2027届高考生物人教版一轮复习课件+第12课时　捕获光能的色素和结构及光合作用原理的探索

捕获光能的色素和结构及光合作用原理的探索第三单元第12课时内容索引考点一捕获光能的色素和结构考点二光合作用原理的探索捕获光能的色素和结构考点一ONE1.绿叶中色素的提取和分离●绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂（无水乙醇或丙酮）中，因此，可以用无水乙醇等有机溶剂来提取叶绿体中的色素实验原理有机溶剂如

能溶解色素。各种色素在

中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢。分离原理：提取原理：层析液无水乙醇二氧化硅碳酸钙溶于层析液中防止色素实验步骤提取绿叶中的色素研磨过滤收集滤液剪碎绿叶研磨充分保护叶绿素无水乙醇溶解色素制备滤纸条滤纸条一端减去两角：扩散均匀待滤液干后重画1~2次滤纸条插入层析液中，层析液不能触及滤液细线画滤液细线分离滤液中的色素细、齐、直橙黄色叶黄素黄色叶绿素a蓝绿色黄绿色实验结果异常现象分析无水乙醇层析液2.色素的分布和作用(1)分布：叶绿体

上。(2)作用：吸收、传递（四种色素）、转化光能。(3)吸收光谱：一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光。叶绿素对______________的吸收量大，类胡萝卜素对

的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量

。类囊体薄膜红光和蓝紫光蓝紫光较少3.叶绿体的结构和功能椭球形球形①双层膜②基质：暗反应类囊体色素光合作用被光束照射到的部位所有受光部位每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成，扩大了内部膜的表面积，这些囊状结构称为类囊体膜上需氧细菌分布叶绿体形态：一般呈扁平的

或结构：外表：内部：含有与

有关的酶③基粒：由堆叠而成。分布有

功能：进行

场所恩格尔曼实验的证据水绵和需氧细菌无空气黑暗中用极细光束照射：需氧细菌集中于叶绿体完全曝光：和光反应有关的酶恩格尔曼的第一个实验甲乙1.恩格尔曼第一个实验的结论是什么？（1）氧气是叶绿体释放的（2）叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。2.恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？叶绿体呈螺旋式带状，便于观察。确定释放氧气多的部位。排除氧气和光的干扰。叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验。水绵：需氧细菌：无空气黑暗环境：极细光束：乙组暴露于光下：验证实验结果。光三棱镜临时装片好氧细菌水绵好氧细菌恩格尔曼的第二个实验叶绿体主要吸收红光和蓝紫光产生氧气恩格尔曼实验设计的4点巧妙之处(1)实验材料选得妙：实验材料选择水绵和需氧细菌。水绵的叶绿体呈螺旋带状，便于观察；利用需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，排除了空气中氧气和光的干扰。(3)观测指标设计得妙：用极细的光束点状投射，叶绿体上可分为获得光照多和光照少的部位，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。点拨影响叶绿素合成的三大因素返回光合作用原理的探索考点二TWO二、探索光反应的原理活动1：根据实验分析光合作用原理实验1：希尔反应实验由来：英国科学家罗伯特.希尔首次发现的。材料：离体叶绿体处理：给离体叶绿体悬浮液加入铁盐或其他氧化剂（有H2O,不通入CO2），给予光照结果：Fe3+还原成Fe2+并释放O2推测：结合光合作用的概念，进行分析H2O+CO2(CH2O)+O2光能叶绿体叶绿体中H2O光解产生氧气思考：该实验中加入的铁盐或其他氧化剂的作用？二、探索光反应的原理

NADP＋

+H＋

+e-NADPH酶二、探索光反应的原理活动1：根据实验分析光合作用原理实验1：希尔反应实验由来：英国科学家罗伯特.希尔首次发现的。材料：离体叶绿体处理：给离体叶绿体悬浮液加入铁盐或其他氧化剂（有H2O,不通入CO2），给予光照结果：Fe3+还原成Fe2+并释放O2结合光合作用的概念，进行分析H2O+CO2(CH2O)+O2光能叶绿体思考：1.此实验能否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？2.该实验能否说明植物光合作用产生的氧气中的氧全部来自水？能不能，没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也没有直接观察到氧元素的转移二、探索光反应的原理活动2：根据实验进一步分析光合作用原理实验2：鲁宾和卡门实验实验思路：用同位素示踪来研究物质的去路材料：小球藻处理：用18O分别标记CO2和H2O，给予光照。BACO2H218OC18O2H2O光照射下的小球藻悬浮液18O2O2结论：光合作用产生的氧气全部来自于H2O对比实验二、探索光反应的原理活动3：根据实验进一步分析光合作用原理实验3：阿尔农实验1材料：离体叶绿体处理：加入ADP、Pi,给予光照结果：叶绿体生成ATP,且同时水光解产生氧气；根据下列学过的知识：ADP+Pi+能量ATP请判断能量的来源？酶结论：水光解的同时，ADP和Pi合成ATP光能二、探索光反应的原理光合作用的第一个阶段：光反应的基本过程NADPHATPADP+PiNADP+场所：能量变化：类囊体薄膜光能ATP和NADPH中活跃的化学能三、探索暗反应的原理实验4：阿尔农实验2材料：离体叶绿体处理：供给ATP、NADPH和CO2,黑暗条件活动5：进一步分析叶绿体利用CO2合成有机物的过程结果：离体叶绿体中有糖类生成结论：H2O+CO2(CH2O)+O2光能叶绿体结合光合作用的概念，进行分析CO2合成糖类需要ATP和NADPH三、探索暗反应的原理活动6：进一步分析叶绿体利用CO2合成有机物的过程实验：卡尔文实验实验思路：同位素标记14CO2,研究物质转化过程材料：小球藻处理：光照、提供14CO2；不同时间杀死小球藻，再纸层析分离，最后鉴定放射性物质。（1）光照30秒后，检测产物检测到了多种带14C标记的化合物。有三碳化合物（C3）、五碳化合物（C5）和六碳糖(C6，即糖类)（2）光照时间为几分之一秒时，发现90%的放射性出现在一种三碳化合物（C3）中。请同学们以小组为单位，尝试在纸上构建CO2、C3、C5、C6之间的关系（3）5秒钟光照后，检测到含有放射性三碳化合物（C3）、五碳化合物(C5)和(CH2O)。（4）如果光照下突然中断CO2供应，（C3)急剧减少而(C5）量增加；突然停止光照，（C3)浓度急速升高而(C5)的浓度急速降低。三、探索暗反应的原理场所：能量转化：ATP和NADPH中活跃的化学能有机物中稳定的化学能叶绿体基质1.

叶绿体外运出的糖：磷酸丙糖（三碳糖），不是葡萄糖、淀粉；2.

叶绿体内储存：淀粉（不出叶绿体）；3.

细胞质合成运输型糖：蔗糖；4.

跨叶绿体膜运输：磷酸转运器介导的反向协同主动运输。ADP+PiNADP+C3C5ATPNADPHO2能量变化:光能ATP和NADPH中活跃的化学能有机物中稳定的化学能场所：叶绿体的类囊体薄膜联系：叶绿体基质光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应为光反应提供NADP+和ADP+Pi四