一、捕获光能的色素和结构
光合作用
2、过滤
在一小玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布， 将研磨液迅速倒入漏斗中。收集滤液到一个 试管中，及时用棉塞将试管中塞紧（防止挥 发）。
3、制备滤纸条并画线
画线要细、直、齐，使色素带平整、
不重叠。
4、点样：
用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔 画的横线均匀画出一条细而直的滤液细 线。待滤液干后再画一次，共画3—4次。 重复画几次是使后来的色素带清晰
层析液
纸层析
种类：
胡萝卜素（橙黄色）
叶黄素（黄色）
叶绿素a（蓝绿色）
叶绿素b（黄绿色）
叶绿素a
叶绿素b 叶绿体色素 类胡萝卜素 胡萝卜素 叶绿素
3/4 1/4
叶黄素
3、光能的捕获：
1880年，恩吉尔曼的实验
水绵和好氧 细菌的装片 隔绝空气 黑暗，用极细光束照射 完全暴露在光下 结论： 氧是由 叶绿体 释放出来的， 叶绿体 是光合作用的场所。 光合作用需要 光照
5、层析
层析液不能触及滤线。
层析液沿着干燥的滤纸由下而上扩 散，当扩散到细线时，色素便溶解在层 析液中，并随着层析液一起向上扩散， 而不同的色素溶解不同，扩散速度也不 同，所以将不同色素分离开。
6、观察实验结果
色素种类
胡萝卜素 叶黄素
色素颜色 色素含量 溶解度
橙黄色 黄色 最少 较少
扩散速度
H 2O (CH2O)
暗反应阶段（基质）
比较项目 反应条件
光反应
暗反应
[H] ATP 多种酶 叶绿体基质
光 色素 酶 反应场所 基粒囊状结构薄膜 ① 水的光解
①CO2的固定 区 CO2＋C5→2C3 H2O → [H]＋ O2 ②C3(CO2)的还原 物质变化 ② ATP的生成 别 [H] ADP＋Pi＋能量→ATP C3 (CH2O) ATP C5 能量变化 联 系
专题6 光合作用(讲解部分)
2.实验方法及原理
项目 提取
分离
方法 用④ 无水乙醇 或丙酮提取 纸层析法
栏目索引
原理 叶绿体中的色素不溶于水,溶于 有机溶剂 叶绿体色素在⑤ 层析液 中 的溶解度不同,色素随层析液在 滤纸条上的扩散速度不同
3.实验流程
步骤
提
研
取
磨
色
素
过 滤
栏目索引
操作要点
说明
(1)无水乙醇:作为 ⑥ 提取 液,可溶解绿 叶中的色素 (2)二氧化硅:有助于研 磨得更充分 (3)碳酸钙:⑦ 防止研 磨中叶绿素被破坏
通过影响④ 酶 的 活性进而影响光合作 用(主要制约暗反应)
栏目索引
a.大田中适时播种; b.温室中,增加昼夜温 差,保证植物有机物的 积累
2.多因子变量对光合速率的影响
图像
栏目索引
含义 应用
P点前,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随该因子的不断加强,光合速 率不断提高;Q点时,横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素,影响因素为坐 标图中所标示出的其他因子
二、叶绿体 1.结构:
栏目索引
2.功能:进行光合作用的场所。 3.与功能相适应的结构特点:吸收光能的色素分布于② 类囊体薄膜 上; 与光合作用有关的酶分布在③ 类囊体薄膜和叶绿体基质 中。
考点二 光合作用的原理与应用
一、光合作用的过程 1.过程图解
栏目索引
栏目索引
2.过程分析 (1)光反应为暗反应提供了① [H]和ATP ,其转移方向是从② 类囊体 膜 到③ 叶绿体基质 。 (2)能量变化:光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。 (3)若环境中的CO2含量减少,则叶绿体中C3的含量将④ 降低 ,C5的含量 将⑤ 升高 ,[H]和ATP的含量将⑥ 升高 。
《光合作用的原理和过程》一 捕获光能的色素和结构
间，可以看到光谱中吸收最强的是（ B ）
A 红光部分
B 红光与蓝紫光部分
C 绿光部分 D 紫光部分
2.研磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是 ( C) A．使各种色素溶解在丙酮中 B．使研磨充分 C．防止色素分子被破坏 D．加速研磨
3.下图所示“叶绿体中色素的提取和分离”实验
的装置正确的是 ( B )
4.纸层析法分离叶绿体色素时,滤纸上最下端
①
②
③
⑤④
3、叶绿体的功能
恩格尔曼的实验 1880年：美国科学家恩格尔曼用水绵进 行有关实验。
恩格尔曼实验
水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察
使用：水绵 好氧细菌
资料分析：叶绿体的功能
没有
极
完
空气
细
黑暗
光
全 光
束
照
1 现象：
装片中好氧细菌向叶绿体被 光束照射到的部位集中。
结论：
叶绿体的被光束照射到的 部位是光合作用的场所
2、他是如何控制实验条件的？ A、选用黑暗、无空气的环境：排除环境中光线和 氧气的影响 B、选用极细的光束，并用好氧细菌检测，准确判断 释放O2的部位 C、进行黑暗（局部光照）与曝光的对照实验，从而 明确实验结果完全是由光照引起的。
结论:
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。
a、制备滤纸条： 干燥的定性滤纸
铅笔线 1cm
为什么要剪去两角？
防止层析液在边缘扩散 过快
b、画滤液细线
★要求：细而齐 重复2—3次
（为了含有更多色素）
C、分离色素：
培养皿
插滤纸条
层析液
光合作用
1771年，普里斯特利 （英）的实验
1771年英国普利斯特利实验 （证明植物可以更新空气）
Ａ
思考题：
1、小鼠
Ｂ
光照下，一段时间后
生活、 蜡烛燃 烧需要 什么气 体？
2、这个
Ｃ
实验说 明什么 问题？
Ｄ
设计一个实验证明绿色植物在光 下制造淀粉。
1864年德国萨克斯实验 （证明绿叶在光下制造淀粉）
该实验的巧妙之处：
1．实验材料选用水绵和好氧性细菌。 因为水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好氧 性细菌可确定释放氧气的部位。 2．选用黑暗并且没有空气的环境。 排除了氧气和光的干扰。
3．先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在 光下。 先选极细光束，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位， 相当于一组对比实验；用好氧细菌检测，能准确判断水 绵细胞中释放氧的部位。而后用完全曝光的水绵与之做 对照，从而再一次证明实验结果完全是光照引起的，并 且氧是由叶绿体释放出来的。
叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的 巨大膜表面上，分布了许多吸收光能的色素分 子，还有许多进行光合作用的酶。
光合作用的全过程
H2O O2
水在光 下分解
光能
叶绿体中 的色素
[H]
ATP
酶 ADP+Pi 还原
2C3
多种酶参 加催化
CO2 固定 C5
（CH2O）
光反应过程
暗反应过程
什 么 叫 光 合 作 用 ？
光合作用：绿色植物通过叶绿体，利用光能， 把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物， 并且释放氧气的过程。
1664年(比利时 )海尔蒙特实验
海尔蒙特的结论:建造植物的原料是水
每天浇水， 五年后 土重100千克 树2.5千克 土减少了0.1千克 树重84.5千克, 增加了82千克
2025高考生物总复习捕获光能的色素和结构及光合作用的原理
第13讲捕获光能的色素和结构及光合作用的原理课标内容(1)说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。
(2)活动：绿叶中色素的提取和分离。
考点一捕获光能的色素和结构1.绿叶中色素的提取和分离可看作两个实验哦！(1)实验原理(2)实验装置及操作(3)实验结果及分析2.叶绿体中色素的吸收光谱分析由图可以看出：①植物叶片呈现绿色的原因是叶片中的色素对绿光的吸收少，绿光被反射出来。
②植物幼嫩的茎和果实的细胞以及气孔保卫细胞中也含有吸收光能的色素，而根、叶片表皮等处的细胞中观察不到叶绿体，也不含吸收光能的色素。
③植物细胞的液泡中的色素(花青素，为水溶性色素)不参与光合作用。
3.叶绿体的结构适于进行光合作用(1)叶绿体的结构模式图(2)叶绿体的功能——进行光合作用的场所(3)叶绿体功能的实验验证(1)叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢。
(2023·全国乙卷，2D)(×)提示溶解度越高扩散得越快。
(2)纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液。
(2021·河北卷，3C)(√)(3)依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离。
(2021·北京卷，13C)(×)提示依据在层析液中的溶解度不同。
(4)提取光合色素的实验中，研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素。
(2019·江苏卷，17A)(×)提示加入CaCO3防止叶绿素被破坏。
(5)用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰。
(2023·全国乙卷，2C)(√)1.分离叶绿体中的色素，也可用如图所示的方法，即在圆心处滴加适量滤液，待干燥后再滴加适量层析液进行层析，结果会出现不同颜色的4个同心圆，请写出①～④依次对应的色素及颜色。
①________________，②________________，③________________，④________________。
捕获光能的色素和结构PPT课件
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为什么植物叶片呈现绿色？
因为叶绿素对绿 光吸收最少，绿 光被反射回来， 所以叶片才呈现 绿色。
这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？
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3.叶绿体的结构适于进行光合作用
1、叶绿体的形态(光镜下) 一般呈扁平的椭球形或球形。
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2、色素的吸收光谱
类胡叶萝绿卜素素溶溶液液
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
捕获光能的色素和结构PPT课件
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叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
• 叶绿素a和叶绿素b主要吸收 蓝紫光和红光 ； • 胡萝卜素和叶黄素主要吸收 蓝紫光 。
绿叶中究竟有哪些种类的色素呢？？
（1）捕获光能的色素
自主学习：阅读课本P97-98，并思考以下几个问题 1、研磨过程中加入无水乙醇、SiO2、CaCO3的作用
是什么？
2、将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试 管口塞严？
3、滤纸条一端为什么要剪去两角？
4、画滤液细线时应注意什么？
5、为什么不能让滤液细线触及层析液？
有四条色素带，从上往下依次为橙黄色、黄色、蓝 绿色、黄绿色的色素带。
2.滤纸条上色素的分布情况说明了什么？
说明绿叶中有4种色素，它们在层析液的溶解度不同， 随层析液在滤纸上扩散的速度也不一样。
2020/11/12
捕获光能的色素和结构PPT课件
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捕获光能的色素和结构PPT课件
注意事项 1.因无水乙醇和层析液都是易挥发且有一定毒性的有
专题10 光合作用(解析版)
专题10 光合作用一、捕获光能的色素和结构(一)绿叶中色素的提取和分离1．实验原理2．实验步骤(1)提取色素①研磨②过滤：用单层尼龙布过滤→收集滤液。
(2)分离色素——纸层析法滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带①色素带的条数与色素种类有关，四条色素带说明有四种色素；(二)绿叶中的色素及其吸收光谱1．叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。
2．叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
这4种色素吸收的光波长有差别，但是都可以用于光合作用。
(三)叶绿体的结构适于进行光合作用1．叶绿体的模式图①叶绿体膜：双层膜；②基质：含有与暗反应有关的酶；③基粒：由类囊体堆2.(1)结论：直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。
(2)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带状分布，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：a.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；b.临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果；c.照射不同色光进行对照，直观地证明了叶绿体吸收的光谱有差别。
二、光合作用的原理和应用1．探索光合作用原理的部分实验(连线)2．光合作用过程(1)反应式：CO 2＋H 2O――→光能叶绿体(CH 2O)＋O 2。
(2)基本过程(据图填空)图中：①NADPH ，②2C 3，③ADP ＋Pi ，④O 2，⑤(CH 2O)。
(3)光反应与暗反应的比较(1)定义表示法：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
(2)其他表示方法①单位时间内通过光合作用消耗的CO 2的量。
②单位时间内通过光合作用产生的O 2的量。
(3)研究意义：直接关系农作物的产量。
4．探究环境因素对光合作用强度的影响 (1)实验原理①利用抽气法排除叶片细胞间隙中的气体，使其沉入水中。
5.4-1捕获光能的色素和结构学案
章节5.4.1光合作用与能量转化一、捕获光能的色素和结构课型新课教学主备人审核人课时 1核心素养1.通过设计实验来探究色素的作用，培养学生科学探究精神，2.运用结构与功能相适应的观念，解释叶绿体适于进行光合作用的结构特点。
3.引导学生关注植物工厂，知晓其科学发展重要性。
（★健康教育）学习重点能设计实验，客观地观察和描述实验现象，并得出叶绿体中的色素能够捕获光能以及吸收光谱的差别。
学习难点能运用结构与功能观，解释叶绿体适于进行光合作用的结构特点。
学习过程批注【课前案】（知识梳理）一、捕获光能的色素1.填写下图：2、绿叶中色素的吸收光谱(1)写出图中色素①～③的名称：①________②________③________叶绿素a和叶绿素b主要吸收______________，胡萝卜素和叶黄素主要吸收__________。
二．叶绿体的结构适于进行光合作用1．叶绿体：(1)形态：一般呈扁平的或。
（2）结构：层膜，内部有许多，和之间充满了。
每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构（_____________）堆叠而成，增大了受光面积。
吸收光能的四种色素，就分布在类囊体的上。
与光合作用有关的酶分布在_____________和____________。
___________中还含有少量DNA和RNA。
(3) 叶绿体分布：主要分布在植物的___________内。
【课中案】（思考与讨论）1、观察正常苗和白化苗有何不同，预测两种幼苗的未来走向如何，与什么有关2、色素带的分布有规律吗，这说明了什么3、根据教材98页最后一段的提示，让学生尝试设计实验探究色素具有吸收光的作用4、联系生活：（1）、物工厂完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色的光源，为什么，有什么好处？（2）、如果你要建造一个温室大棚，你会选择什么颜色的膜，为什么5 、看教材P100。
构建叶绿体的结构模型6、想一想为什么说叶绿体的结构适于光合作用【课后案】1.下列关于光合色素的叙述正确的是( )A.叶绿体中的色素有四种，其中叶绿素a含量最大B.类胡萝卜素主要吸收蓝紫光和红光C.大棚种植蔬菜时应选择红或蓝色透明的塑料薄膜D.光合色素只存在于叶绿体的内膜上2.如图是纸层析分离叶绿体中色素的装置图，层析后得到不同的色素带，在暗室内用红光照射四条色素带，可以看到较暗的是( )A.①④B. ②③C. ③④D. ①②3.某同学提取得到绿叶中的色素溶液后,取一圆形滤纸,在滤纸中央滴一滴色素提取液,再滴一滴层析液,色素随层析液扩散得到如图结果,下列叙述正确的是 ( )A四条色素带由外到内的颜色分别是:黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色B.四条色素带由外到内的名称依次是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素bC.提取色素时加入无水乙醇的目的是防止色素被分解D.色素带1、2主要吸收红橙光4、回答有关叶绿体色素的一组问题。
1.5.4 能量之源--光与光合作用(一)捕获光能的色素和结构
方法与步骤 １．提取色素
称取5g左右的 鲜叶，剪碎，放入 研钵中。加少许的 二氧化硅（充分研 磨）和碳酸钙（防 止色素被破坏）与 10ml无水乙醇。在 研钵中快速研磨。 将研磨液进行过滤。
方法与步骤 ２．制备滤纸条
方法与步骤 ３．画滤液细线
方法与步骤 ４．分离色素
２
实验结果： 实验结果：
（一）实验原理：种子萌发过程中 实验原理： 如果只进行有氧呼吸，则吸收的O 和呼出的CO 量相等； 如果只进行有氧呼吸，则吸收的O2和呼出的CO2量相等； 如果只进行无氧呼吸，则只放出CO 如果只进行无氧呼吸，则只放出CO2 。 如果既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，则释放的CO 的量大于O 的吸收量。 如果既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，则释放的CO2的量大于O2的吸收量。 （四）实验结果和结论： 实验结果和结论：
叶绿体的结构
类囊体
外膜 内膜 基质 基粒
捕获光能的色素分布在___________ 捕获光能的色素分布在 类囊体的薄膜上
4、资料分析：叶绿体的功能 资料分析：
没有 空气 黑暗 极 细 光 束 完 全 光 照
1
： 叶绿体 的
2
有
： 分 的 叶绿体
：
叶绿体的 的 的
：
叶绿体 叶绿体 的 的
讨论：恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？ 讨论：恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？
H2O 2 实验结果： 实验结果： 结论： 结论：
装置1中液滴左移， 中不移， 装置1中液滴左移，2中不移， 萌发的种子只进行有氧呼吸 装置1中液滴不移， 中右移， 装置1中液滴不移，2中右移， 萌发的种子只进行无氧呼吸 装置1中液滴左移， 中右移， 装置1中液滴左移，2中右移， 萌发的种子既进行有氧呼吸 又进行无氧呼吸
捕获光能的色素和结构
C
2．在圆形滤纸的中央点上色素滤液，对叶绿体的色素进 行纸层析法分离，会得到近似同心的四个色素环，排列在 最里圈的色素呈（ ）
C
A．橙黄色
胡萝卜素
B．蓝绿色
叶绿素a
C．黄绿色
叶绿素b
D．黄色
叶黄素
二、叶绿体的结构
类囊体
外膜 内膜 基质 基粒
捕获光能的色素分布在___________ 类囊体的薄膜上
盛放滤液的小试管管 防止无水乙醇挥发 口加棉塞
注意事项 滤纸条剪去两角
操作原因 防止两侧色素扩散快， 色素带不整齐 细、直、齐并反复几次 防止色素溶于层析液中而 无法分离
分 画滤液细线的要求 离 色 素 滤液细线不能触及层 析液
实 分离后色素带的位置 验 结 分离后色素带的宽度 果
代表色素溶解度高低
代表色素含量
一、捕获光能的色素
一、捕获光能的色素
叶绿素a和叶绿素b主要吸收：
蓝紫光和红光
胡萝卜素和叶黄素主要吸收：
蓝紫光
1、在叶绿体色素的提取实验中，研磨绿叶时 要加入无水乙醇，其目的是（ ） A．防止叶绿素被破坏 ——碳酸钙 B．使叶片充分磨碎 ——二氧化硅 C．使各种色素充分溶解在乙醇里 D．为了使叶绿素溶解在丙酮里
实验：绿叶中色素的提取和分离
二、实验方法： 纸层析法 三、实验步骤：
1、提取绿叶中的色素 2、制备滤纸条 3、画滤液细线 4、分离绿叶中的色素 5、观察与记录
实验：绿叶中色素的提取和分离
四、实验结果：
绿 叶 中 的 色 素 类胡萝卜素
（含量约1/4）
胡萝卜素（橙黄色）
胡
叶黄素（黄色）
爷
叶绿素
捕获光能的色素和结构课件-高一上学期生物人教版(2019)必修1
（1）分布 主要分布在绿色植 物的叶肉细胞
（2）形态 一般呈扁平的椭球
形或球形
基粒
外膜
基质 (含有与光合作 用有关的酶)
（3）结构
内膜 基粒 基质
叶绿体的功能
资料1 1881年，德国科学家恩格尔 曼的实验
（1）实验过程
黑暗中用极细
水绵+需氧细菌 黑暗 光束照射
（临时装片） 无空气Fra bibliotek（2）实验结论
完全暴露 在光下
绿叶中的色素对其他波长的光吸收量很少（尤其是绿光）
植物工厂里为什么不用发绿光 的光源呢？
绿色光源发出绿色的光，这 种波长的光线不能被光合色 素吸收，因此无法用于光合 作用中制造有机物。
练习
1、下列关于光合色素的叙述，正确的是（ A ）
A.类胡萝卜素在层析液中的溶解度大于叶绿素 B.叶绿素可吸收红外光、紫外光用于光合作用 C.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 D.变红枫叶的叶绿体中的红色色素增加，叶绿素含 量降低
剪去两角的原因？
（3）画滤液细线 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线（也可将滤
液倒入培养皿，再用盖玻片蘸取滤液，在横线处按压出均匀的细线）。待 滤液干后，再重画一到两次。 积累更多的色素，使分离后的色素带明
显、不重叠。
（4）分离绿叶中的色素 将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝
2.实验目的
（1）进行绿叶中色素的提取和分离。
（2）探究绿叶中含有几种色素。
3.材料用具 新鲜的绿叶（如菠菜的绿叶） *新鲜绿叶中色素含量较高 无水乙醇 *溶解色素、提取色素 层析液 *分离色素 二氧化硅 *有助于研磨得充分 碳酸钙 *防止研磨中色素被破坏
第五章第四节
（08广东）提取光合色素，进行纸层析分离，对该实 验中各种现象的解释，正确的是
A.未见色素带，说明材料可能为黄化叶片
B.色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液
C.提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b
D.胡萝卜素处于滤纸最前方，是因为其在提取液中的 溶解度最高
C
关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，不正确 的是 A.可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素 B.叶绿体中色素能够分离的原因是在不同色素在层析液 中的溶解度不同 C.研钵中加入二氧化硅、碳酸钙和绿叶后直接用杵棒进 行研磨，不用作任何处理 D.滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠
ห้องสมุดไป่ตู้
B
（2011年江苏卷）某研究组获得了水稻的叶黄素缺 失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定 和色素层析条带分析（从上至下），与正常叶片 相比，实验结果是 B A．光吸收差异显著，色素带缺第2条 B．光吸收差异不显著，色素带缺第2条 C．光吸收差异显著，色素带缺第3条 D．光吸收差异不显著，色素带缺第3条 变式：若改为蓝紫光照射光呢？
A
3、1779年，荷兰，英格豪斯： 植物在光和绿叶条件下才能更新空气 4、1785年，绿叶在光下放出氧气，吸收二氧化碳 5、1845年，德国，梅耶，光合作用把光能转化成化 学能储存。 6、1864年，德国，萨克斯
（置于暗处几小时）
证明：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉
6、1864年，德国，萨克斯 （1）暗处理的目的是？ 消耗叶片中的营养物质 （2）仅对实验用的叶片暗处理还是整个植株暗处理？ 整个植株暗处理，防止有机物运输影响显色反应。 （3）该实验的实验组和对照组分别是？ 实验组：曝光 对照组：遮光 （4）实验用叶片光合作用时留在植株上还是取下来 光合作用？ 留在植株上，保证其他生活条件正常。 （5）为了更好的观察颜色变化，碘蒸气处理前最好 经过什么处理？ 酒精脱色，使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中
光合作用(一)捕获光能的色素知识讲解
光合作用（一）捕获光能的色素和结构【学习目标】1、简述叶绿体中色素的种类、分布和作用。
2、描述叶绿体的结构、说明叶绿体的功能。
3、重点：理解实验“绿叶中色素的提取和分离”实验的实验原理与方法。
4、难点：绿叶中色素的种类和作用、绿叶中色素的提取和分离。
【要点梳理】要点一、实验——绿叶中色素的提取和分离1、原理(1)叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇(或丙酮)中，所以用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。
(2)不同的色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析液将不同色素分离。
2、实验程序3、实验结果四种色素被分离出来，它们的位置、颜色及排列顺序如下表：要点诠释：叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，但对其他光也有吸收，只是吸收量少。
结果分析：①从色素带的宽度可知色素含量的多少依次为：叶绿素a >叶绿素b >叶黄素>胡萝卜素; ②从色素带的位置可知色素在层析夜中溶解度大小依次是：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素 a >叶绿素 b；③在滤纸上相邻两条色素距离最近的是叶绿素a 与叶绿素b ，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。
4、实验中的注意事项(1)裁取定性滤纸时，注意双手尽量不要接触纸面，以免手上的油脂或其他脏物污染滤纸。
(2)根据烧杯的高度制备滤纸条，让滤纸条长度高出烧杯1cm ，高出的部分做直角弯折。
(3)画滤液细线时，用力要均匀，速度要适中。
(4)研磨要迅速、充分。
a.因为丙酮容易挥发； b.为了使叶绿体完全破裂.从而能提取较多的色素；c.叶绿素极不稳定，能被活细胞中的叶绿素酶水解而被破坏。
(5)制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角,这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀,便于观察实验结果。
要点诠释：（1）为什么色素提取时加丙酮？（使色素溶于有机溶剂）（2）为什么加二氧化硅？（使研磨充分）（3）为什么加CaCO3? (防止叶绿素受到破坏)（4）为什么滤纸剪去两角？（使色素带整齐）（5）为什么滤液细线画的越细越齐越好？（使色素带整齐）（6）为什么不要让层析液没及滤液细线？（滤液溶于层析液中不能形成色素带）（7）为什么色素会在滤纸条上分离开？（色素溶解度不同）（8）为什么用培养皿盖上烧杯？（防止丙酮挥发）（9）为什么滤纸要避光保存？（色素见光分解）（10）为什么试验后洗手？（接触了有毒的化学药品）（11）色素带在滤纸上排列先后顺序？（胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b）5、高等植物叶绿体中的色素及功能要点诠释：将绿叶中的4种色素溶液，分别放在阳光和三棱镜之间，从连续光谱中可以看到不同波长的光被吸收的情况：叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
高中生物(新教材)《捕获光能的色素和结构》导学案+课后练习题
第4节光合作用与能量转化第1课时捕获光能的色素和结构学习目标核心素养1.说出叶绿体的结构和功能。
2．说出色素的种类及功能。
3．进行绿叶中色素的提取和分离。
1.生命观念：叶绿体的基粒大大扩展了膜面积，与叶绿体功能进行光合作用相适应。
2．科学探究：学会提取和分离绿叶中色素的实验方法，交流与讨论实验结果。
知识点一捕获光能的色素1．生物圈得以维持运转的基础：□01太阳光能的输入、捕获和转化。
唯一能够捕获和转化光能的生物学途径：□02光合作用。
2．实验：绿叶中色素的提取和分离(1)实验原理(2)实验步骤①提取色素问题思考若没有无水乙醇，还可用什么来提取色素？提示：有机溶剂，如丙酮。
②分离色素3．观察结果滤纸条上色素带有四条，如下图所示：结果分析：(1)色素带的条数与色素种类有关，四条色素带说明有□28四种色素。
(2)色素带的宽窄与色素含量有关，色素带越宽说明此种色素含量越多。
色素带最宽的是□29叶绿素a，最窄的是□30胡萝卜素，叶绿素b的色素带比叶黄素的稍宽。
(3)色素带扩散速度与□31溶解度有关，扩散速度越快说明□32溶解度越高。
(4)相邻两条色素带之间距离最远的是□33胡萝卜素和叶黄素，最近的是□34叶绿素a和叶绿素b。
4．绿叶中色素的吸收光谱(1)光谱：阳光是由不同波长的光组合而成的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成□35不同颜色的光带，称为光谱。
(2)叶绿素a和叶绿素b主要吸收□36蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收□37蓝紫光。
问题思考制备滤纸条；在一端剪去两角的目的？提示：防止出现边缘效应，两边色素扩散的快，保证色素带整齐。
问题思考重复画线的目的？提示：增加色素含量，使现象明显。
延伸拓展 1.影响叶绿素合成的因素(1)光照：光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中叶呈黄色。
(2)温度：低温抑制叶绿素的合成，破坏已有的叶绿素分子，从而使叶片变黄。
(3)镁等无机盐：镁是构成叶绿素的主要成分，缺镁叶片变黄。
一、捕获光能的色素和结构
一、捕获光能的色素和结构
1.说出绿叶中色素的种类和作用。
2.说出叶绿体的结构和功能。
1.为什么有些植物的叶片不是绿色的? 2.为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不同呢？
一、捕获光能的色素
绿叶中会有哪些色素呢？ 不同的色素对光的吸收有什么差别呢？ 捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？
思考：
树叶为什么是绿色的？
1、 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 并不是不吸收，而是吸收量较少。
17
思考：不同颜色的温室大棚那一种光和效率 最高？那一种最低？
（1）无色透明大棚日光中各色光均能通透， 有色大棚主要透过同色光，其它光被其吸收， 所以用无色透明的大棚光合作用效率最高。 （2）叶绿素对绿光吸收量最少，因此绿色塑 18 料大棚光合作用效率最低。
画铅笔细线
铅笔线
滤液细线
★要求：细、直、齐，待第一 次完全干后划第二遍，这样重 复2—3次
四、分离色素
培养皿
层析液
插滤纸条
★层析液不能没及滤液线
(橙黄色)
(黄色)
(蓝绿色)
(黄绿色)
11
色素的种类
胡萝卜素（橙黄色）
类胡萝卜素
（1 /4）
叶黄素（黄色） 叶绿素a (蓝绿色)
叶绿素
（3 /4）
叶绿素b（黄绿色）
叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光
叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
吸收光能的百分比 100
类胡萝卜素
50
叶绿素a 叶绿素b
蓝紫光和红光 叶绿素a和叶绿素b主要吸收； 胡萝卜素和叶黄素主要吸收 蓝紫植物到了秋天叶子就变黄了？ 红叶是怎么回事呢？
一、捕获光能的色素和结构
从预留的叶片中挑选出足量的、份量相等、大小相近 的已变黄的叶片和尚未变黄的叶片为实验材料，在相 同条件下，再次进行叶绿体色素的提取分离实验，测 定和记录实验结果，比较这两种叶片各种色素的组成 及含量后，得出结论。
二、叶绿体
捕捉光能的色素存在于细胞中的 叶绿体中
1.下列标号各代表： 基粒 内膜 ① 外膜 ②________ ③_________ 基质 ④ 类囊体膜 ⑤________ 2.在④上分布有光合作用所需的 色素 和 酶 ，在⑤ 中也分布有光合作用所需的 酶 。
C H O N Mg C H O N Mg
颜色
蓝绿色 黄绿色 橙黄色 黄色
对光谱的吸收
C、 H
C、H、O
2、影响叶绿素合成的因素：
温度，
光，
无机盐（如氮盐，镁盐，铁盐）
四种色素的吸收光谱
叶绿体中的 色素提取液
叶绿素主要吸收 蓝紫光、红光 ___________
类胡萝卜素主要吸 蓝紫光 收________
1865年，德国萨克斯： 叶绿素位于更小结构中 1880年，美国恩格尔曼： 场所:叶绿体 条件:光 产物氧来自于水
20世纪30年代，美国鲁宾与卡门： 20世纪40年代，美国卡尔文：
CO2中碳在光合作用中转化成 有机物中碳途径
1864年德国萨克斯实验
目的：消耗掉叶 片内的营养物质
证明绿叶在光下制造了淀粉
B
在下列两种情形下，叶肉细胞内 C3 、 C5 、 ATP 含量变化应分别是
Ⅰ夏季中午光照最强时 II 将植物由光下移到荫处
D
① C3↑
② C3 ↓
③C5↑
④ C5↓
⑤ ATP ↓
⑥ ATP↑
⑦ ATP 含量不变
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C、分离色素：
C、分离色素：
培养皿
层析液 插滤纸条
为何滤液细线不能触及层析液？
（防止色素溶解在层析液中） 为何要盖上培养皿？ （防止层析液挥发，因其易挥发且有毒）
绿叶中的色素种类：
胡萝卜素（橙黄色）
叶黄素（黄色） 叶绿素a（蓝绿色）
类胡萝卜素
(含量约占1/4)
叶绿素 叶绿素b（黄绿色）
(含量约占3/4)
甲 无水乙醇 水 CaCO3 SiO2 乙 丙 丁
+ + +
+ + +
+ +
+ + -
A．②①③④ B．②④①③ C．④②③① D．③②①④
2、光合色素的作用
吸收光能
色素吸收的光谱
叶绿素溶液 类胡萝卜素溶液
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
叶 绿 素 和 类 胡 萝 卜 素 的 吸 收 光 谱
知识归纳
1、色素与叶片的颜色 正常颜色 正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例是3:1，且对绿光吸收
最少，所以正常叶片总是呈现绿色
叶色变黄
叶色变红
寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，显示出类 胡萝卜素的颜色，叶子变黄
一、捕获光能的色素和结构
①地球表面上的绿色植物每年大约制造 4400 亿吨有机物。 ②地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为 7.11×1018kJ，这个数字大约相当于240000个 三峡水电站所发出的电力。 这些储存在有机物中的能量来自哪儿？
太阳的光能
太阳的光能是通过什么途径进入植物体的？ 光合作用
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素ａ
叶绿素ｂ
[实验注意事项]
1、丙酮和层析液都是（ 易挥发且有一定毒性 ）的有 机溶剂，所以研磨要快，收集的滤液要用棉塞塞住， 层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的挥发。
2、用干燥的定性滤纸，因为（ 其透性好，吸收滤液较多 ）
3、滤纸条一端剪去两个角是因为滤纸条边缘扩散快，中
间扩散慢，（ 保证使滤液能同步到达滤液细线 ）
干燥的定性滤纸，试管，棉塞，试管架，
研钵，玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪
刀，药勺，量筒(10mL)，天平。
无水乙醇，层析液（可用93号汽油代用），
二氧化硅和碳酸钙。
[方法步骤]
（1）色素的提取
a、称取：取5g绿叶剪碎放 入研钵中
b、加入少许SiO2和CaCO3， 再加入10mL无水乙醇，研磨
SiO2
叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素 和叶黄素主要吸收蓝紫光。红光有利于糖类的合成， 蓝光有利于蛋白质、脂肪的合成。
将4支盛有等量衣藻溶液的密闭试管，在暗室 中放置一定时间后，放在右图中a、b、c、d所 示位置，经照射1h后，取出衣藻加热脱色，滴 加碘液，则呈现蓝色较浅的应是哪支试管中的 衣藻 C A.a B.b C.c D.d
4、滤液细线细、直、齐是 （防止色素带重叠而影响分离效果 ） 5、重复画滤液细线2-3次，是为了（ 积累更多的色素 ） 6、层析时不要让滤液细线触及层析液，防止色素 (溶解于层析液 )中而无法分离
异常现象的分析 若色素提取液呈淡绿色的，其原因有
①选取的叶片颜色不是浓绿色或称取的绿叶 过少或放置数天的菠菜叶，色素含量少 ②加入的无水乙醇过多，色素溶液浓度小 ④研磨不充分，色素未能充分提取出来
作用
作用
有助于研磨充分 防止色素被破坏
作用
CaCO3
无水乙醇
溶解色素
②过滤：获取绿色滤液
★注意用棉塞将试管口塞严 防止溶剂挥发和色素分子被氧化
（2）色素的分离（纸层析法）
a、制备滤纸条： 干燥的定性滤纸
铅笔线 1cm
为什么要剪去两角？
防止层析液在边缘扩散 过快
b、画滤液细线
★要求：细而齐 重复2—3次 （为了含有更多色素）
一、捕获光能的色素 1、光合色素的种类 实验：绿叶中色素的提取和分离
[实验目的]
提取和分离绿叶中的色素，探究绿叶中色素的种类
[实验原理]
提取: 用无水乙醇提取色素 （色素能溶解在有机溶剂中）
分离: 用层析液分离色素 （色素在层析液中溶解度不同）纸层析
[实验材料用具] 新鲜的绿叶（如菠菜的绿叶）
（色素含量高）
若色素带颜色较浅，其原因有 同上4点 ⑤划滤液细线的次数太少，滤纸条上的色素含量少 ⑥层析时，部分滤液细线已触及层析液
17 色素带
提取液 ③未加碳酸钙或加入的过少，色素分子部分破坏
在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、 丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示（“ +” 表示使用，“-”表示未使用），其余操作均正常，他 们所得的实验结果依次为 B
这种方法可以提高光合作用强度。因 为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光 和红光。不同颜色的光照，对植物的光 合作用有影响。
有些蔬菜大棚用无色塑料薄膜 因为叶绿素对绿光吸收量少，所以不 或红色或蓝色的塑料薄膜代替 使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。 普通的塑料薄膜，有这 样做对光合作用有影响吗？ 2.为什么是用红色或蓝色呢？ 用绿色的可以吗？
讨论
叶绿体色素分离带—— 胡黄ab向前走；叶绿素ab手拉手； 胡萝卜素最纤细；叶绿素a最宽厚。 （叶绿体中色素的分离带，从上到下 分别为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和 叶绿素b；它们的颜色分别为橙黄色、 黄色、蓝绿色、黄绿色；叶绿素ab挨 得很近；胡萝卜素含量最小，色素带 最细；叶绿素a含量最多，色素带最宽 。
对植物而言，叶绿素分子 对绿光吸收最少，绿光被 反射出来，所以植物的叶 片呈现绿色。 叶绿素含量是类胡萝卜素 的3倍，也是叶片呈绿色 的原因。
问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中 的什么部位？
小资料
1817年，两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿 素，当时并不清楚叶绿素在植物细胞中的分布情况。
1865年，德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作 用中的功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的 整个细胞中，而是集中在一个更小的结构里，后来 人们称之为叶绿体。
光能转化为细胞能够 利用的化学能的过程称为光 合作用。
太阳光中有能量，太阳能电池 板可以捕获其中的能量并转化 为电能。
绿叶中通过什么物质捕获并转 化光能呢？ 色素
一、捕获光能的色素 本节课主要目的是探究绿叶中含有几种色素 和学习对色素进行提取和分离的方法
绿叶中有哪些色素呢？
阅读课本P97-98页的实验绿叶中色素的提取和分 离