【多彩课堂】高中生物第5章第4节能量之源-光与光合作用(一)导学案新人教版必修1

1、名校名 推荐 第 5 课时 能量之源光与光合作用一 捕获光能的色素和结构1. 概述色素提取和分离实验的原理。2. 说出叶绿体中色素的种类和作用。3. 说出叶绿体的结构和功能。一、捕获光能的色素1. 活细胞所需的能量最终来自太阳能。2. 叶绿体中色素的种类、颜色和功能种类色素颜色主要功能叶绿素 a蓝绿叶绿素色吸收蓝紫光和红黄绿光色胡萝卜素橙黄类胡萝卜色吸收蓝紫素黄光色3. 利用绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中的特性 , 可以利用无水乙醇提取绿叶中的色素; 利用几种色素在层析液中溶解度不同 , 在滤纸上的扩散速度的不同 , 可以将色素分离。二、叶绿体的结构1. 叶绿体的外表有双层膜, 内部有许多基

2、粒, 基粒与基粒之间充满了基质。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。这些囊状结构称为类囊体, 吸收光能的四种色素 , 就分布在类囊体的薄膜上。2. 叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上, 不仅分布着许多吸收光能的色素分子, 还有许多进行光合作用所必需的酶。3.1880 年 , 美国科学家恩格尔曼的实验可以得出的结论是:叶绿体是进行光合作用的场所,光合作用可以释放出氧气。该实验的巧妙之处是合理地设置了对照实验 , 使实验结果富有说服力。1. 蓝藻和绿色植物都可以进行光合作用, 他们进行光合作用的场所分别是什么?2. 叶绿体中的色素是光合色素 , 有哪些种类 ?它们有什么作用

3、?3. 叶绿素的合成与什么因素有关 ?试列举两例说明。 含量最多、 在层析液中溶解度最小、在滤纸条上扩散最快的色素分别是什么?1名校名 推荐 4. 在“绿叶中色素的提取和分离”实验中, 如果色素提取液呈淡绿色 , 可能的原因都有哪些 ?知识点一 : 了解叶绿体中的色素1. 植物细胞中含有色素的结构是什么?叶绿体中的色素有哪些种类 ?2. 叶绿体中的色素有哪些理化性质?3. 叶绿体中四种色素的颜色分别是怎样的?为什么植物的叶片细胞通常呈现绿色?4. 在我国的温带地区 , 到了秋天 , 许多树叶为什么会变黄或变红 ?5. 叶绿体中色素几乎不吸收绿光 , 夜晚城市中的绿光灯照射到行道树上是为了促进植

4、物的光合作用吗 ?其主要目的是什么 ?知识点二 : 绿叶中色素的提取和分离实验解读1. 请完成下表中的实验流程。绿叶中色素的提取和分离步骤方法原因(1)加入二氧化硅 : (2)加入碳酸钙 : ;提取(3)加入乙醇 : ;绿叶。中将研磨液迅速倒入的基部垫有单层尼龙(1)单层尼龙布 : 色布的玻璃漏斗中进(2)试管口塞紧 : ;素行过滤。将滤液收集到试管中 , 并用棉塞。塞紧试管口制备(1)干燥滤纸 : ;滤(2)剪去两角 : 。纸条画用毛细吸管吸取少(1)画得细而直 : 滤量滤液 , 沿铅笔细线(2)画 23 次: ;液画出一条细而直的2名校名 推荐 细滤液细线 , 吹干后再。线重复画 12 次

5、分(1)层析液用于离;绿叶(2)层析液不能没及滤液细线, 以防止中;的(3)覆盖烧杯是为了色。素2. 请将下表内容补充完整。色素种位置色素颜色素含溶解度扩散速类色量度橙黄色最快黄色较快蓝绿色较慢黄绿色最慢3. 提取叶绿体中色素时 , 为什么要迅速、充分研磨 ?例 1右图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图, 则判定 A和 B 分别为 () 。A. 叶绿素、类胡萝卜素B. 类胡萝卜素、叶绿素C. 叶黄素、叶绿素aD. 叶绿素 a、叶绿素b例 2右图是在“绿叶中色素的提取和分离”实验中得到的四条色素带, 若将其置于暗室中,并用红光照射 , 色素带呈暗色的是() 。A. B. C

6、.D.3名校名 推荐 1. 下列关于叶绿素的叙述, 错误的是 () 。A. 叶绿素 a 和叶绿素b 都含有镁元素B. 被叶绿素吸收的光可用于光合作用C. 叶绿素 a 和叶绿素 b 在红光区的吸收峰值不同D. 植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光2. 科学家用水绵进行光合作用的实验, 把载有水绵和好氧性细菌的临时装片放在没有氧气的黑暗环境中 , 用通过三棱镜的单色光照射水绵, 结果是 () 。A. 细菌均匀分布在水绵周围B. 细菌均匀分布在水绵带状叶绿体的周围C. 细菌集中分布在红光和蓝紫光区照射的水绵周围D. 细菌集中分布在黄绿光区照射的水绵周围3. 叶绿体是植物进行光合作用的细胞器, 下

7、列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状结构的膜上B. 叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上C. 光合作用的酶只分布在叶绿体基质中D. 光合作用的酶分布在外膜、内膜和基粒上4. 某同学在做色素分离实验时, 发现滤纸条的色素带有重叠现象, 其原因可能是 () 。A. 滤液过少B. 层析液没及滤液细线C. 层析液过少D. 滤纸条没经干燥处理5. 若分别在 A、B、C三个研钵中加2 克剪碎的新鲜菠菜绿叶, 并按下表所示添加试剂, 经研磨、过滤得到三种颜色的溶液 , 即: 深绿色、黄绿色 ( 或褐色 )、几乎无色。则 :处理ABCSiO ( 少量 )+2CaCO3( 少量 )-

8、+95%乙醇 (10 mL)+-+蒸馏水 (10 mL)-+-(1)A 处理得到的溶液颜色是, 原因是。(2)B 处理得到的溶液颜色是, 原因是。(3)C 处理得到的溶液颜色是, 原因是。(4) 若色素层析结果如右图, 则绿叶组的滤纸条是( 填字母 ), 判断依据; 嫩黄叶组的滤纸条是( 填字母 ), 判断依据。4名校名 推荐 第 5 课时 能量之源光与光合作用一 捕获光能的色素和结构知识体系梳理太阳能叶绿素b蓝绿色黄绿色吸收蓝紫光和红光叶黄素橙黄色黄色吸收蓝紫光有机溶剂无水乙醇溶解度扩散速度双层膜基质类囊体类囊体的薄膜光合作用酶叶绿体是进行光合作用的场所光合作用可以释放出氧气对照实验基础学习

9、交流1. 蓝藻进行光合作用的场所是细胞质中的光合片层, 绿色植物进行光合作用的场所是叶绿体。2. 光合色素有叶绿素 a、叶绿素 b、胡萝卜素和叶黄素 , 具有吸收、 传递和转化光能的作用。2+2+, 没有光3. 叶绿素的合成与 Mg 和光照等因素有关,Mg 是合成叶绿素的必不可少的原料照不能合成叶绿素。 含量最多、 在层析液中溶解度最小、在滤纸条上扩散最快的色素分别是叶绿素 a、叶绿素 b、胡萝卜素。4. 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。重点难点探究知识点一 : 了解叶绿体中的色素5名校

10、名 推荐 1.液泡和叶绿体中都存在色素。叶绿体中的色素有叶绿素a、叶绿素 b、胡萝卜素和叶黄素四种 , 其中前两种色素又称叶绿素, 后两种色素又称类胡萝卜素。2.四种色素都不溶于水, 而溶于酒精、丙酮、石油醚等有机溶剂中; 叶绿素相对不稳定 ,其合成易受光照、温度和2+Mg 的影响。3. 叶绿素 a 蓝绿色 , 叶绿素 b 黄绿色 , 胡萝卜素橙黄色 , 叶黄素黄色。因为叶绿体中主色为绿色的叶绿素的含量 ( 约占 3/4) 比主色为黄色的类胡萝卜素含量 ( 约占 1/4) 多 , 所以植物的叶片细胞通常呈现绿色。4. 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

11、收的绿光被反射回来。 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。5. 不是。主要目的是营造城市绿色的氛围。知识点二 : 绿叶中色素的提取和分离实验解读1. 有助于研磨得充分防止研磨中色素被破坏为了溶解、提取色素过滤叶脉及二氧化硅等防止乙醇挥发透性好、吸收滤液多使层析液同步到达滤液细线为防止色素带重叠而影响分离效果是为积累更多的色素, 使分离后的色素带明显分离绿叶中的色素色素溶解于层析液中而无法分离防止层析液中的成分挥发2.色素种色素颜色素含溶解度扩散速类位置量度色胡萝卜橙黄色最少最高最快素叶黄素黄色较少较高较快叶绿素 a蓝绿色最多较低较慢叶绿素

12、 b黄绿色较多最低最慢3. 充分是为了研碎细胞保证色素溶出; 迅速是为了减少无水乙醇挥发 , 乙醇挥发性较强 ,塞紧盛有色素滤液的试管口也是因为挥发性。思维拓展应用例 1 A【解析】根据曲线分析可知 ,A 主要吸收红光和蓝紫光 ,B 主要吸收蓝紫光 , 因此 A 为叶绿素,B 为类胡萝卜素。例 2 C【解析】四条色素带自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a 和叶绿素b, 胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光, 叶绿素 a 和叶绿素b 除吸收蓝紫光外, 还吸收红光 , 因此叶绿素a 和叶绿素b 色素带将呈暗色。基础智能检测1.D2.C3.A4.D全新视角拓展5.(1) 黄绿色部分叶绿素受到破坏(2) 几乎无色叶绿素不溶于水(3) 深绿色大量叶绿素溶于乙醇中(4)A叶绿素 a 带和叶绿素b 带较宽B叶绿素 a 带和叶绿