高中生物第5章细胞的能量供应和利用第4节第1课时捕获光能的色素和结构课件新人教必修110251419

第1课时

捕获光能的色素和结构一二一、捕获光能的色素1.绿叶中色素的提取和分离一二一二2.色素的含量和种类

一二[思考]1.为什么研磨时要迅速?实验中两次用棉塞的目的分别是什么?答案:无水乙醇易挥发。第一次是防止无水乙醇挥发,第二次是防止层析液挥发。2.画滤液细线时为什么重复画一两次?答案:保证滤液细线上附着更多的色素,使分离后的色素带明显。3.滤纸条上色素带有四条,说明了什么?答案:色素有四种。一二预习反馈1.判断正误。(1)分离色素时,在层析液中溶解度越高的,则在滤纸条上扩散的速度越慢。(×)(2)研磨绿叶时,要加入二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇。(√)(3)色素分离后,在滤纸条上的从上而下的四条色带分别是叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a和叶绿素b。(×)(4)叶绿素和类胡萝卜素都主要吸收蓝紫光和红光。(×)2.连线。一二二、叶绿体的结构和功能1.叶绿体的结构一二2.叶绿体的功能:进行光合作用的场所。3.恩格尔曼的实验实验设计:把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中,然后用极细的光束照射水绵;之后再将临时装片暴露在光下。实验现象:极细的光束照射,细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中;完全暴露在光下,细菌分布在叶绿体所有受光的部位。实验结论:叶绿体是光合作用的场所,氧气是叶绿体释放的。一二预习反馈1.判断正误。(1)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体的基粒和基质中。(

×

)(2)叶绿体是绿色植物进行光合作用的主要场所。

(

×

)2.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,下面有关叶绿体的叙述,正确的是(

)A.叶绿体中的色素都分布在类囊体的薄膜上B.叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上C.与光合作用有关的酶只分布在叶绿体基质中D.与光合作用有关的酶只分布在外膜、内膜和基粒上解析:叶绿体中的色素都分布在类囊体的薄膜上。在叶绿体的基粒上和基质中,含有许多进行光合作用所必需的酶。答案:A探究点一探究点二探究点一探究点二2.下图为实验结果的四条色素带及对应色素,请回答下列问题。探究点一探究点二(1)色素带的宽窄与色素含量有关,色素带越宽说明此种色素含量越多。(2)相邻两条色素带之间距离最远的是胡萝卜素和叶黄素,最近的是叶绿素a和叶绿素b。(3)根据色素带的位置,可推知四种色素扩散速度的快慢(或溶解度的高低),溶解度由高到低依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。探究点一探究点二归纳提升1.色素的提取和分离探究点一探究点二2.绿叶中的色素

探究点一探究点二3.“绿叶中色素的提取和分离”实验异常现象分析(1)收集到的滤液绿色过浅的原因①未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。②使用放置数天的菠菜叶,滤液色素(叶绿素)太少。③一次加入大量的无水乙醇,提取物浓度太低。④未加碳酸钙或加入量过少,色素分子被破坏。(2)滤纸条上色素带重叠的原因:滤液细线画得过粗。(3)滤纸条上看不见色素带的原因①忘记画滤液细线。②滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中。探究点一探究点二典例剖析学生利用新鲜菠菜叶进行绿叶中色素的提取和分离实验时,由于各组操作不同,出现了下列四种不同的层析结果。下列分析不合理的是(

)探究点一探究点二A.甲可能是因为误用蒸馏水作提取液和层析液B.乙可能是因为研磨时未加入SiO2C.丙是正确操作得到的理想结果D.丁可能是因为研磨时未加入CaCO3解析:甲中没有提取到任何色素,有可能是用蒸馏水作溶剂,而色素不溶于水;乙中得到的色素量都较少,有可能是没有加入SiO2,使研磨不够充分;丙中得到的色素含量较高,但叶绿素的含量低于类胡萝卜素的含量,可能是因为该材料是发黄的叶片;丁可能是研磨时未加入CaCO3,破坏了叶绿素,导致叶绿素的含量下降。答案:C探究点一探究点二活学活练1.下列有关叶绿体色素的叙述,错误的是(

)A.叶绿体色素在层析液中的溶解度越高,在滤纸上扩散就越慢B.叶绿素a和叶绿素b在研磨时容易被破坏C.利用纸层析法可分离四种叶绿体色素D.滤纸条上得到的色素带不整齐,可能与滤液细线不细不齐有关答案:A探究点一探究点二2.下图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置,下列与之有关的叙述,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,而不能滴在b处C.实验结果应是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探究点一探究点二解析:色素在滤纸上的扩散速度取决于其在层析液中的溶解度,溶解度大的色素随层析液在滤纸上的扩散速度快。在改进的装置中,a处应滴加滤液,层析液加入培养皿中,层析液沿灯芯向上扩散,到达a点后沿圆形滤纸扩散,得到四个不同颜色的同心圆,最大的一个圆是橙黄色。圆形滤纸上四个同心圆由外到内的顺序和滤纸条上由上到下的顺序一致。答案:D探究点一探究点二捕获光能的结构——叶绿体问题情景下图中图甲为叶绿体的结构模式图,图乙为不同色素的吸收光谱。结合这两个图思考讨论下列问题。探究点一探究点二1.图甲中的①②③所代表的结构分别是什么?答案:①②③所代表的结构分别是叶绿体的内外膜、叶绿体基质、基粒。2.捕获光能的色素分布在图甲中的哪个结构上?该结构是如何构成的?答案:色素分布在图甲中的基粒上;一个基粒由多个类囊体堆叠而成。3.叶绿体是如何增大生物膜面积的?答案:叶绿体通过类囊体堆叠形成基粒的形式增大膜面积。4.进行光合作用所必需的酶分布在叶绿体的哪些结构中?答案:进行光合作用所必需的酶分布在叶绿体的基粒上和叶绿体基质中。5.分析图乙,说出色素1和色素2分别代表哪种色素。答案:色素1和色素2分别是叶绿素b和叶绿素a。探究点一探究点二归纳提升1.恩格尔曼的实验设计的“四妙”之处(1)实验材料选得妙: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;用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。(2)排除干扰的方法妙:没有空气的黑暗环境,排除了氧气和光的干扰。(3)观测指标设计得妙:用极细的光束点状投射,叶绿体上可分为有光照和无光照的部位,相当于一组对照实验。(4)实验对照设计得妙:进行黑暗(局部光照)和曝光对照实验,明确实验结果完全是由光照引起的等。探究点一探究点二2.与叶绿体有关的几点注意事项(1)与光合作用有关的酶分布在类囊体的薄膜上和叶绿体基质中,但光合色素只分布在类囊体的薄膜上。(2)叶绿体以囊状结构堆叠成基粒的方式增大膜面积。(3)叶绿体基粒是由类囊体堆叠而成,每个基粒含2~100个类囊体,基粒之间不是孤立的,它们可通过薄膜相连。探究点一探究点二典例剖析图甲为叶绿体结构模式图,图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。下列相关叙述正确的是(

)A.图乙所示结构取自图甲中的①或③B.与光合作用有关的酶全部分布在图乙所示结构上C.图乙所示的结构可吸收全部的太阳光D.叶绿体以图甲③的形式扩大膜的面积探究点一探究点二解析:图乙所示结构含有光合色素,光合色素只分布在叶绿体的类囊体薄膜上,对应于图甲中的③,A项错误;在叶绿体的基质(图甲中④)中,也分布有与光合作用有关的酶,B项错误;色素只吸收太阳光中的部分可见光,C项错误;③是叶绿体的类囊体,叶绿体以图甲③的形式扩大膜的面积,D项正确。答案:D探究点一探究点二活学活练1.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.液泡中色素吸收的光能用于光合作用解析:红枫叶含叶绿素,可进行光合作用,红枫叶片呈红色是因液泡中含有色素,其色素是不能吸收光能进行光合作用的。答案:C探究点一探究点二2.为探究叶绿体吸收光能后是否有氧气产生,某学者设计了以下实验:制作载有水绵和好氧细菌的临时装片,用极细光束照射水绵,同时放在显微镜下观察。下列关于该实验的分析,不正确的是(

)A.在光束照射到水绵之前,应该加三棱镜将混合光分解B.临时装片应放置在没有空气的黑暗环境中C.好氧细菌起指示