2021高三生物人教版一轮教师用书：必修1 第3单元 第3讲 光合作用(Ⅰ)

第3讲光合作用(Ⅰ)

1.光合作用的基本过程(Ⅱ)

2.实验：叶绿体色素的提取和分离

1.叶绿体的结构与功能相适应；物质和能量观：通过光合作用合

成有机物，储存能量(生命观念)

2.比较光反应和暗反应，掌握光合作用的过程(科学思维)

3.分析色素的提取与分离的结果(科学探究)

4.光合作用的原理在生产中的应用(社会责任)

捕获光能的色素和叶绿体的结构

1．叶绿体中色素的种类和颜色

色素的种类色素的颜色

叶绿素

叶绿素a 蓝绿色

叶绿素b 黄绿色

类胡萝卜素

叶黄素黄色胡萝卜素橙黄色

2.

由图可以看出：(1)色素的功能：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。

(2)色素吸收光的范围：可见光的波长范围大约是390～760 nm，一般叶绿体中的色素只吸收可见光，对红外光和紫外光不吸收。

3．叶绿体的结构与功能

(2)功能：进行光合作用的场所。

4．恩格尔曼实验方法的巧妙之处

(1)巧选实验材料：选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可以确定释放氧气的部位。

(2)妙法排除干扰因素：没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。

(3)巧妙设计对照实验：用极细的光束照射，叶绿体上可分为有光照和无光照的部位，相当于一组对照实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。

(人教版必修1 P99页“与社会的联系”)

温室或大棚种植蔬菜时，最好选择什么颜色的玻璃或塑料薄膜？说明原因。

提示：无色透明。有色玻璃或塑料薄膜主要透过同色光，其他色光很少或不能透过，光照强度会减弱，不利于光合作用的进行；而无色透明的玻璃或塑料薄膜能透过日光中各种色光，光照强度较大，有利于光合作用的进行。

1．叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光。(√)

2．液泡中色素吸收的光能用于光合作用。(×)

提示：叶绿体中色素吸收的光能用于光合作用。

3．叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多。(×)

提示：叶片黄化，说明叶绿体中的叶绿素减少，所以吸收红光减少。

4．光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。(×)

提示：基质中有酶分布，但没有色素。

5．没有叶绿体，细胞不能进行光合作用。(×)

提示：蓝藻细胞没有叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用。

影响叶绿素合成的因素

(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。

(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。

(3)必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶子变黄。另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶子变黄。

1．为什么高等植物的叶片一般呈现绿色？说出你的理由。

提示：因为叶绿体中的色素几乎不吸收绿光，绿光被反射出来，所以高等植物的叶片一般呈现绿色。

2．入秋后，叶片逐渐变黄，试解释其原因。

提示：入秋后，气温逐渐降低，低温可导致叶绿素被破坏，而类胡萝卜素比较稳定，叶片中叶绿素含量减少，类胡萝卜素含量增加，导致叶片变黄。

3．为了探究弱光和强光对某种绿色植物的叶片内各种光合色素含量的影响，

请简要写出实验设计思路并利用所学知识进行检测。

提示：将某种生理状态、大小等相同的绿色植株平均分为甲、乙、丙3组，甲组给予弱光照、乙组给予自然光照，丙组给予强光照，其他条件相同且适宜，一段时间后取每组相同部位的等量叶片进行色素的提取和分离，比较滤纸条上各种色素带的宽度。

考查色素的种类和作用

1．(2019·广州一模)下列关于植物细胞中光合色素的说法正确的是()

A．光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上

B．Mg是构成叶绿素所必需的微量元素

C．叶绿素对绿光吸收最多，所以叶片呈绿色

D．用纸层析法分离色素时，含量多的色素在滤纸上扩散得快

A[植物细胞中光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A项正确；Mg是构成叶绿素所必需的大量元素，B项错误；叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片呈绿色，C项错误；用纸层析法分离色素时，溶解度高的色素在滤纸上扩散得快，D项错误。]

2．(2019·邢台市高三质检)下列关于植物细胞叶绿体内光合色素的叙述，正确的是()

A．胡萝卜素和叶黄素主要吸收红光和蓝紫光

B．叶片呈现绿色的原因是其叶绿素吸收绿光最少，使绿光被反射出来

C．四种光合色素在层析液中的溶解度最小的是胡萝卜素

D．植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变

B[胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，A项错误；叶片呈现绿色的原因是其叶绿素吸收绿光最少，使绿光被反射出来，B项正确；四种光合色素在层析液中的溶解度最小的是叶绿素b，C项错误；植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例会发生改变，D项错误。]

考查叶绿体的结构和功能

3．(2019·烟台模拟)叶绿体是植物进行光合作用的场所，下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是()

A．叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内

B．H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中

C．CO2的固定过程发生在类囊体的薄膜上

D．光合作用的产物——淀粉是在叶绿体基质中合成的

D[叶绿体中的色素主要分布在类囊体薄膜上，A错误；水的光解是光反应过程，发生在叶绿体类囊体薄膜上，B错误；CO2的固定发生在暗反应过程中，场所为叶绿体基质，C错误；光合作用的产物——淀粉是在叶绿体基质中合成的，D正确。]

4．(2019·重庆南开中学月考)下列关于叶绿体的叙述，正确的是()

A．叶绿体的外膜、内膜极大地扩展了受光面积

B．叶绿体基质中NADP＋能形成NADPH

C．类囊体薄膜上的光合色素都可以吸收蓝紫光

D．类囊体薄膜中的酶可催化CO2的固定和还原

C[叶绿体扩大受光面积的不是外膜和内膜，而是类囊体薄膜，A项错误；NADP＋形成NADPH的场所是基粒，B项错误；类囊体薄膜上的叶绿素和类胡萝卜素都能吸收蓝紫光，C项正确；催化CO2的固定和还原的酶存在叶绿体的基质中，D项错误。]

绿叶中色素的提取和分离(实验)

1．实验原理

2．实验步骤

(1)提取色素

①研磨

操作图解添加物质作用

无水乙醇溶解色素