高三一轮复习18第十八课时捕获光能色素和结构

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,注：“”表示具有该条件。ABCD,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,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,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ABCD,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bD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。,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,(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