） 基粒：由类囊体重叠而成， 增大膜面积、分布着色素和 酶（光反应） 决定 功能：光合作用的场所 色素只存在于光反应部位叶绿 体类囊体薄膜上，但光反应和暗反 应都需要酶参与，所以与光合作用 有关的酶存在于两个部位叶绿 体类囊体薄膜上和叶绿体基质中， 但暗反应中酶的种类、数量多。 注意 色素 叶绿素 叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色） 类胡萝 卜素 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 3、种类 3/4 1/4 4、色素的吸收光谱 叶绿素a、叶绿素b主要吸收蓝紫光 和红光 胡萝卜素、叶黄素主要吸收蓝紫光 色素对黄光、绿光吸收少，最不吸 收的是绿光 例1、将在黑暗中放置一段时间的叶片均 分4块，置于不同的试管中，按下表进行 实验，着色最浅叶片所在的试管是 试管编号 实验 处理 CO2溶液 光照白光 蓝光 红光 绿光 碘液 注：“”表示具有该条件。 A B C D D 叶片是绿色的原因有两个：一是叶 绿素是类胡萝卜素含量的三倍；二是 色素不吸收绿光被反射回来。 秋天叶片变黄是低温使叶绿素遭到 破坏，呈现出类胡萝卜素的颜色，变 红则是液泡中花青素的颜色。 提醒 二、绿叶中色素的提取和分离 （一）提取色素： |原理：色素能溶解在丙酮或乙醇等 有机溶剂中，所以可用无水乙醇或 丙酮提取色素。 选材：鲜嫩、颜色深绿的叶片，以 保证含有较多的色素。 |步骤 二氧化硅：有助于研磨得充分 碳酸钙：防止研磨中的色素被破坏 无水乙醇：能溶解色素 注意：过滤时一般选用一层尼龙布 ，使用滤纸会吸附色素 （二）分离色素 |原理：用到的主要试剂是层析液， 色素在层析液中的溶解度不同，在滤 纸上扩散速度不同，从而分离色素。 二、绿叶中色素的提取和分离 溶解度大，扩散速度快 溶解度小，扩散速度慢 |步骤1：制备滤纸条 铅笔线 减去两角的目的： 防止两边的色素 扩散过快 |步骤2：画滤液细线 滤液 细线 要求：细、齐、直、浓 干燥后重复23次 使滤液中有较多色素，各 色素扩散的起点相同。 |步骤3：分离色素 插滤纸条 层析液 培养皿 层析液不能 没及滤液细线 插滤纸条 层 析 液 为什么用培养皿盖住烧杯？ 若层析液没过滤线， 对实验有什么影响？ 层析液是又一定毒性的可挥发 的有机溶剂 色素溶解到层析液中 ，使滤纸上色素带颜 色浅或没有色素带 |步骤4：观察实验结果 最宽的是叶绿素a ，最窄的是胡萝卜素 自上而下依次是：胡黄ab 色素带的宽窄说明什么？ 色素带在滤纸条上的位 置说明什么？ 滤纸条越上反映色素在层析液 的溶解度越大，扩散速度越快 宽度反映色素的含量，越宽说 明该色素含量越多 例2、（2011年江苏卷）某研究组获得 了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进 行了红光照射光吸收测定和色素层析条带 分析（从上至下），与正常叶片相比，实 验结果是 A光吸收差异显著，色素带缺第2条 B光吸收差异不显著，色素带缺第2条 C光吸收差异显著，色素带缺第3条 D光吸收差异不显著，色素带缺第3条 B 注意问题 1、关键词与试剂对应关系不能颠倒 提取色素无水乙醇 分离色素层析液 2、观察为绿色，因为 最不吸收绿光而透过 3、用丙酮或其它有机溶剂代替无水 乙醇提取色素，但丙酮有毒，研磨 时需采取措施防止挥发； 可用汽油代替层析液进行层析； 可用其它绿色叶片代替菠菜，但不 能用大白菜等不含叶绿素的材料。 注意问题 4、色素提取液呈淡绿色的原因分析 研磨不充分，色素未能充分提取出 来。 称取绿叶过少或加入无水乙醇过多 ，色素浓度小。 未加碳酸钙或加入过少，色素分子 部分被破坏。 注意问题 例3、在“绿叶中色素的提取与分离”实验 中得到的色素带颜色较浅，分析其原因 可能是 ( ) 加入的丙酮太多 用无水乙醇代替 丙酮 层析液没及滤液细线 研磨 时没有加入CaCO3 研磨时没有加入 SiO2 取的叶片的叶脉过多，叶肉细 胞过少 画滤液细线的次数少 使 用放置数天的波菜叶 A B C D C 三、影响叶绿素合成的因素 1、光照： 2、温度： 3、矿质元素： 光是叶绿素合成的必要条件 叶绿素的合成需要酶的催化 Mg是构成叶绿素的成分之一 Fe、Zn是叶绿素形成过程中某些 酶的辅助成分。 例4、下列对提取光合色素，进行纸层 析分离的实验中各种现象的解释，正确 的是 ( ) A未见色素带，原因可能为材料是黄 化叶片 B色素始终在滤纸上，是因为色素不 溶于层析液 C提取液呈绿色是由于其含有叶绿素a 和叶绿素b D胡萝卜素处于滤纸条最前方，是因 为其在提取液中的溶解度最高 C 例5、（11年广东卷）中国的饮食讲究“ 色香味”，颜色会影响消费。小李同学拟 研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入 侵植物水葫芦为材料进行如下实验。 I、提取叶绿素 （1）提取食用叶绿素的X应该为 _，原因是_ 。 叶绿素溶于有机溶 剂和应考虑溶剂对 人体的影响。 对人无害的有 机溶剂（食用 酒精） II、探究pH对叶绿素稳定性的影响 取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度 的溶液，于室温（约25）下进行实验 ，方法和结果如下表。 实验 组号 叶绿素 溶液mL 调pH 至 处理时 间min 溶液 颜色 3.0Y10绿色 3.07.010绿色 3.06.010黄绿色 3.05.010黄褐色 实验 组号 叶绿素 溶液mL 调pH 至 处理时 间min 溶液 颜色 3.0Y10绿色 3.07.010绿色 3.06.010黄绿色 3.05.010黄褐色 注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。 （2）表中Y应该为_ ，原 因是_ 8.0 以1.0作为pH梯度进行实验 （3）若用作食品色素，天然叶绿素色 素不适用于_食品，否则 _ pH小于6.0 叶绿素会由于酸性pH值而被破坏 实验 组号 叶绿素 溶液mL 调pH 至 处理时 间min 溶液 颜色 3.0Y10绿色 3.07.010绿色 3.06.010黄绿色 3.05.010黄褐色 (江苏)分别在A、B、C三个研钵中加2克 剪碎的鲜菠菜绿叶，按下表所示添加试剂 ，经研磨、过滤得三种不同颜色溶液:深 绿色、黄绿色(或褐色)、几乎无色。 处理ABC SiO2(少量) CaCO3(少量) 95%乙醇(10ml) 蒸馏水(10ml) (1)A处理得到的溶液颜色是_， 原因是_ 。 黄绿色 部分叶绿素受到破坏 处理ABC SiO2(