高中生物 3-5-1光合作用概述、叶绿素课件必修1

的随层析液在滤纸上扩散得快，最后把不同的色素分离开。
(2)材料和用具选择 绿叶一定要新鲜的，颜色要深(既不能过老，也不能过嫩)；干燥的
定性滤纸，不要用脏手或汗手直接触摸(手上可套上塑料袋)；毛细
吸管(毛细吸管可用细线取代)。 (3)实验流程、操作注意事项及目的
绿叶中色素的提取和分离 步骤 方法 原因 (1)加入二氧化硅：有助于研磨 得充分； (2)加入碳酸钙：防止研磨中色 提取 绿叶 素被破坏； (3)加入95 %的乙醇：为了溶
质中所含化合物的成分不同，功能也不同。叶绿体中具有吸收光
能作用的四种色素只分布在叶绿体的类囊体薄膜上，在叶绿体的 基质中不含有色素。植物细胞中具有遗传作用的DNA存在于细胞 核、叶绿体和线粒体中。 答案 D
叶绿素和其他色素
1．叶绿体中的色素分布在 类囊体 的膜上，作用是吸收 可见光 。
2．叶绿体中含有的色素有 叶绿素 和 类胡萝卜素 ，前者主要包
活学巧记
叶绿体色素在滤纸条上的分布
叶绿体色素在滤纸条上的分布从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、 叶绿素a、叶绿素b。可用串字记忆法记忆为四个字：胡黄ab。
【巩固2】 提取和分离叶绿体中色素的正确顺序应该是( A．进行纸层析→制取滤液→点样→制取滤液→再画线 B．制取滤液→进行纸层析→点样→制取滤液→再画线
技法必备
在高考题目中，与实验设计有关的题型主要有：①完成实验设地； ②补充完善实验步骤；③实验方案的评价与修改等三种类型，无
论是哪种具体类型的实验设计，都是以对照实验为诉命题方向，
因此，在充分学习了有关实验设计的理论之后，应及时对实验设 计的程序(步骤)进行总结归纳。 一般来说，对照实验均应有以下的基本步骤： ①合理的选择实验材料，分成若干组、编号、对实验材料进行预
中的色素是易溶于酒精、丙酮、石油醚等有机溶剂而不溶于水的，
用水作为提取液，显然是不行的，几乎无色；C研钵中所加试剂符
合要求，所以能得到深绿色的色素液。 答案 (1)黄绿色 部分叶绿素受到破坏
(2)几乎无色 (3)深绿色
叶绿素不溶于水
大量叶绿素溶于乙醇中
———————对照实验设计的一般程序 ———————
)。
C．将实验材料剪碎、研磨→点样→制取滤液→进行纸层析
D．将实验材料剪碎、研磨→制取滤液→点样→进行纸层析 解析 根据实验原理需要把实验材料剪碎后加入二氧化硅、碳酸
钙研磨，同时还要加入体积分数为95 %酒精使色素溶解，来提取 各种色素，然后，过滤得到含色素的滤液。再在滤纸条上画线，
进行纸层析。
答案 D
行光合作用，利用CO2合成有机物，是光能自养型生物；蛔虫是真 核生物，有细胞核，不能利用CO2合成有机物，是异养型生物。
答案
A
拓展
(1)有些生物，如蓝细菌并不具备叶绿体和线粒体，但可以
进行光合作用和需氧呼吸。 (2)在光下，绿色植物的光合作用和细胞呼吸同时进行；黑暗时只 进行细胞呼吸。
叶绿体中的色素及色素的提取、分离 【例2】 分别在A、B、C三个研钵中加2 g剪碎的新鲜菠菜绿叶， 并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液， 即：深绿色、黄绿色(或褐色)、几乎无色。
NADPH 是碳反应中将二氧化碳还原为糖的
1．叶绿体的结构和功能 (1)叶绿体有内外两层膜，其内膜里面充满了浓稠的液体，称为基
质。悬浮在基质中的是许多类囊体。类囊体是由膜形成的碟状的
口袋，所有的类囊体连成一体，其中又有许多叠在一起，像一摞 硬币。这种叠起来的类囊体称为基粒，如图所示。组成类囊体的 膜就是所谓的光合膜。
第5节 光合作用
第1课时
光合作用概述、叶绿素和其他色素
光合作用概述
1．生物界的糖绝大部分最终来源于 光合作用 。 2．自养生物以 二氧化碳 和 水 为原料，通过叶绿体，利用光 能合成 糖类 等有机物质，这些有机物为自身的生长、发育和 繁殖提供 物质 和 能量 ，包括 植物、藻类和某些细菌 。 3．异养生物直接或间接依靠 自养生物 的光合产物生活，包 括
(2)结构特点： ①外膜使其内部结构与细胞溶胶分开，保证了叶绿体相对独立地
进行代谢活动。
②叶绿体基质以及类囊体膜上含有与光合作用有关的酶。 ③由类囊体堆叠而成基粒，增大了膜面积，增加了反应面积。 ④光合膜上分布着能够吸收、传递和转化光能的色素。
2．证明光合作用所释放的O2来源的实验。 ①1937年，英国科学家布尔的实验 ②1939年，美国科学家鲁宾和卡门利用同位素示踪法进行探 究，他们用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2，使它们分别 成为H18O和C18O2，然后进行两组实验： 2 第一组向植物提供H2O和C18O2，第二组向同种植物提供H 18 O 2 和CO2。在其他条件都相同的情况下，第一组释放的氧气全部 是O2，第二组释放的氧气全部是18O2，如下式表示： 第一组：6C18O2＋12H2O― C6H18O6＋6O2＋6H18O → 12 2 第二组：6CO2＋12H18O― C6H12O6＋6H2O＋618O2 → 2 这一实验有力地证明光合作用释放的氧气全部来自水。
4.不同颜色温室大棚的光合效率 (1)无色透明大棚日光中各色光均能透过，有色大棚主要透过同色 光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合效率最高。 (2)叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效率最低。
5．实验：光合色素的提取和分离
(1)实验原理 色素提取的原理：色素易溶于有机溶剂如体积分数为95 %的乙醇 中，利用体积分数为95 %的乙醇可把色素提取出来。 色素分离的原理：不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高
颜色
蓝绿色
主要吸收光
红光和
蓝紫光
叶黄素
黄色
(2)作用：吸收可见光，及传递、转化光能。
(3)叶绿素的化学性质没有类胡萝卜素稳定，叶绿素的合成易受光
照、温度和Mg的影响，这些条件对类胡萝卜素影响小。 2．色素与吸收光谱
特别提醒
(1)叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外
光等几乎不吸收。 (2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸 收量大，但对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。
号研钵加入________，迅速充分研磨后，进行过滤得滤液。
(2)制备滤纸条。将干燥处理过的定性滤纸剪成2个长6 cm，宽1 cm 的长条，相应编号，一端剪去两角，并在距该端1 cm处用铅笔画 线。 (3)________________________。用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅
人、动物、真菌和大部分细菌
。
吸能反应 太阳能 4．光合作用是一个________，它利用_______将二氧化碳转 糖 糖分子 变为___，并将能量贮存在_______内，即光合作用，是一个 光能 化学能 将_____转变为_______的过程。 5．光合作用在______ 中进行。 叶绿体 基质 内外两层膜 (1)叶绿体由___________围成，内膜里面充满了_____。 基粒 (2)叶绿体内含有很多______，极大地增大了受光面积。 (3)光合作用的酶存在于基粒和基质中；组成类囊体的膜就是 光合膜 _______。 H2O 6．光合作用释放的O2来自_____中的O。
乙醇提取叶绿体的色素。能否用丙酮作为溶剂替代无水乙醇呢？
请设计一个实验，探究丙酮是否可以作为提取叶绿体中色素的有 机溶剂。 材料用具：新鲜的绿色叶片，干燥的定性滤纸，尼龙布，丙酮， 无水乙醇，层析液，二氧化硅，碳酸钙等。
方法步骤： (1)提取绿色叶片中的色素。取2个研钵编号1、2，分别在2个研钵 中加入5 g剪碎的叶片，少许________，1号研钵加入________，2
处理 SiO2(少量) CaCO3(少量) 体积分数为95 %乙醇(10 mL) 蒸馏水(10 mL) A B C
＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ ＋ － ＋ － ＋ －
注：“＋”表示加，“－”表示不加。
请回答下面的问题。
(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___________。 思维导图：
光合作用的总方程式： 6CO2＋12H2O*――→C6H12O6＋6H2O＋6O2*
酶
[思维激活1] 你能说出光合作用生成物中元素的主要来源吗？ 提示 土壤和空气。 。碳反应不需要 光 ，场所 转变成 糖 的过程。光
7．光反应需要光，场所是 类囊体膜 ，利用光能使水氧化产生
氧气 ，同时产生 ATP 和 NADPH 是 叶绿体基质 ，是 二氧化碳 反应产生的 ATP 和 能源物质 。
括 叶绿素a 和 叶绿素b ，后者主要包括 胡萝卜素 和 叶黄素 。 [思维激活2] 我们平常吃的韭黄和蒜黄是怎么培育出来的？ 提示 无光的环境中培育出来的。
1．叶绿体中色素的种类及其吸收光谱、提取和分离实验
(1)叶绿体中的色素 ①分布：叶绿体类囊体的膜上。 ②种类
种类
叶绿素a 叶绿素 叶绿素b 胡萝卜素 类胡萝卜素 黄绿色 橙黄色 蓝紫光
深度剖析
在研磨绿叶的过程中，通常要加入少许的SiO2 ，其目
的是让研磨更加充分，使叶绿体中色素释放出来。还要加入少许
的CaCO3 ，其目的是中和酸性物质，防止叶绿素被破坏。叶绿体 在提取色素的过程中，通常用有机溶剂来做提取液。A研钵中没有 加CaCO3，所以部分叶绿素受到破坏，溶液呈现黄绿色；B研钵中
(1)画得细而直：可防止色素带重叠
液，沿铅笔细线均匀画出一条
细而直的滤液细线，待干后再 重复画3～4次
而影响分离效果；
(2)画3～4次：是为积累更多的色 素，使分离后的色素带明显
分离叶
(1)层析液用于分离叶绿体中的色素； (2)层析液不能没及滤液细线，以防止色素溶 解于层析液中而无法分离； (3)覆盖烧杯是为了防止层析液中的成分挥发