捕获光能的色素与结构
新教材2023届高考生物一轮复习17光合作用1_捕获光能的色素和结构课件必修1
（2）实验步骤
二氧化硅 碳酸钙
A1
A2
A3
B
C1
单层尼龙布
C2
一.捕获光能的色素和结构 （2）实验步骤
B
A
一.捕获光能的色素和结构 （2）实验步骤
(1)叶绿体的结构模式图
光反应 暗反应
一.捕获光能的色素和结构 4.叶绿体的结构适于进行光合作用
(2)叶绿体的功能
外膜
叶绿体基质
暗反应
证据
色素
类囊体 光反应
一.捕获光能的色素和结构 4.叶绿体的结构适于进行光合作用
决定
(2)叶绿体的功能 光合作用
光束照射
所有受光
一.捕获光能的色素和结构 4.叶绿体的结构适于进行光合作用
一.捕获光能的色素和结构
藻类
含量最多的色素
水层及主要存在的光
叶绿素 绿藻 主要吸收红光和蓝紫光，
反射绿光
浅水层：存在红光和蓝紫光。
某种叶黄素 褐藻 主要吸收绿光和蓝紫光，
反射红黄光
中水层：存在绿光、蓝紫光
红藻
藻红素 主要吸收蓝紫光,
反射红光
深水层：存在蓝紫光
海洋中的藻类垂直分布是海洋群落垂直结构的体现，有效的避免 的竞争，充分利用了光能。
(2)叶绿体的功能
教材隐性知识：源于必修1 P101“讨论”
(1)恩格尔曼在选材上有什么巧妙之处？ 提示：选择水绵和需氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋带状，便于观察； 用需氧细菌可以确定释放氧气多的部位。
(2)恩格尔曼在实验设计上有什么巧妙之处？
捕获光能的色素和结构
叶绿素a 蓝绿色
叶绿素
占3/4 叶绿素b 黄绿色
吸收蓝紫光 和红光
类胡 胡萝卜素 橙黄色 萝卜素 叶黄素 黄 色
吸收蓝紫光
与光合作用有关的这些色素都存在于叶绿体 中类囊体的薄膜上
6
绿叶中的色素
胡萝卜素
类胡萝卜素
（占总量1/4）
叶黄素
叶绿素a 叶绿素b
叶绿素
（占总量3/4）
知识小结
种类 色素的颜色 含量
意：不能让滤液细线接触层析液
4
实验成功的关键
• 1、叶片要新鲜，颜色要深，含有较 多的色素。
• 2、研磨要迅速、充分，叶绿素不稳 定易被分解。
• 3、滤液细线不仅要细、直、齐，而 且要求含有较多的色素。
• 4、滤液细线不能触及层析液，否则
色素溶解到层析液，滤纸条上得不到
色素带。
5
一、捕获光能的色素
资料分析
• 地球表面上的绿色植物每年大约 制造了4400亿吨有机物
• 地球上的绿色植物每年储存的能 量约7.11x1018KJ, 这个数字相当于240000个三峡水 电站每年所发的电力.
白化玉米 1
实验：提取和分离叶绿体中的色素
实验原理： 1.提取：叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂
中，如无水乙醇、丙酮等。所以可以用无水 乙醇提取叶绿体中的色素。
13
反馈练习
2、阳光经过三棱镜分光照在丝状绿藻 上，在哪些光谱范围内聚集着最多的
好氧细菌？（A）
A、红光和蓝紫光 B、黄光和蓝紫光 C、红光和绿光 D、蓝紫光和绿光
14
3
2.制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成滤纸条， 将滤纸条的一端剪去一个角，并在距这端1cm处
用铅笔画一条细的横线。
高考生物专项复习《捕获光能的色素和结构及光合作用原理的探索》
评价 迁移应用
34
A.相同浓度除草剂处理下，单位时间内溶液颜 色变化慢的品种受除草剂抑制效果更显著
B.与品种乙相比，除草剂抑制品种甲类囊体的 功能较强
√C.除草剂浓度为K时，品种乙的叶绿体能合成有机物
D.不用除草剂处理时，品种乙的叶绿体放氧速率等于品种甲
评价 迁移应用
34
相同浓度除草剂处理下，品种乙的叶绿体 放氧速率高于品种甲，说明除草剂抑制品 种甲类囊体体的功能较强，B正确； 除草剂浓度为K时，品种乙的叶绿体虽能 为暗反应阶段提供NADPH和ATP，但缺乏二氧化碳，无法合成C3， 故无法合成有机物，C错误。
内容索引
考点一 捕获光能的色素和结构 考点二 光合作用原理的探索
课时精练
考点一
捕获光能的色素和结构
整合 必备知识
1.绿叶中色素的提取和分离
有机
层析液 高
整合 必备知识
二氧化硅 碳酸钙
扩散均匀
整合 必备知识
叶黄素 叶绿素a
橙黄色 黄色
蓝绿色 黄绿色
整合 必备知识
整合 必备知识
总结 实验异常现象分析
评价 迁移应用
34
4.实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合 作用的抑制效果。希尔反应基本过程：将黑暗中 制备的离体叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖 和磷酸缓冲液(pH＝7.3)的溶液中并照光。水在光 照下被分解，产生氧气等，溶液中的DCIP被还原，颜色由蓝色变成无色。 用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲和品种乙杂草的离体叶绿体并进 行希尔反应，实验结果如图所示。下列叙述 代 谢 物 纸 层 析 的 原 理 是 什 么 ？ 与单向纸层析相比，双向纸层析的 优点是什么？ 提示 原理：在层析液中溶解度越 大的物质，在滤纸上扩散得越快， 反之则越慢。 优点：将第一次层析重叠或距离较近的物质通过第二次层析彻底分离。
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________________。
捕捉光能的色素和结构ppt
(1880年，美国)
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。
叶绿体的功能
章节一
恩格尔曼实验的巧妙之处？
02
选材好。
水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可确定释放氧多的部位。
设计妙。
没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰； 用极细的光束照射，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。
1.俗话说“万物生长靠太阳”，那么，太阳能是怎么转变成生命活动可以利用的能量的呢?
2.植物是如何捕获光能进行光合作用的？我们来比较健康幼苗与白化苗的生长状况，请分析为什么白化苗的长势比正常幼苗差？
正常苗
白化苗
正常幼苗能进行光合作用制造有机养料
D
4．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 ( ) 5．纸层析法分离叶绿体色素时,滤纸上最下端的色素名称和颜色分别是 ( ) A．橙黄色的胡萝卜素 B．黄色的叶黄素 C．蓝绿素的叶绿素a D．黄绿色的叶绿素b 6．在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色素滤液进行色素分离，会看到近似同心的四圈色素环，排在最外圈的色素是 ( ) A．橙黄色的胡萝卜素 B．黄色的叶黄素 C．蓝绿素的叶绿素a D．黄绿色的叶绿素b
B
D
A
7．阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于 A．绿光区 B．红橙光区和绿光区( ) C．蓝紫光区和绿光区 D．红橙光区和蓝紫光区
D
8．用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照相同时间后，罩内O2最多的是 ( ) A．绿色罩 B．黑色罩 C．无色罩 D．蓝紫色罩
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
5.4.1捕获光能的色素和结构教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版(2019)必修1
5. 4. 1 《捕获光能的色素和结构》教学设计【教材分析】《捕获光能的色素和结构》是新人教版高中生物学必修 1《分子与细胞》第5章第4节第1课时的学习内容。
在此之前，学生已经学习了“叶绿体的显微结构”“降低化学反应活化能的酶”和“细胞的能量通货---ATP”，这为过渡到本节内容的学习，起到了铺垫作用，而且本节内容是学习下一节内容《光合作用的原理和应用》的知识基础，因此本节内容在教材中具有承上启下的作用。
【学情分析】本节授课对象是高一的学生，他们在初中的生物学习中已具备了一定的关于光合作用的知识，也做过了“绿叶在光下制造淀粉”的实验，而且学生在本模块的第3 章学习了叶绿体的显微结构，第4 章学习了《细胞中的能量通货--ATP》知道了光合作用是合成ATP 的重要途径之一，至此，学生已经具备进一步学习叶绿体的亚显微结构和光合作用原理的知识基础和兴趣。
在实验操作方面，学生已经能进行研磨、过滤等操作，但纸层析法是首次进行，需要老师的细心指导。
另外，由于学生缺乏对基粒微观结构的直观认识，本节课又涉及到物理光学、化学知识，对于理解色素吸收色光，掌握有关化学试剂的使用方法与技巧，可能存在一定的难度。
【开放性学习环境】生物学实验室开展教学活动，方便学生探讨及进行实验。
利用希沃白板演示设备展示学生实验探究情况。
【教学目标】1.从结构与功能观的角度，分析叶绿体中含有色素，类囊体薄膜和酶的特点与其吸收光能进行光合作用的功能相适应。
（生命观念）2.在学习实验原理即提取和分离原理后，能够对实验操作步骤有一定的构思，在实验操作后能够基于实验事实正确地做出结论，并且提出质疑。
（科学思维）3.进行绿叶中色素的提取与分离探究实验，掌握无水乙醇提取法和纸层析分离技术，阐明色素的种类、含量和吸收光谱。
（科学探究）4.能够运用色素与光合作用的原理解释生产生活中的相关现象，激发学生对生物科学的兴趣，培养学生科学研究的志向。
（社会责任）【教学重点】.绿叶中色素的提取和分离实验原理与方法；. 叶绿体适于进行光合作用的结构特点。
《捕获光能的色素和结构》 说课稿
《捕获光能的色素和结构》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《捕获光能的色素和结构》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《捕获光能的色素和结构》是人教版高中生物必修一《分子与细胞》第五章第四节的内容。
本节内容是在学习了细胞的分子组成和细胞的基本结构之后，对细胞的功能之一——光合作用的深入探讨。
教材首先介绍了捕获光能的色素，包括叶绿素和类胡萝卜素的种类、颜色以及吸收光谱等；接着阐述了叶绿体的结构和功能，强调了叶绿体是光合作用的场所。
通过这部分内容的学习，学生将对光合作用的原理有更深入的理解，为后续学习光合作用的过程和影响因素奠定基础。
二、学情分析授课对象为高一年级的学生，他们在初中阶段已经对光合作用有了初步的了解，但对于捕获光能的色素和结构的具体知识还比较陌生。
这个阶段的学生具备一定的观察能力和逻辑思维能力，但抽象思维能力相对较弱。
在教学过程中，需要通过实验、图片、动画等多种教学手段，帮助学生理解抽象的知识。
三、教学目标1、知识目标（1）说出叶绿体中色素的种类和作用。
（2）描述叶绿体的结构和功能。
2、能力目标（1）通过实验“绿叶中色素的提取和分离”，培养学生的实验操作能力和观察分析能力。
（2）通过对叶绿体结构和功能的学习，培养学生的空间想象能力和逻辑推理能力。
3、情感目标（1）通过对捕获光能的色素和结构的学习，使学生认识到生命的奥秘和大自然的神奇，激发学生对生物科学的兴趣。
（2）培养学生的合作精神和严谨的科学态度。
四、教学重难点1、教学重点（1）叶绿体中色素的种类和作用。
（2）叶绿体的结构和功能。
2、教学难点（1）绿叶中色素的提取和分离实验。
（2）叶绿体结构与功能的适应性。
五、教法与学法1、教法（1）讲授法：讲解捕获光能的色素和结构的相关知识，使学生形成系统的知识体系。
（2）实验法：组织学生进行绿叶中色素的提取和分离实验，让学生亲身体验科学探究的过程。
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。
5.4-1捕获光能的色素和结构 说课稿
1、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
2、让学生观察叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱，分析光谱图
五、联系生活分析实际问题（41）
展示大棚图和植物工厂图
提出问题：
1、大多数植物叶片为什么是绿色的呢？
2、植物工厂完全依靠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？
知识储备：在本册书第三章中学生已经学习过叶绿体形态、分布，与叶绿体功能的关系。所以学生具备提出问题、做出假设、设计实验进行探究的能力。
存在不足：缺乏“实验探究和验证假设”的过程性体验。
教学目标：
（1）通过对相关实验现象的分析和讨论，能归纳与概括出叶绿体色素的种类、含量、分布及吸收光谱特点（科学思维）。
（1）叶绿体中只有叶绿素吸收的光能才能用于光合作用。（）
（2）叶绿体的类囊体上有巨大的膜面积，有利于充分吸收光能。（）
（3）植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光（）
2．下列关于高等植物细胞内色素的叙述，错误的是（）
A．所有植物细胞中都含有4种色素
B．有些植物细胞的液泡中也含有色素
C．叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收光能
我们都知道生物是一门培养人的实践能力的重要学科，因此，在教学过程中，不仅要使学生“知其然”，还要使学生“知其所以然”，我们在以师生既为主体，又为客体的原则下，展现获取理论知识，解决实际问题方法的思维过程。
教学策略：导入：（激发学生参与和探究兴趣）探究：（围绕探究色素的功能展开实验设计）解释：（小组汇报，归纳总结）拓展：（学以致用促进知识和概念转化）评价：多元评价真实反馈学生学习情况）
四：说教学环节
捕获光能的色素和结构--讲
叶绿素主要吸收 色素具有吸收光 红光和蓝紫光 能、传递光能、
转化光能的作用。 15
叶绿素主要吸收： 蓝紫光、红光 类胡萝卜素主要吸收： 蓝紫光
吸收最少的是: 绿光 17
（二）叶绿体的结构
18
光合作用的完整单位——叶绿体
19
外膜
内膜
基质
基粒
吸收光能的色素分布在类囊体的薄膜上
20
1.什么是传统机械按键设计？
O2是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合 作用的场所
2、此实验设计有什么巧妙之处？
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，用好氧细菌可确定释放氧气多的
部位；没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；
用极细的光束照射，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；临时装片暴露在光下
39
11、提取和分离叶绿体中色素的实验中，正确
的操作顺序应该是（ ）。
A. 进行纸层析 —— 制取滤液 —— 在滤纸条上 画线 —— 将实验材料研磨
B. 制取滤液 —— 进行纸层析 —— 在滤纸条上 画线 —— 取滤液 —— 再画线
C. 将实验材料剪碎、研磨 —— 在滤纸条上画 线 —— 制取滤液 —— 进行纸层析
41
13．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 B．蓝绿色
C．黄绿色 D．黄色
42
28
❖二、拓展题（100页）
❖2.提示：是的。不同颜色的藻类吸收 不同波长的光。藻类本身的颜色是反 射出来的光，即红藻反射出了红光， 绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的 光。水层对光波中的红、橙部分吸收 显著多于对蓝、绿部分的吸收，即到 达深水层的光线是相对富含短波长的 光，所以吸收红光和蓝紫光较多的绿 藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和 绿光较多的红藻分布于海水深的地方29。
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？
捕获光能的结构和色素
生长调节
植物生长调节物质如植物生长素、细胞分裂 素等可以影响植物的生长发育和光合作用。 例如，适宜浓度的植物生长素可以促进植物 叶片的生长和叶绿素的合成，从而提高植物
的光能捕获能力。
06
提高光能捕获效率的策略
选育高光效品种
选育叶绿素含量高、叶片较厚 、叶面积较大的品种：这些品 种能够吸收更多的光能，提高 光能利用率。
合理施肥
根据作物的需肥特性和土壤肥 力状况，合理施用氮、磷、钾 等肥料，促进作物的生长和光 合作用的进行。
水分管理
保持土壤适宜的水分含量，避 免干旱或水涝对作物生长和光 合作用的不良影响。
病虫害防治
及时防治病虫害，保持作物叶 片的完整和绿色，确保作物能 够正常进行光合作用。
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感谢聆听
04
光能捕获过程
光的吸收与传递
光的吸收
光合色素分子吸收特定波长的光，将其转化为激发态。
光的传递
激发态的光合色素分子将能量传递给相邻的色素分子，形成能量传递链。
光化学反应
水的光解
在光系统II中，光能驱动水的光解反应，产生氧气、质子和电子。
质子梯度的形成
电子传递过程中，质子被泵出类囊体膜外，形成质子梯度。
类胡萝卜素
结构
类胡萝卜素是一类黄色的脂溶性色素，主要存在于叶绿体的 类囊体膜上。
功能
类胡萝卜素能够吸收和传递光能，同时在光合作用中起到保 护叶绿素免受强光破坏的作用。
其他辅助色素
结构
除了叶绿素和类胡萝卜素外，还有一些其他的辅助色素，如藻胆素、藻红蛋白等 。
功能
这些辅助色素能够吸收不同波长的光，扩大植物对光能的利用范围，并将吸收的 光能传递给叶绿素进行光合作用。同时，它们还能起到保护叶绿素免受强光破坏 的作用。
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
第十六节捕获光能的色素和结构
第十六节捕获光能的色素和结构主讲：黄冈中学优秀生物教师徐海军一、捕获光能的色素白化苗不能进行光合作用叶绿素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。
二、叶绿体结构吸收光能的四种色素就分布在类囊体薄膜上。
三、叶绿素的提取与分离1、试验原理（1）色素都溶于有机溶剂中，溶解度不同；（2）扩散速度不同。
2、方法步骤(纸层析法)（1）剪→研磨叶片：加无水乙醇（溶解色素）、二氧化硅（充分研磨）、CaCO（调剂溶液pH，防止叶绿素被破坏）。
3（2）过滤收集滤液（3）制备滤纸条：1cm某6cm(10cm)（4）画滤液细线（5）层析→观察结果四、叶绿体功能探究叶绿体的功能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。
-返回-同步测试一、选择题1、把新鲜的叶绿素溶液放在光源与分光镜之间，可以看到光谱中最强的吸收区在（B）A．绿光部分B．红光和蓝紫光部分C．蓝紫光部分D．黄橙光部分2、叶绿体的色素能够在滤纸上彼此分离的原因是（D）A．色素提取液中的不同色素已经分层B．阳光的照射使各种色素彼此分开C．滤纸对各种色素的吸附力不同D．层析液使色素溶解并彼此分离的扩散速度不同3、有甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下，甲品红光照射；乙绿色光照射；丙添加品红色滤光片A；丁添加绿色滤光片B（如图），经过一段时间，各盆中长势最旺的和长势最差的依次是下列中的（C）A．甲、乙B．乙、丙C．甲、丁D．丙、丁4、阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱，如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于（D）A．绿光区B．红光区和绿光区C．蓝紫光区和绿光区D．红光区和蓝紫光区5、叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是（A）A．叶绿体中的色素都分布在类囊体膜上B．叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上C．光合作用的酶只分布在叶绿体基质上D．光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上6、下列关于叶绿素合成与功能的叙述，错误的是（C）A．光是叶绿素合成的必要条件B．低温抑制叶绿素的合成C．提取叶绿素溶液，给予适宜的温度、光照和二氧化碳，可进行光合作用D．矿质元素影响叶绿素的合成7、下列关于“叶绿体中色素的提取和分离”的实验描述中，不属于实验要求的是（C）A．提取高等植物叶绿体中的色素B．用纸层析法分离色素C．了解多种色素的吸收光谱D．验证叶绿体所含色素的种类8、用纸层析法将色素进行分离，在滤纸条上出现最宽的一条色素带的颜色是（C）A．橙黄色B．黄色C．蓝绿色D．黄绿色9、在圆形滤纸的中央点上，对叶绿体的色素进行色素分析，会得到近似，同心的四个色素环，排列在最里圈的色素是（D）A．橙黄色B．蓝绿色C．黄色D．黄绿色二、简答题10、下图表示叶绿体色素提取和分离实验的部分材料和用具，据图作答：（1）图①加入研钵内的物质：A__________10mL；作用是__________；B__________少许，作用是研磨得充分；C__________少许，作用是__________。
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第四章第四节能量之源——光与光合作用
第一课时捕获光能的色素和结构
学习目标：
1、理解绿叶中色素的种类和作用
2、理解叶绿体的结构和功能
3、理解实验“绿叶中色素的提取和分离”的实验原理和方法
导入新课
太阳光中有能量，我们制造出太阳能电池板可以捕获其中的能量并转化为电能。
同学们已经知道生物生命活动所需要的能量归根到底来自植物通过光合作用所吸收的光能，那么，绿叶中通过什么物质或结构捕获并转化光能呢？
那大家又是否想过为什么不同植物叶片的颜色会不同，以及相同植物的叶片在不同时期也会不同这些问题呢？（植物含有色素）正是因为植物含有色素，才让我们看到一个五彩缤纷的世界，也正是植物含有色素，才能捕获太阳光能。
我们先来学习“捕获光能的色素”这一内容。
阅读捕获光能的色素这一框题，出示自主学习目标一（10min）：
1.理解色素的提取原理和提取过程；提取完成用棉塞堵住试管口的作用是什么；
2.理解色素的分离原理和提取过程；其中制备滤纸条时，为什么要剪去一段的两角；为什
么不能让滤液细线触及层析液；
3.整个实验过程中用到了哪些化学物质或者试剂，他们的作用分别是什么；
4.尝试画出最终获得的滤纸条上的色素带，注意体现色素的名称、颜色以及各自的含量（可
用宽窄表示）。
5.观察图5-10，思考叶片呈绿色的原因。
自学检测一
1.在叶绿体色素的提取实验中，研磨绿叶时要加入丙酮，其目的是（）
A.防止叶绿素被破坏
B.使叶片充分磨碎
C.使色素充分溶解在丙酮里
D.使叶绿素溶解在丙酮
2.叶绿体中的色素能够在滤纸上彼此分离的原因是（）
A.色素提取液中色素已经分层
B.阳光的照射使不同色素彼此分开
C.丙酮有使色素溶解并彼此分离的特性
D.各种色素在滤纸上的扩散速度不同
3.在进行叶绿素提取和分离的实验时，不能让层析液没及滤液细线的原因是（）
A 滤纸上几种色素会扩散不均匀而影响结果
B 滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太分散
C 色素会溶解在层析液中而使结果不明显
D 滤纸条上的几种色素会混合起来
4.如图为某同学对植物叶绿体中色素分离的结果，所标记的色素名称或颜色正确的是（）
5．(多选)叶绿素能有效地吸收( )
A.红光
B.远红光 C．蓝紫光 D．绿光
6.研磨过程中加入少许SiO2与CaCO3的作用是________________________________。
拓展应用一
1.某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，结果滤纸条上的色素带颜色很浅，效果
不明显，他认为有可能是下列原因引起的，你觉得他的观点有误的是（）
A．绿叶不新鲜 B．研磨时未加CaCO3
C．画滤液细线时重复次数少 D．滤液细线浸没到层析液中
2.右图是纸层析法分离叶绿体中色素的装置图，层析后会得到不同的色素带，在暗室内用红光照射四条色素带，可以看到较暗的是( )
A．①②B．②③C．③④ D．①④
3高等植物光合作用最有效的光是( ) 、
A．白色光B．红色光C．绿色光D．蓝色光
4.分别在A、B、C 3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3种不同颜色的溶液，即深绿色、黄绿色(或褐色)和几乎无色：。
(1)A处理得到的溶液颜色是，原因是。
B处理得到的溶液颜色是，原因是。
C处理得到的溶液颜色是，原因是。
(2)画滤液细线的要求是。
将滤纸条插入层析液中时应注意；
(3)色素分离的结果是：相邻色素带间距离最宽的是__________和__________，它们的颜色分别是__________和__________，它们主要吸收__________光。
现在我们已经知道绿叶中含有4种色素，那么，这些色素分布在细胞中的哪些部位呢？：直到1865年，德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用的功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中，而是集中在一个个更小的结构里，后来人们称之为叶绿体。
1880年德国科学家恩格尔曼用水绵作实验材料进行光合作用的实验，发现了叶绿体是光合作用的场所。
那么，叶绿体的结构如何，它又有哪些结构特点是与作为光合作用场所相适应的呢？阅读叶绿体的结构这一框题，出示自主学习目标二（5min）
1、回忆哪些细胞中含有叶绿体这一细胞器；
2、看图5-11，理解并尝试画出叶绿体的平面结构图，并标出其中各部分结构的名称；
3、尝试总结一下叶绿体作为光合作用场所，在结构与功能上有什么相适应的特点；
自学检测二
1．叶绿体是进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是( )
A．叶绿体中的色素分布在类囊体结构的薄膜上B叶绿体中的色素分布在内膜和外膜上C．光合作用的酶只分布在叶绿体的基质中D．光合作用的酶分布在外膜、内膜和基粒上
2.绿色植物细胞中，与能量转换有关的一组细胞器是（）
A.线粒体和叶绿体
B.核糖体和高尔基体
C.中心体和内质网
D.高尔基体和叶绿体
3.关于叶绿体和线粒体的共同叙述中，不正确的是（）
A.都是双层膜结构
B.所含酶的功能相同
C.都有基质和基粒
D.都不存在于原核细胞中
拓展应用二
1.如图为叶绿体结构示意图，下列有关叶绿体结构与功能的叙述错误的是（）
A．①和②具有选择透过性功能B．③上既有光合色素又有光合作用有关的酶C．③和④上都有光合作用有关的酶D．有叶绿体的细胞才能进行光合作用
2.下列有关叶绿体的叙述中，正确的是()
A．植物细胞中都含有叶绿体B．叶绿体中含有少量的DNA和RNA
C．叶绿体中的色素分布在叶绿体类囊体上和基质中
D．叶绿体基质、线粒体基质和细胞质基质所含化合物和功能都相同
3.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器。
下列关于叶绿体及色素的叙述中正确的是（）A．植物细胞都有叶绿体，叶绿体普遍分布在植物细胞的整个细胞中
B．叶绿素在高等植物体内有两种，叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色
C．同线粒体一样，叶绿体的内膜极大地扩展了受光面积
D．叶绿体中的色素只吸收红光和蓝紫光进行光合作用。