《2018-2019學年高中生物 第五章 細胞的能量供應和利用 第四節(jié) 能量之源--光與光合作用 5.4.1課件 新人教版必修1.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019學年高中生物 第五章 細胞的能量供應和利用 第四節(jié) 能量之源--光與光合作用 5.4.1課件 新人教版必修1.ppt（50頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第4節(jié)能量之源光與光合作用 一捕獲光能的色素和結構,一、綠葉中色素的提取和分離 1.提取綠葉中的色素: (1)原理:綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑_________ 中。,無水乙醇,(2)過程: 取材:稱取5 g_____ 研磨:剪碎葉片,放入研缽中,加少許_______________ ___,再加入10 mL_________,進行迅速、充分的研磨 過濾:漏斗基部放一塊___________,將研磨液迅速倒 入玻璃漏斗中進行過濾,綠葉,二氧化硅和碳酸,鈣,無水乙醇,單層尼龍布,收集:用試管收集濾液,及時用棉塞將試管口塞嚴,2.分離綠葉中的色素: (1)原理:各種色素在層析液中的______

2、_不同。 (2)實驗步驟:,溶解度,剪去兩角,去角一端1 cm,毛細吸管,一兩,分離綠葉中的色素:將適量層析液倒入試管中,將濾 紙條有_________的一端朝下輕輕插入層析液中,隨后 用_____塞緊試管口。注意,不能讓濾液細線觸及層析液,濾液細線,棉塞,二、綠葉中色素的種類和作用及葉綠體的結構和功能 1.綠葉中色素的種類與光能吸收:,藍綠色,黃綠色,黃色,藍紫光,紅光,藍紫光,類囊體薄膜,2.葉綠體的結構和功能: (1)形態(tài):一般呈扁平的_______或_____。 (2)結構:,填寫圖中數(shù)字所代表的物質(zhì): _____;_____;_____; _____;_______。,橢球形,球形,

3、外膜,內(nèi)膜,基質(zhì),基粒,類囊體,(3)功能:進行_________的場所。 實驗證據(jù):恩格爾曼實驗中,好氧細菌只聚集在_______ 受光的部位。,光合作用,葉綠體,【預習自測】 1.用高倍顯微鏡觀察菠菜葉綠體時,可見葉綠體 () A.具有雙層膜B.內(nèi)部有類囊體薄膜 C.內(nèi)部有許多基粒D.呈綠色橢球形,【解析】選D。具有雙層膜、內(nèi)部有類囊體薄膜、內(nèi)部有許多基粒都是亞顯微結構,必須用電子顯微鏡才能觀察到,A、B、C錯誤;呈綠色橢球形屬于顯微結構可以用高倍顯微鏡觀察到,D正確。,2.綠葉中色素的提取和分離的實驗目的是() A.觀察各種色素的吸收光譜 B.提取葉綠體中的葉綠素 C.用紙層析法將色素進

4、行分離 D.驗證葉綠體中色素的種類和各種色素的顏色,【解析】選D。綠葉中色素的提取和分離實驗能確定葉綠體中有幾種色素和分別是什么顏色,因此D正確。,3.提取和分離綠葉中色素的正確順序是() A.剪碎綠葉研磨過濾畫濾液細線紙層析 B.剪碎綠葉研磨加SiO2、CaCO3過濾畫濾液細線紙層析 C.剪碎綠葉研磨濾紙過濾色素濾液畫濾液細線紙層析 D.剪碎綠葉研磨過濾濾液畫濾液細線鉛筆畫線紙層析,【解析】選A。提取色素時,先將選取的綠葉剪碎后,放入研缽中充分研磨,然后將研磨液過濾得到濾液,再制備濾紙條,并畫好濾液細線,放在層析液中進行分離。,4.在綠葉中色素的提取和分離實驗中,擴散速度最快的色素是() A

5、.葉綠素aB.葉綠素b C.胡蘿卜素D.葉黃素 【解析】選C。胡蘿卜素在層析液中的溶解度最大,在濾紙條上擴散的速度最快。,5.在日光下,植物葉片中的葉綠素() A.大量吸收綠光 B.等量吸收不同波長的光 C.主要吸收藍紫光和綠光 D.主要吸收藍紫光和紅光 【解析】選D。葉綠體中不同的色素將吸收不同的光,葉綠素主要吸收藍紫光和紅光。,【問題探究】 1.實驗選材及用品分析: (1)選擇新鮮、濃綠的葉片的原因:_________________ ______________________________________________。 (2)不能用秋天已經(jīng)變黃的葉片的原因:___________

6、___ ________________________________________________ ______________________________________。,新鮮、濃綠的葉片,中含有較多的葉綠素,保證實驗中提取到足夠的色素,葉綠素不穩(wěn)定,,在低溫環(huán)境中易分解,若使用黃色葉片會導致實驗提取,到的色素種類和數(shù)量均減少,影響實驗結果,主題1綠葉中色素的提取和分離,(3)分析討論實驗中各種材料和試劑的作用,完成下表:,提取色素,分離色素,使研磨充分,防止研磨時色素被破壞,單層尼龍布,濾紙條,2.實驗操作的目的分析:,防止層析液在濾紙條的,邊緣處擴散過快,使分離的色素帶清晰,

7、防止色素溶解到層析液中,3.實驗結果及分析: 下圖是實驗得到的色素在濾紙條上的分布圖示,分析圖示,填寫下表:,色素帶越寬,,說明此種色素含量越多,色素在層析液中溶,解度越大,葉綠素a葉綠素b,葉黃素胡蘿卜素,胡蘿卜素葉,黃素葉綠素a葉綠,素b,【拓展延伸】兩種實驗失敗的原因分析 1.濾紙條上未出現(xiàn)色素帶的原因: (1)忘記畫濾液細線,濾紙條上不含色素。 (2)層析時濾液細線觸及層析液,使色素溶解在層析液中。,2.濾紙條上出現(xiàn)4條不清晰色素帶的原因: (1)選取的葉片不新鮮,顏色太淺。 (2)稱取綠葉量過少或加入無水乙醇過多,使色素溶液濃度過低。 (3)未加SiO2,研磨不充分,色素未能充分提取

8、。 (4)未重復畫濾液細線。,【探究訓練】 1.(2016江蘇高考)下列用鮮菠菜進行色素提取、分離實驗的敘述,正確的是() A.應該在研磨葉片后立即加入CaCO3,防止酸破壞葉綠素 B.即使菜葉剪碎不夠充分,也可以提取出4種光合作用色素,C.為獲得10mL提取液,研磨時一次性加入10mL乙醇研磨效果最好 D.層析完畢后應迅速記錄結果,否則葉綠素條帶會很快隨溶劑揮發(fā)消失,【解題指南】(1)抓準題眼:色素提取中乙醇、CaCO3的作用,色素分離試劑的特點。 (2)掃清障礙:乙醇的用量要適當,層析液容易揮發(fā),葉綠素見光易分解。,【解析】選B。本題主要考查綠葉中色素的提取和分離實驗。CaCO3可防止研磨

9、過程中葉綠素被酸破壞,應該在研磨時加入CaCO3,A項錯誤。菜葉剪碎是否充分,不影響菜葉中色素的總含量,即使菜葉剪碎不夠充分,也可提取出4種光合作用色素,B項正確;由于研磨時乙醇揮發(fā),為了獲得10mL提取液,研磨時加入多于10mL的乙醇,C項錯誤;層析完畢后應迅速記錄結果,否則葉綠素條帶會隨色素分解消失,而不會隨溶劑的揮發(fā)消失,D項錯誤。,2.某校生物興趣小組的同學進行“綠葉中色素的提取和分離”實驗。下列能夠得到理想結果的實驗操作是 () A.可用毛細吸管蘸取少量濾液畫濾液細線 B.用定性濾紙過濾研磨液,并收集濾液 C.稱取5g菠菜葉,加入無水乙醇研磨 D.將濾液細線接觸層析液使色素分離,【解

10、析】選A。畫濾液細線時,可用毛細吸管蘸取少量濾液畫濾液細線,用力要均勻,速度要適中;使用單層尼龍布過濾研磨液,而不是使用定性濾紙,因為濾紙會吸附色素,造成濾液中色素減少;稱取5g菠菜葉,應該加入無水乙醇、二氧化硅和碳酸鈣進行研磨;用層析液分離色素時不能讓層析液沒及濾液細線,防止色素溶解在層析液中。,【補償訓練】 利用乙醇提取出葉綠體中的色素,并設法分離得到各種色素后,將葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素和混合液依次點樣在濾紙的1、2、3、4、5位置(如圖所示),當濾紙下方浸入層析液后,濾紙條上各色素正確位置應為(),【解題指南】解答本題的關鍵需明確: (1)用紙層析法分離色素的原理。 (2)

11、記清葉綠體中四種色素在濾紙條上的位置。,【解析】選B。在層析液中,胡蘿卜素擴散速度最快,其次是葉黃素,再次是葉綠素a,最慢的是葉綠素b;另外四種色素的混合液的擴散結果是含有四個色素點,故選B。,主題2綠葉中色素的種類和作用及葉綠體的 結構和功能 【問題探究】 1.色素的種類及對光能的吸收: (1)分析下列影響色素合成途徑的因素: 光照:_____________________。 低溫:____________________________________。 無機鹽“鎂”:_________________________。,光照促進葉綠素的合成,抑制葉綠素合成,同時破壞原有的葉綠素,鎂是合

12、成葉綠素的主要元素,(2)大棚種植蔬菜時,應選擇使用的塑料薄膜的顏色最 好是___________。 (3)若遇到連續(xù)陰雨天氣,應選擇補充的光源為_______ _______,原因是_______________________________ ___。,無色透明的,紅光或,藍紫光,綠葉中的色素主要吸收紅光和藍紫,光,2.葉綠體的結構和功能: (1)葉綠體增加內(nèi)部膜面積的方式是________________ ___; 線粒體增加內(nèi)部膜面積的方式是___________________ _____________________。,類囊體疊加形成基,粒,內(nèi)膜的某些部位向線,粒體的內(nèi)腔折疊形成

13、嵴,(2)恩格爾曼的實驗結論: ___________________________。 __________________。,葉綠體是進行光合作用的場所,O2是由葉綠體釋放的,【拓展延伸】恩格爾曼實驗的四個巧妙之處 (1)實驗材料選得妙:用水綿作為實驗材料。水綿不僅具有細而長的帶狀葉綠體,而且葉綠體螺旋狀地分布在細胞中,便于觀察和分析研究。 (2)排除干擾的方法妙:實驗成功的關鍵之一在于控制無關變量和減少額外變量。恩格爾曼將臨時裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中,排除了環(huán)境中光和氧氣的影響,從而確保實驗能夠正常進行。,(3)觀測指標設計得妙:通過好氧細菌的分布進行檢測,從而能夠準確地判斷出水

14、綿細胞中釋放氧的部位。 (4)實驗對照設計得妙:進行黑暗、局部照光和全部照光的對照實驗,從而明確實驗結果完全是由光照引起的。,【探究總結】色素對光的吸收及葉綠體的結構和功能 (1)色素對光的吸收特點:葉綠素主要吸收藍紫光和紅光;類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。 (2)葉綠體結構:具有雙層膜,內(nèi)部有許多囊狀結構的類囊體,色素分布于類囊體薄膜上。 (3)葉綠體功能:恩格爾曼的實驗證明,葉綠體是進行光合作用的場所。,【探究訓練】 1.將甲、乙、丙、丁4盆長勢相同的植物置于陽光下,甲添加紅色光,乙添加綠色光,丙添加紅色濾光片A,丁添加綠色濾光片B(如圖)。經(jīng)過一段時間,各盆中長勢最旺的和長勢最差的依次是下列

15、哪一組(),A.甲和乙B.乙和丙C.甲和丁D.丙和丁 【解題指南】解答本題的關鍵: (1)葉綠素主要吸收紅光和藍紫光。 (2)類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。,【解析】選C。本實驗是研究不同波長的光對光合作用的影響的實驗。葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,綠色植物的光合作用光譜與吸收光譜基本是一致的。在陽光照射的條件下,甲添加紅色光,則比單獨在陽光下的光合作用有所增強;乙添加綠色光,對植物的光合作用來說屬于無效光,對光合作用幾乎沒有影響;丙添加了紅色濾光片,這種濾光片只能讓紅色光通過,其余的光,很少或不能通過,所以光合作用相對較弱;丁添加綠色濾光片,這種濾光片只能讓綠色光通過,所以丁植物幾乎不進行光合作用

16、。綜合上述分析,C選項符合題意。,2.葉綠體是植物進行光合作用的細胞器,下列關于葉綠體及色素的敘述錯誤的是() A.植物細胞都有葉綠體,葉綠素普遍分布于植物的每個細胞中 B.與光合作用有關的酶分布于類囊體和基質(zhì)中 C.葉綠體內(nèi)有許多類囊體,極大地擴大了受光面積 D.葉綠體中的色素分布于類囊體上,且都吸收藍紫光,【解析】選A。葉綠素存在于葉綠體中,不是所有的植物細胞都有葉綠體,葉綠體主要存在于植物的可見光部位;與光合作用有關的酶分布于葉綠體的類囊體和基質(zhì)中;葉綠體內(nèi)有許多類囊體,極大地擴大了受光面積;葉綠體中的色素分布于類囊體上,且都吸收藍紫光。,【補償訓練】 下列對綠色植物光合作用最有效的一組光是() A.紅光和黃綠光 B.黃光和藍紫光 C.紅光和橙光 D.紅光和藍紫光,【解析】選D。葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。所以對光合作用最有效的光是紅光和藍紫光。,【課堂小結】,