2018版高中生物 第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 能量之源—光与光合作用 第1课时 捕获光能的色素和结构课件 新人教版必修1.ppt

第4节能量之源光与光合作用第1课时捕获光能的色素和结构,自主学习,凝练素养,自主学习读教材学基础,一、实验:提取和分离叶绿体色素请仔细阅读教材第9798页的实验,完成下面的问题。1.提取叶绿体色素(1)原理:绿叶中叶绿体色素能够溶解在有机溶剂中。,无水乙醇,(2)过程,剪碎,二氧化硅、碳酸钙,无水乙醇,单层尼龙布,过滤,色素滤液,2.分离叶绿体色素(1)原理:各种色素在层析液中的不同,高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。因而色素就会随着在滤纸上的扩散而分离开。(2)步骤,溶解度,溶解度,层析液,剪去两角,1cm,毛细吸管,滤液干,一两,滤液细线,棉塞,观察结果:滤纸条上色素带有四条。,判断(1)可以用层析液提取叶绿体色素。()(2)加入二氧化硅的目的是使研磨更充分。()(3)过滤研磨液时漏斗基部放一块剪好的滤纸进行过滤,将滤液收集到试管中。()(4)重复画线时要注意在滤液未干前操作。(),二、叶绿体中色素的种类、分布及吸收光谱请仔细阅读教材第9899页,完成下面的问题。,蓝绿,橙黄,蓝紫,三、叶绿体的结构与功能请仔细阅读教材第99100页“叶绿体的结构”,完成下面的问题。1.形态:一般呈扁平的形或形。2.结构,椭球,外膜,内膜,基粒,类囊体,色素和酶,基质:,球,3.功能:是进行的场所。4.功能验证恩格尔曼实验(1)恩格尔曼实验过程、现象及结论,光合作用,叶绿体,叶绿体,(2)恩格尔曼实验设计巧妙之处实验材料选择水绵和好氧细菌:水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察;用好氧细菌可确定的部位。没有空气的黑暗环境:排除了和的干扰。用极细的光束点状投射:叶绿体上可分为获得光照和无光照的部位,相当于一组实验。进行黑暗(局部光照)和完全暴露在光下的对照实验:明确实验结果完全是由引起的等。思考叶绿体与其功能相适应的结构特点有哪些?提示:(1)叶绿体的基质和类囊体薄膜上含有与光合作用有关的酶。(2)类囊体的薄膜上分布有捕获光能的色素。(3)叶绿体中类囊体堆叠成基粒,增大了内部膜面积。,释放氧气,氧气,光,对照,光照,主题一,凝练素养解难题提能力,提取和分离叶绿体色素实验问题剖析,教师参考,问题引领:1.若在滤纸条上观察到的色素颜色过浅,分析可能的原因有哪些?,2.在滤纸条上,4种色素位置及含量是怎样的?,1.研磨时放入少量二氧化硅和碳酸钙的目的分别是什么?提示:加入碳酸钙的目的是防止研磨中叶绿素被破坏;加入二氧化硅的目的是使研磨充分。2.收集到的滤液绿色过浅的原因有哪些?提示:(1)未加二氧化硅,研磨不充分;(2)使用放置天数较多的绿叶,色素含量少;(3)一次加入的无水乙醇太多,提取浓度太低;(4)未加碳酸钙或加入的太少,色素分子被破坏。3.滤纸条为什么要剪去两个角?提示:剪去两个角的目的是防止层析液在滤纸条的两端扩散过快,得到的色素带不整齐。,4.为什么滤液细线要画得细、齐、直?为什么要重复画滤液细线?提示:滤液细线如果画得不细、齐、直,在层析时会导致色素带的重叠而影响分离效果。要重复画一两次滤液细线的目的是积累更多的色素,使分离后的色素带更明显。5.为什么滤液细线不能触及层析液?提示:如果让滤纸上的滤液细线触及层析液,滤液中的部分色素会溶解在层析液中,就会无明显的色素带而影响实验效果。6.层析时烧杯要加盖,为什么?提示:层析时烧杯要加盖的目的是防止层析液中的挥发性物质挥发出来对人体有害。,7.滤纸条上色素带的排列顺序怎样?宽窄如何?这说明了什么?提示:从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。宽窄:叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素。由宽窄可以看出它们的含量不同;由位置可以得出它们在层析液中的溶解度不同,越靠上的溶解度越大。,【典例1】(2017四川眉山期末)下图表示利用新鲜菠菜绿叶进行的提取和分离叶绿体色素实验纸层析的结果,下列有关分析错误的是()A.产生该实验结果的原因是研磨时没加入无水乙醇B.产生该实验结果的原因是研磨时没加入碳酸钙C.色素分离的原理是色素在层析液中的溶解度不同D.四种色素中左边两种色素主要吸收蓝紫光和红光,解析:图中由左到右四条色素带依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素,若研磨时没加入无水乙醇,则层析结果中不会出现色素带;正常叶片中叶绿素含量远多于类胡萝卜素的含量,而该实验结果中类胡萝卜素的含量远多于叶绿素,说明研磨时没加入碳酸钙,导致部分叶绿素被破坏。答案:A,备选例题,(2017安徽合肥联考)较长时间黑暗中生长的植物,对其叶片进行提取和分离叶绿体色素,结果最可能为(),B,解析:叶绿体色素的分离实验结果从上到下分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。已知植物处于黑暗环境中较长时间,则不能合成叶绿素,因此导致滤纸条上第三和第四条色素带缺失。,【题组演练】1.(2017安徽宣城期末)下列对提取叶绿体色素,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.色素在滤纸上未发生分离,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bD.叶黄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,解析:选择黄化叶片为实验材料,若操作无误,只会缺少部分色素带,但仍会有色素带出现;叶绿体中的色素在滤纸条上未发生分离,其原因可能是滤纸没有接触到层析液;胡萝卜素处于滤纸条最前方,是因为其在层析液中的溶解度最高。,2.(2017安徽合肥期末)如图表示某同学做“提取和分离叶绿体色素”实验的改进装置,下列与之有关的叙述中,错误的是()A.应向培养皿中倒入层析液B.应将滤液滴在a处C.实验结果应得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形)D.实验得到的若干个同心圆中,最小的一个圆呈橙黄色,D,解析:分离色素的试剂是层析液,将色素提取液滴在a处,b处连接层析液,结果能得到4个同心圆,从外向内分别是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色);胡萝卜素溶解度最大,扩散速度最快,则形成的圆最大,颜色是橙黄色。,3.(2017辽宁庄河期末)某研究小组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。如将其叶片进行红光照射并进行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,推测实验结果是()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,解析:叶绿体色素有四种,经纸层析法得到的色素带从上至下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,而叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。所以叶黄素缺失突变体叶片,在进行红光照射并测定光吸收时差异不显著,而色素带缺叶黄素条带,位于第2条。,主题二,叶绿体的结构和功能,【典例2】(2017宁夏育才中学联考)如图所示,图甲为叶绿体结构模式图,图乙是图甲的部分结构放大图。下列相关叙述正确的是()A.图甲中生物膜的面积主要靠内膜向内折叠形成嵴而增大B.图乙所示的结构来自图甲中的C.中含有4种色素,其中叶绿素b含量最多D.中含有与光合作用有关的色素,有利于光合作用的进行,解析:图甲中主要靠类囊体堆叠形成基粒而增加生物膜的面积;图乙所示的生物膜上含有光合色素,来自图甲中的基粒;基粒中含有4种色素,其中叶绿素a含量最多;与光合作用有关的色素只分布在基粒上,叶绿体基质中没有。答案:B,【题组演练】1.下列关于叶绿体基粒的说法中,正确的一组是()每个叶绿体基粒含有几个到几十个类囊体基粒附着在内膜的突起嵴上类囊体的薄膜上有进行光合作用的色素光合作用有关的酶全都分布在基粒上A.B.C.D.,C,解析:叶绿体中没有嵴,错误;光合作用有关的酶不仅分布在基粒上,还分布在叶绿体基质中,错误。,2.下列关于叶绿体的叙述中,正确的是()A.植物细胞均含有叶绿体B.叶绿体基质、线粒体基质和细胞质基质的功能和所含化合物均相同C.叶绿体中所含色素分布在叶绿体类囊体薄膜上和基质中D.叶绿体中含有少量DNA和RNA,D,解析:叶绿体主要分布在植物的绿色叶片等见光的部位,不是植物所有细胞都含有叶绿体,如根尖细胞不含叶绿体;不同的基质中所含化合物的成分不同,功能也不同,叶绿体中具有吸收光能作用的四种色素只分布在叶绿体的类囊体薄膜上,在叶绿体的基质中不含有色素。,形成学科核心素养,(一)重要生物学概念1.无水乙醇能提取叶绿体色素,原理是色素能溶解在无水乙醇中。2.层析液可分离色素,原理是不同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。3.二氧化硅有助于研磨充分,碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。4.层析后滤纸条上自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。5.叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。6.参与光合作用的色素分布于叶绿体类囊体薄膜上