2025届高三生物一轮深度复习课件26：光合作用与能量转化第1课时

光合作用与能量转化-1第16讲白光三棱镜一轮复习第1课时（共5课时）知识点31：捕获光能的色素和结构一、捕获光能的色素二、捕获光能的结构1.绿叶中色素的提取和分离2.光合色素的功能1.叶绿体的结构2.叶绿体的功能恩格尔曼实验捕获与转化光能一、捕获光能的色素1.绿叶中色素的提取和分离1.进行绿叶中色素的提取和分离2.探究绿叶中含有几种色素1.色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，可用无水乙醇提取色素。2.各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的随层析液在滤纸上扩散的快，反之，则慢，这样几分钟后色素就会随层析液在滤纸上扩散而分离开。——纸层析法提取绿叶中的色素画滤液细线制备滤纸条分离绿叶中的色素观察记录实验目的实验原理实验步骤实验步骤提取绿叶中的色素画滤液细线称取5g绿叶放入研钵剪去主脉剪碎研磨过滤加棉塞制备滤纸条分离绿叶中的色素观察记录液面滤液细线橙黄色黄色蓝绿色黄绿色层析液12345CaCO3SiO2无水乙醇单层尼龙布纸层析法提取绿叶中的色素放入研钵剪去主脉剪碎研磨过滤加棉塞1CaCO3SiO2无水乙醇单层尼龙布溶解色素有助于研磨充分防止研磨中色素被破坏无水乙醇95%乙醇无水Na2CO3=+称取5g绿叶画滤液细线制备滤纸条分离绿叶中的色素观察记录液面滤液细线橙黄色黄色蓝绿色黄绿色层析液2345纸层析法将滤纸的一端剪去两角，并在距这一端底部1cm处用铅笔画一条细线。用毛细吸管吸取少量滤液沿铅笔线均匀地画出一条细线。待滤液干后，再重复画一到两次。不能让滤液细线触及层析液，否则滤液细线中的色素会被层析液溶解，而不能在滤纸上扩散。圆形滤纸打孔色素提取液笔帽滤液细线棉线(灯芯)蘸取盖穿过中间孔盖层析液结果色素分离的改进——灯芯法橙黄色黄色蓝绿色黄绿色避免了滤液细线触及层析的易错步骤123465层析1.绿叶中色素的提取和分离结果分析橙黄色黄色蓝绿色黄绿色胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素(¼)叶绿素(¾)滤液细线最慢最快较快较慢颜色色素种类扩散速率色素在层析液中溶解度最大较大较小最小光合色素色带错误分析滤纸条上未得到色带①滤液细线浸没到层析液中②用无清水代替乙醇进行提取①研磨不充分(未加入SiO2)②提取时加入的乙醇过多④未加CaCO3，色素分子被破坏⑤所取的绿叶不新鲜③滤液细线画的次数不够①滤液细线画得过粗或不整齐②滤纸条没经干燥处理滤纸条上的色带颜色较浅滤纸条上的色带重叠2.光合色素的功能捕获光能具有转化光能是少数的叶绿素a。进行光合作用的生物都含有叶绿素a捕获和转化光能阳光(白光)阳光是由不同波长的光组合成的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带称为光谱。400760波长/nm在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，就可以得到色素溶液的吸收光谱。阳光(白光)①光合色素的吸收光谱叶绿素a和叶绿素b的吸收峰不同叶绿素主要红光和蓝紫光①光合色素的吸收光谱类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不吸收红光①光合色素的吸收光谱海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。这种现象是如何造成的？水对红、橙光的吸收比对蓝、绿光的吸收要多,即到达深水层的光线是短波长的光。吸收蓝紫光较多的红藻分布于海水的深层。吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层；吸收蓝紫光和绿光较多的褐藻分布于海水中层；吸收率(——)氧气释放速率(——)400500600700800可见光红外光波长/nm吸收光谱作用光谱②作用光谱作用光谱显示的是不同波长的光合作用效率，通过测量光合作用对不同波长光的反应(如的O2释放)来绘制氧气释放的作用光谱和完整叶绿的吸收光谱高度一致。差异出现在类胡萝卜素的吸收区域450一550nm，意味着从类胡萝卜素到叶绿素的能量转移不如叶绿素间的能量转移有效。1.植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如的释放)来绘制的。下列叙述错误的是（

）A.叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制B.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光合作用C.光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D.叶片在640～660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的B2.下图为正常绿色植物的叶绿素a的吸收光谱、色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光谱代表各种波长下植物的光合作用效率)。植物进行光合作用时，下列物质的变化趋势与作用光谱基本一致的是（

）A.O2的释放量 B.NADPH的量C.C3的总量 D.C5的总量A3.影响叶绿素生物合成的条件光是叶绿体发育和叶绿素合成必不可少的条件，如果没有光照，大多数植物叶子会发黄。叶绿素的生物合成是一系列酶促反应，受温度影响很大。秋天叶子变黄和早春寒潮过后秧苗变白等现象,都与低温抑制叶绿素形成有关。氮和镁是叶绿素的组成成分，这些元素缺乏时不能形成叶绿素植物出现缺绿症。植物缺水会抑制叶绿素的生物合成，干旱时叶片呈黄褐色。光照温度矿质元素水分光合色素与花青素红苋菜：炒菜菜汤出色，因为是水溶性的花青素。胡萝卜：炒菜菜汤不出色，因为是脂溶性的胡萝卜素。比较项目光合色素细胞液色素(花青素)存在部位叶绿体液泡溶解性脂溶性水溶性代表种类类胡萝卜素和叶绿素花青素颜色橙黄、黄、绿红、蓝、紫颜色变化不随pH改变变化颜色随pH改变变化颜色(2012年浙江卷，30题，节选)植物停止供水一段时间后，叶片变黄，原因是：______________________________________________________________________。叶绿素合成停止或叶绿素分解，类胡萝卜的颜色显露出来。秋天爬山虎的叶子逐渐变红，在显微镜下观察这样的叶片横切，可以看到栅栏组织细胞整体呈观均匀红色，加入稀碱液处理5分钟，可见有些细胞变蓝了，使细胞呈现红色的是：()A．液泡中的花青素

B．叶绿体

C．无法判断

D．细胞壁中的色素

A二、捕获光能的结构叶绿体的结构适于进行光合作用①4种光合色素分布在_____________________。

②与光合作用有关的酶分布在_______________________________③外膜和内膜是透明的利于光的透过。1.叶绿体的结构类囊体的薄膜上类囊体膜上和叶绿体基质中2.叶绿体的功能恩格尔曼实验1实验结论：氧气是叶绿体在光下放出来的。恩格尔曼实验设计巧妙之处水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；好氧细菌可确定释放氧气的部位。叶绿体上可分为获得光照和无光照的部位，相当于一组对照实验。明确实验结果完全是由光照引起的实验选材好没有空气的环境排除了空气中氧气的干扰用极细的光束点状投射黑暗(局部光照)和完全暴光的对照用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的好氧细菌聚集在红光区和蓝紫光区。实验结论：叶绿体主要利用红光和蓝紫光释放氧气恩格尔曼实验2白光三棱镜类囊体膜上和叶绿体基质中含有多种光合作用所必需的酶结论：叶绿体是光合作用的场所。2.叶绿体的功能直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。恩格尔曼实验之后研究发现光合作用需要特定的物质和结构，回答下列有关问题：1)光合作用是能够_______和转化光能的生物学途径。叶绿体的结构适于进行光合作用，主要表现是：通过________堆叠形成________的方式极大地拓展了受光面积，增加了色素分子______分子的分布捕获类囊体基粒酶(2)海洋中的藻类如绿藻、红藻、褐藻，由于细胞中所含色素的_______________________有差异，对不同波长光的吸收有差别，从而显现出不同的颜色。和数量种类3)测定三种藻类的吸收光谱如下图，则图中c曲线表示________的吸收光谱。已知短波长的光比长波长的光水中的传输性能更好，则三种藻类中，更适合生长在深海的是______。光合作用需要特定的物质和结构，回答下列有关问题：绿藻a拓展：光合作用中红光的能量转化率最高1.光合能量转化效率能量转化率=光合作用储存在有机物中的能量×100%所需光照的能量2.光合固定有机物与光子数有关，与光子种类无关。暗反应合成一定量的有机物，所需的光子数是一定的，与光子是蓝光的光子还是红光的光子无关。3.相同光照强度时，红光的光子数多于蓝光的光子数4.蓝光在光合色素分子间传递散失的能量比红光多拓展：光合作用中红光的能量转化率最高光照强度相同的红光和蓝光红光的光子多红光传递过程中能量散失少蓝光的光子少蓝光传递过程中能量散失多红光蓝光合成有机物多合成有机物少光照能量相同储存的能量多储存的能量少光合作用中红光的能量转化效率高拓展：光合