2026届新高考生物热点冲刺复习光合作用

2026届新高考生物热点冲刺复习光合作用目录01绿叶中色素的提取和分离（实验）02色素的吸收光谱03叶绿体的结构适于进行光合作用04知识总结与素养提升绿叶中色素的提取和分离（实验）01绿叶中的色素可溶解于有机溶剂，如无水乙醇，利用这一特性可将绿叶中的色素提取出来，为后续的分离和研究做准备。提取原理不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度越高扩散速度越快，通过纸层析法可实现不同色素的分离，使不同色素在滤纸条上呈现出不同的位置。分离原理实验原理实验试剂及作用无水乙醇的作用是溶解并提取色素，也可用95%乙醇加无水碳酸钠作为替代方案。它能使绿叶中的色素溶解其中，便于后续操作。无水乙醇层析液用于分离色素，其成分是石油醚、丙酮、苯的混合。不同色素在层析液中溶解度不同，从而在滤纸条上扩散速度不同，实现分离。层析液二氧化硅有助于研磨充分，在研磨绿叶时加入二氧化硅，可使绿叶破碎得更彻底，让色素能更好地溶解到提取液中。二氧化硅碳酸钙能防止叶绿素被破坏，在研磨过程中，细胞结构被破坏可能会释放出一些物质影响叶绿素，碳酸钙可起到保护叶绿素的作用。碳酸钙实验试剂及作用实验步骤首先取材，称取5g新鲜绿叶，剪去主脉、剪碎；接着研磨，加入二氧化硅、碳酸钙及5-10mL无水乙醇，迅速充分研磨；然后过滤，用单层尼龙布过滤研磨液；最后收集，滤液试管口用棉塞塞严。提取绿叶中的色素先制备滤纸条，剪去两角，距底部1cm画铅笔线；再画滤液细线，要求细、直、匀，待干后重复1-2次；接着分离色素，将滤纸条插入层析液，注意滤液细线不触及层析液；最后观察与记录色素带的条数、颜色、宽窄。分离绿叶中的色素实验：绿叶中色素的提取和分离（注意事项）01[思考相关问题]提取绿叶中的色素：①为什么用新鲜绿叶？②研磨时应注意什么？原因是什么？③过滤时漏斗基部的尼龙布能否用滤纸替代？原因是什么？④为什么盛放滤液的试管口要加棉塞？保证滤液中色素含量高。研磨时要迅速、充分，原因：保证色素释放得更加充分且挥发量少。不能，原因：滤纸的吸附性强，会导致滤液中色素的浓度过低。防止乙醇挥发和色素氧化。实验：绿叶中色素的提取和分离（注意事项）01[思考相关问题]提取绿叶中的色素：⑤某实验小组得到的色素提取液颜色过浅，请结合实验步骤分析可能的原因有哪些？①未加入二氧化硅或研磨不充分，色素未能充分提取出来；②称取绿叶过少或加入的无水乙醇过多，色素溶液浓度小；③未加入碳酸钙或加入过少，部分色素分子被破坏。色素的吸收光谱02实验结论叶绿素a和叶绿素b在光合作用中起着关键作用，它们对蓝紫光和红光有主要的吸收作用。这使得植物能够利用这部分光谱的光能进行光合作用，为自身生长提供能量。叶绿素a、叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光01胡萝卜素和叶黄素也是光合色素的重要组成部分，它们主要吸收蓝紫光。这种吸收特性有助于植物更充分地利用不同波长的光，提高光能的利用效率。胡萝卜素、叶黄素主要吸收蓝紫光02相关知识拓展阴天时选择蓝紫光和红光进行补光，因为色素主要吸收这两种光，采用这种补光方式能提高光能利用效率，满足植物光合作用对光的需求。阴天补光选择冬季大棚选择无色塑料薄膜，这样能充分利用太阳光的七色光，为植物提供更全面的光照，有利于植物进行光合作用，促进生长。冬季大棚塑料薄膜选择可见光的波长范围在400-760nm之间，小于400nm的是紫外光，大于760nm的是红外光。了解可见光波长范围有助于理解色素对不同光的吸收情况。可见光波长范围海洋藻类垂直分布与色素吸收光谱的关系海洋中不同藻类的垂直分布与色素吸收光谱密切相关。绿藻分布在浅海，褐藻在中海，红藻在深海。这是因为不同深度的海水光质不同，藻类的色素吸收光谱特性使其适应不同的光照环境。实例分析真题演练例1.(2024·广东卷，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真题演练例2.(2024·贵州卷，3)为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法(一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比)分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是()A.叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素B.分离提取液中的光合色素可采用纸层析法C.光合色素相对含量不同可使叶色出现差异D.测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段真题演练例3.(2023·江苏卷，12)下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是()A.用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏B.若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠C.该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量D.用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带，花青素位于叶绿素a、b之间旧知识回顾色素种类颜色含量溶解度扩散速度主要吸收橙黄色黄色蓝绿色黄绿色最少较少最多较多最高最快较高较快较低较慢最低最慢胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b蓝紫光蓝紫光和红光思考与光合作用有关的色素存在于哪呢？叶绿体叶绿体的结构适于进行光合作用03叶绿体的结构叶绿体具有双层膜结构，由外膜和内膜组成。双层膜能够维持叶绿体内部环境的稳定，为光合作用的进行提供相对稳定的条件。叶绿体内部的基粒由类囊体堆叠形成，类囊体薄膜上分布着叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素这4种光合色素，以及光反应相关的酶，有利于捕获光能。外表：双层膜（外膜+内膜）内部结构：基粒：由类囊体堆叠而成，类囊体薄膜分布4种光合色素及光反应相关酶01内部结构：基质：含有暗反应相关酶叶绿体的基质中含有暗反应相关的酶，这些酶参与光合作用暗反应阶段的化学反应，为二氧化碳的固定和糖类等有机物的合成提供了必要的催化条件。02结构优势：类囊体数量多，极大扩展受光面积类囊体数量众多，这一结构特点极大地扩展了叶绿体的受光面积，使得叶绿体能够更充分地吸收光能，提高光合作用的效率。叶绿体的结构叶绿体功能的实验验证（恩格尔曼实验）实验材料：水绵（螺旋带状叶绿体）、需氧细菌恩格尔曼实验选用水绵作为实验材料，水绵具有螺旋带状的叶绿体；还用到了需氧细菌。这样的材料选择为实验的成功奠定了基础。实验设计与结论：实验1：黑暗无空气环境+极细光束→证明光合作用需要光照，场所是叶绿体在黑暗无空气的环境中，用极细光束照射水绵，通过观察需氧细菌的分布，证明了光合作用需要光照，且光合作用的场所是叶绿体。叶绿体功能的实验验证（恩格尔曼实验）实验设计与结论：实验2：透过三棱镜的光照射→证明叶绿体主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用用透过三棱镜的光照射水绵，根据需氧细菌的分布情况，证明了叶绿体主要吸收红光和蓝紫光来进行光合作用。实验巧妙之处：材料选择、实验条件控制（无空气黑暗环境）恩格尔曼实验的巧妙之处在于材料的选择，水绵的螺旋带状叶绿体便于观察；同时对实验条件进行了严格控制，创造无空气黑暗环境，排除了其他因素的干扰。类囊体薄膜上有光合色素和光反应相关的酶，能够捕获光能，将光能转化为化学能，为光合作用的光反应阶段提供能量和物质基础。类囊体薄膜：捕获光能（色素+光反应酶）叶绿体的基质中存在暗反应相关的酶，这些酶能够催化二氧化碳的固定和还原等反应，使光合作用的暗反应阶段顺利进行，合成糖类等有机物。基质：进行暗反应（暗反应酶）叶绿体的双层膜可以将叶绿体内部与外界环境分隔开来，维持叶绿体内部环境的稳定，保证光合作用所需的各种化学反应在适宜的条件下进行。双层膜：维持内部环境稳定结构与功能的联系真题演练例4.(2025·河北保定调研)科学家将色素溶液与阳光之间放置一块三棱镜，分别让不同颜色的光照射色素溶液，得到色素溶液的吸收光谱如下图所示，①②③代表不同色素。下列说法正确的是(

)A.①在红光区吸收的光能可转化为ATP中的化学能B.②为蓝绿色，③为黄绿色，二者均含有Mg2+C.纸层析法分离色素时，②处于滤纸条最下端D.种植蔬菜大棚时可使用蓝紫色或红色的塑料薄膜知识总结与素养提升04核心知识梳理色素种类包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素。叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。它们分布在叶绿体类囊体薄膜上，在光合作用中发挥着捕获光能的重要作用。色素种类、特性、分布1叶绿体具有双层膜，内部基粒由类囊体堆叠而成，类囊体薄膜分布着光合色素及光反应相关酶，基质含有暗反应相关酶。类囊体扩展受光面积，双层膜维持内部环境稳定，保证光合作用顺利进行。叶绿体结构与功能2实验原理与操作实验原理方面，提取色素利用其可溶于有机溶剂，分离则依据不同色素在层析液中溶解度不同。操作包括提取和分离绿叶中色素的一系列步骤，如研磨、过滤、画滤液细线等，每个步骤都有严格要求。核心知识梳理科学探究素养在光合作用相关实验设计中，要合理选择实验材料，如恩格尔曼实验选择水绵和需氧细菌。同时，要控制好实验条件，像创造无空气黑暗环境，通过不同的实验设置来验证光合作用的相关结论。实验设计在色素提取和分离实验等中，可能会出现色素提取液颜色过浅等误差。分析误差原因时，要考虑新鲜绿叶的选择、研磨操作、试剂使用等因素，从而准确找出问题所