(同步精品课堂)2015-2016学年高中生物 专题5.5 .

必修1第5章第5节
第一课时捕获光能的色素和结构及探究历程
一、实验：绿叶中色素的提取 1.原理：提取：无水乙醇 和分离 分离：纸层析法
2.步骤：(1)提取色素： 取5g鲜叶 → 研磨：SiO2（研磨充分）
CaCO3（保护色素）→ 过滤：获取绿色滤液（试管口加棉花防挥发） （2）准备滤纸条 画滤液细线： （3）分离色素： 培养皿加盖防挥发 （细、直，重复2 ～3遍） 滤液细线 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
叶绿素绿光吸收最少，反射多，所以叶片呈现绿色。
三、光合作用的探索历程(连一连)
①－A－b ②－C－a ③－E－e
同位素标记法
④－D－c
⑤－B－d
自身对照
光合作用的探究历程中的几个重要实验 分析
1.萨克斯的实验 ⑴实验过程及现象 黑暗中饥饿处理的绿叶一半曝光用碘蒸气处理变蓝，另一半遮光 用碘蒸气处理不变蓝。 ⑵实验分析 ①设置了自身对照，自变量为照光和遮光，因变量是颜色变化（ 有无淀粉生成）。 ②实验的关键是饥饿处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强 了实验的说服力。为了使实验结果更明显，在用碘处理之前应用 热酒精对叶片进行脱绿处理。 ③本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外，还证明了光是光合 作用的必要条件。
2.鲁宾和卡门的实验 ⑴实验过程及结论 H218O＋CO2→植物→18O2；H2O＋C18O2→植物→O2。光合作用释放 的O2全部来自水。 ⑵实验分析 设置了对照实验，自变量是标记物质（H218O和C18O2），因变量 是O2的放射性。 3.恩格尔曼的实验 (1)选择水绵作为实验材料的原因是：水绵有带状叶绿体，螺 旋分布在细胞中，便于观察和分析。 (2)将临时装片放在黑暗和无空气的环境中是为了排除环境中 光线和O2的影响。 (3)设置细光线和好氧菌的好处：能够准确判断出水绵细胞中 产生氧气的部位。
【典型例题】
2.为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装 片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是（ B ） A．光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液 B．光照、无空气、临时装片中有 NaHCO3稀溶液 C．黑暗、有空气、临时装片中无 NaHCO3稀溶液 D．黑暗、无空气、临时装片中有 NaHCO3稀溶液 点拨：水绵进行光合作用需要光照和 CO2，NaHCO3可为水绵提供CO2 。选用没有空气的环境，是为了排除实验前环境中氧的影响，确 保实验的准确性。先选用极细光束，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 ，从而证明了实验结果完全是由光照引起的，氧是由叶绿体释放 出来的。
3.实验中的注意事项
4.色素提取液呈淡黄绿色的原因分析
⑴研磨不充分，色素未能充分提取出来。 ⑵称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小。 ⑶未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。
【典型例题】
（2015上海卷.21）从新鲜的菠菜叶片提取叶绿体色素，发现提 取液明显偏黄绿色，最可能的原因是（ B ） A．加入的石英砂太多 B．没有加入碳酸钙 C．用脱脂棉过滤不彻底 D．一次加入过多无水乙醇 点拨：研磨速度慢会影响色素的提取，加入石英石目的是 使研磨充分，有利用色素的提取。不加碳酸钙研磨过程中 叶绿素被破坏，导致提取液颜色偏黄绿色。脱脂棉过滤不 彻底会出现浑浊现象，主要影响的不是提取液的颜色。一 次加入无水乙醇过多到时提取的滤液中色素含量少，整体 颜色变浅。
绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。
⑶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，叶变黄。
3.叶绿体的结构与功能
外膜 内膜 色素分布：类囊体薄膜上 酶分布：类囊体薄膜和基质
【课堂小结】
叶绿素 光 合 作 用 的 色 素 （吸收红光和 蓝紫光） 含量约占3/4 类胡萝卜素 （吸收蓝紫光） 含量约占1/4 叶绿素b（黄绿色） 胡萝卜素（橙黄色） 叶绿素a(蓝绿色)
叶黄素（黄色）
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。
1.（2013海南卷） 10.某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植 物在黑暗中放置48h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。 在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片， 观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，没 有出现蓝色的部位是（ B ） A.a、b和d B.a、c和e C.c、d和e D.b、c和e 点拨：黄白色区域a和e不含 叶绿体，c处含有叶绿体，不 能接受光照，都不能进行光 合作用产生淀粉，加碘液不 会变蓝。
功能：光合作用场所
基粒 基质 类囊体
【典型例题】
(2013·课标Ⅱ，2)关于叶绿素的叙述，错误的是( )。 D A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用 C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同 D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 点拨：叶绿素的中心元素是镁元素。 色素的作用是吸收、传递、转化光能，进行光合作用。 叶绿素a比叶绿素b在红光区的吸收峰值高。
层析液不能没 及滤液线
ຫໍສະໝຸດ Baidu
⑴选材：应选取鲜嫩、颜色深绿的叶片，以保证含有较多的色素。 ⑵提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物质的量要成比例，以 保证提取较多的色素和色素浓度适宜。 ⑶画滤液细线：用力要均匀，快慢要适中 。滤液细线要细、直， 且干燥后重复画一两次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色 素扩散的起点相同。 ⑷色素分离：滤液细线不要触及层析液，否则滤液细线中的色素分 子将溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。
二、叶绿体中的色素
1.色素的种类与功能
叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素 （含量约占总 量的3/4） 主要吸收 蓝紫光和 叶绿素b（黄绿色） 红光
叶绿体中的 色素
胡萝卜素（橙黄色）
类胡萝卜素 （含量约占总 量的1/4）
叶黄素（黄色）
主要吸收 蓝紫光
2.影响叶绿素合成的因素
⑴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。 ⑵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