高一生物人教版必修1课件：第5章-第4节-第1课时-捕获光能的色素和结构

3．实验操作时，为什么要将滤纸条的一端剪去两 角？画滤液细线的要求是细、直、齐，且要在干燥后重 复画一两次，请分析这样做的原因是什么？
4．实验结束后，某同学的滤纸条上没有出现色素带， 请探讨其实验失败的可能原因。
归纳提升
1．提取色素的材料、试剂及关键步骤
项目 材料 试剂
关键步骤
操作内容 叶片要新鲜、深绿 二氧化硅
答案：C
绿叶中色素提取分离异常现象分析 (1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析： ①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。 ②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少。 ③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低。
④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏 (2)滤纸条看不见色素带的原因分析： ①忘记画滤液细线。 ②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶 解到层析液中。
③中的色素是叶绿素和类胡萝卜素，与光合作用有 关，液泡中的色素是花青素等，和光合作用没有关系； ATP 合成场所是叶绿体、线粒体和细胞质基质。
答案：B
液泡中的色素≠叶绿体的色素 (1)液泡中的色素主要是花青素，为水溶性色素，主 要与花的颜色有关。 (2)叶绿体中的色素主要是叶绿素、类胡萝卜素，为 脂溶性色素，主要与光合作用有关。
【必背语句】
1．无水乙醇能提取绿叶中的色素，层析液可分离色 素。
2．用无水乙醇提取色素的原理是色素能溶解在无水 乙醇中。
3．不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的 随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。
4．二氧化硅有助于研磨充分，碳酸钙可防止研磨中 色素被破坏。
5．层析后滤纸条上自上而下依次是胡萝卜素、叶黄 素、叶绿素 a 和叶绿素 b。
3．根据上面实验结果填写表格内容：
二、叶绿体的结构和功能 1．结构。
2．功能：绿色植物进行光合作用的场所。
1．判断下列说法的正误 (1)绿叶中色素分离的原理是色素能溶解在有机溶剂 无水乙醇中。(×) (2) 提 取 色 素 时 加 碳 酸 钙 的 目 的 是 为 了 使 研 磨 更 充 分。(×) (3)吸收光能的有关色素分布在叶绿体的内膜上。(×)
第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 能量之源——光与光合作用
第1课时 捕获光能的色素和结构
[目标导航] 1.说出绿叶中色素的种类和作用(重点)。 2.说出叶绿体的结构和功能。3.理解“绿叶中色素的提取 和分离”的实验原理和方法(重、难点)。
一、绿叶中色素的提取和分离
1．提取绿叶中的色素。 (1)原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇 中。 (2)步骤。 ①取材：将绿叶剪碎，放入研钵中。
2．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，有色透明 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。
3．叶绿体的结构
(1)基粒：由囊状结构堆叠而成，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。
A．图甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液 B．图乙可能是因为研磨时未加入 SiO2 C．图丙是正确操作得到的理想结果 D．图丁可能是因为研磨时未加入 CaCO3
解析：图甲中没有色素的原因可能是误用蒸馏水作提 取液和层析液；图乙中色素的量较少，可能是因为研磨时 未加入 SiO2 而导致研磨不充分；图丙、图丁中叶绿素含 量比类胡萝卜素含量低，原因可能是未加入 CaCO3 而导 致色素被破坏。
②研磨：加入二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇，迅速 研磨。
③过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅 速倒入玻璃漏斗中进行过滤。
④收集：用小试管收集色素滤液，及时用棉塞将试 管口塞严。
2．分离绿叶中的色素。 (1)原理：不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度 高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。 (2)实验步骤。
1．一般植物的叶片在春、夏季为绿色，而在秋季呈 黄色。请分析出现这一现象的原因是什么？
2．温室或大棚种植蔬菜，应选用什么颜色的玻璃或 塑料薄膜？
3．叶绿体的结构有哪些特点与光合作用相适应？
归纳提升 ，而对红外光和紫 外光等不吸收。
(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。
滤液细线不能触及 层析液
操作目的 分离色素 防止层析液在滤纸条的 边缘处扩散过快
使分离的色素带清晰
防止色素溶解到层析液 中
3．层析纸上色素的分布和对光的吸收
分离色素的原理是利用色素在层析液中的溶解度不 同，而不是色素含量的多少，溶解度大的色素含量不一定 多。
【典例 1】 某班学生完成对新鲜菠菜叶进行绿叶中 色素的提取和分离实验时，由于各组操作不同，出现了以 下四种不同的层析结果。下列分析最不合理的是( )
碳酸钙
无水乙醇
研磨要迅速、充分
盛滤液的试管口加 棉塞
操作目的 使滤液中色素含量高 利于绿叶的充分研磨 防止研磨过程中色素被破 坏 溶解色素 提取较多色素、防止溶剂 挥发
防止溶剂挥发
2.分离色素的试剂及关键步骤
项目 试剂
关键 步骤
操作内容
层析液
滤纸条的一端剪去 两角
滤液细线重复画若 干次，且要求细、 直、齐
答案：C
2．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．不经干燥连续画滤液细线
解析：在画滤液细线时，要等到滤液干后再画，否则 不经干燥连续画滤液细线，会导致色素带过宽，层析时色 素带出现重叠现象。
答案：D
要点二 色素的功能和叶绿体的结构和功能
答案：B
3．对绿色植物光合作用最有效的一组光是( )
A．红光和黄绿光 B．黄光和蓝紫光
C．红光和橙光
D．红光和蓝紫光
答案：D
要点一 绿叶中色素的提取和分离(实验)
1．在提取色素的实验过程中，甲同学忘记加入二氧 化硅和碳酸钙，乙同学忘记加入无水乙醇，请分析他们 可能出现的实验结果。
2．相同绿叶条件下，如果一次加的无水乙醇过多， 可能会是什么结果？
(4)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光。 (×)
(5)叶绿素 a 和叶绿素 b 主要吸收红光和蓝紫光。(√) (6)叶绿素 a 和叶绿素 b 在红光区的吸收峰值不同。 (√)
2．在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，加入石 英砂(二氧化硅)的作用是( )
A．有利于色素分离 B．有利于研磨充分 C．防止色素被破坏 D．防止色素挥发
【典例 2】 仔细观察下图，下列有关叙述正确的是 ()
A．图甲中生物膜的面积主要靠内膜向内折叠成嵴而 增大
B．图乙所示的结构来自图甲中的③
C．③中的叶绿素在液泡中也有 D．ATP 的合成场所只有叶绿体 解析：图甲是叶绿体，主要通过大量的类囊体堆叠成 基粒来增大膜面积；图甲中的③是类囊体，图乙含有光合 色素，光合色素分布在类囊体薄膜上，所以图乙所示结构 来自图甲中的③；
6．叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄 素主要吸收蓝紫光。
7．色素分布于叶绿体类囊体薄膜上，而与光合作用 有关的酶则分布于类囊体薄膜和叶绿体基质中。
(2)基质：在基粒与基粒之间充满基质，基质中含有 与光合作用有关的酶。
4．叶绿体功能的验证实验 (1)实验过程及现象。
(2)实验结论：氧气是叶绿体释放的，叶绿体是光合 作用的场所。
(3)实验分析。 ①水绵：叶绿体呈螺旋式带状，便于观察。 ②好氧细菌：可以确定放出氧气的部位和放出氧气 的多少。 ③没有空气的黑暗环境：排除了氧气和光的干扰。
即时演练 3．如图是叶片中两类色素的吸收光谱，试判定甲和 乙分别为何种色素( )
A．叶绿素 a、叶绿素 b B．类胡萝卜素、叶绿素 C．叶黄素、叶绿素 a D．叶绿素、类胡萝卜素
解析：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素吸 收蓝紫光。
答案：D
【网络构建】
填充：①胡萝卜素 ②叶黄素 ③基粒 ④基质 ⑤红光和蓝紫光 ⑥蓝紫光
即时演练
1．关于叶绿素提取的叙述，错误的是( ) A．菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料 B．加入少许 CaCO3 能避免叶绿素被破坏 C．用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素 D．研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分
解析：叶绿体中的四种色素包括胡萝卜素溶于无水乙 醇，C 项错误；菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料，研 磨时加入 SiO2 可使叶片研磨更充分，加入少许 CaCO3 能 避免叶绿素被破坏。A、B、D 三项正确。