第9讲 光合作用的色素场所与过程公开课.docx

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1、第9讲光合作用的色素、场所与过程课标内容（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）提取和分离叶绿体色素（活动）；（3）探究不同环境因素对光合作用的影响（活动）。考点一光合作用在叶绿体中进行基础精细梳理夯实必备知识1.光合色素的提取与分离实验可看作两个实验哦!（1）实验原理历法卜用95%,酒精或丙酮提取叶绿体中的色素不溶于水,溶于有机相以相溶原理历斯纸层析法纵叶绿体中的色素在层析液中的溶解度J（W-不同,色素随层析液在滤纸条上的扩/散速度不同JA打血速皮越快，说明善涔的所越大（2）实验流程色素的提取实验新鲜的菠

2、菜叶好友唐摞，使桶唐史力充分在4050t烘之二钝化硅吁叶球,被浪坏*w*w*w*w*w*w*w*A箱中烘干和碳酸钙，快速研磨烘干粉碎研磨过滤粉/叶片9飨单层小龙布过溶加光令色孑或国篁滤,收集滤液一.提醒实验的结果是获得多种光合色素的混合溶液。色素的分离实验在滤纸条一端：沿铅笔线剪去两角,距门画滤液细离这一端1cm：线,干后重处用铅笔画线：复34次将适试层析液倒入试管一插入滤纸条一软木塞塞紧试管口铅笔IqUz细线油翁滤纸条画加滤液/细线戈细线操;作%作5才一软木塞一涯致汆一大试管r虐液细线乂、层析液上铁架台|石凝层析耳彳的耳彳的目彳的%而癌：葆江强液细逋限；W*Sf1it液细线标明位置;直，保证

3、各色素，扩散起点相同；，使滤液细线含有:较多色素K:析液挥发；滤液细线不，触及层析液是为门勿止，色素溶解在层析液中造:成滤纸条上无色素带(3)实验结果及分析碉手卜#：滤纸条上：呈现四条；颜色、宽：度不同的：色素带=一蟆E1：橙色一？之间之二一叶黄素：最这一一叶绿素a：飞藤色.、2主SSW斤叶绿素b：方最3: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:色素带的宽窄与色索含量有关,色素带，越宽说明此种色素含量越多:色素带扩散速度与其在层析液中的选解!度有关,扩散速度越快说明溶解度越高2.叶绿体是进行光合作用的场所(1)叶绿体结构及功能叶绿林外膜，内膜较美索林瞋均受以,z膈双分孑及为基本

4、军友的生秒膜内膜空腔：含有多种与H?O一的裂解有关的酶一光合膜：分布着与光合作用有关色素以及可以将光能转化为化学能的多种蛋白质类体外膜、将叶球体内部与细胞（质基质）溶胶分割开.保证光合作用高效有序的进行光反进应的行场所决基质:分布若大量与碳反应相关的醐碳反,应的场所,提醒叶绿体并非光合作用的必要条件，如蓝细菌，虽没有叶绿体，但也能进行光合作用。（2）光合色素的吸收光谱由图可以看出：光合色素的功能：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光;类胡萝卜素主要吸收董紫光。光合色素吸收光的范围：一般叶绿体中的色素只吸收可见光（可见光的波长范围大约是400760nm）,对红外光和紫外光不吸收。参看必修1教材Pioz“小

5、资料”提醒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。植物的液泡中含有的色素（花青素）不参与光合作用。植物幼嫩的茎和果实的细胞中也含有吸收光能的色素。【考点速览诊断】请判断光合色素的提取与分离活动中相关叙述的正误:取新鲜菠菜叶片烘干粉碎，提取光合色素时，若甲组未加入碳酸钙，与加入碳酸钙的乙组相比，甲组的提取液会偏黄色2023浙江7月选考，27(2)改编(J)分离光合色素时，由于不同色素在层析液中的溶解度不同及在滤纸上的吸附能力不同，导致4种色素随层析液在滤纸条上的移动速率不同而出现色素带分层的现象2023浙江7月选考，27改编(J)(3)若用不同波长的光照射叶绿素a提取

6、液，测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率，可绘制出该色素的连续光谱2023浙江7月选考，27(2)()提示若用不同波长的光照射叶绿素a提取液，测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率，可绘制出该色素的吸收光谱。(4)环境条件会影响叶绿素的生物合成，如秋天叶片变黄的现象主要与光照抑制叶绿素的合成有关2019浙江4月选考，30(2)改编(X)提示秋天叶片变黄的现象主要与低温抑制叶绿素的合成有关。分离新鲜菠菜叶片中的光合色素时，应注意滤纸条上的滤液细线要低于层析液的液面2016浙江4月选考，30(3)改编(X)提示分离新鲜菠菜叶片中的光合色素时，应注意滤纸条上的滤液细线要高于层析液的液面。疑难精准突

7、破突破关键能力【情境推理探究】1 .(溯因推理类)深秋时节，叶片变黄，其原因是提示深秋(逻辑起点)气候变冷，叶绿素的合成速度变慢或停止，(逻辑链条1)类胡萝卜素的颜色显露出来(逻辑链条2),因而叶片变黄(逻辑终点)2 .(测因推理类)缺镁会引起叶片发黄，其原因是提示缺镁(逻辑起点)会导致叶绿素的合成因原料不足而变慢或停止，(逻辑链条1)类胡萝卜素的含量相对升高而颜色逐渐显露出来(逻辑链条2)3 .(实验改进)提取叶绿体中的色素，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，则依次对应哪种色素及颜色?提示：胡萝卜素（橙色）叶黄素（

8、黄色）叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）【易错归纳】1 .色素提取分离四个常见异常现象原因分析滤液颜色过浅的原因未加石英砂（二氧化硅）或碳酸钙，研磨不充分或叶绿素被破坏；一次加入大量的95%的酒精，提取液浓度太低（正确做法：分次加入少量95%的酒精）。（2）滤纸条色素带重叠的原因滤液细线不直；滤液细线过粗。（3）滤纸条无色素带的原因忘记画滤液细线；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。（4）滤纸条色素带较浅的原因若仅最下面两条色素带较浅呢？滤液中色素含量少；划滤液细线时次数太少。2 .影响叶绿素合成的三大因素三大因素是影响叶绿素合成的主要因素，一般植物在黑暗中不能合成叶绿

9、素，因而叶片发黄温度可影响与叶绿索合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成叶绿素中含N、Mg等必需元素,抉乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶片变黄3 .色素与叶片的颜色zJ:正常叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量的比（；下；例为3:1,且对绿光吸收最少，反射较多，所以正常叶片总是呈现绿色个工、:7ir（变黄卜素较稳定，叶片显示出类胡萝卜素的）:颜色，叶片变黄片、：秋天时，低温和植物体内积累的可溶性C色糖有利于花青素的形成，花青素在酸性晨三刍的细胞液中变成红色，而叶绿素逐渐降:解，叶片呈现红母典例:精心深研考向I结合色素的提取与分离，考查科学探究能力1 .（2023江苏卷，6改编）采用新鲜菠菜叶片开展

10、“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是（）A.提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂B.研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏C.研磨时添加二氧化硅有助于色素提取D.画滤液细线时应尽量减少样液扩散答案B解析叶绿体色素能溶解在无水乙醇或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇作为溶剂提取叶绿体色素，A正确；研磨时加入CaCo3可以防止叶绿素被破坏，B错误；加入二氧化硅是为了使研磨更充分，从而使叶绿体中的色素释放出来，C正确；画滤液细线时应尽量减少样液扩散，防止色素带之间部分重叠，D正确。2 .（2023温州模拟）为研究强光照对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用95%的乙醇提取叶绿体色素，用石油

11、酸进行纸层析，如图为纸层析的结果（I、II、III、IV为色素条带）。下列叙述正确的是（）光照A.强光下的幼苗相比正常光照下的绿色更深B.强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成C.四种色素在层析液中溶解度大小是IVnVInVIVD.色素分离过程中如果滤液细线触及石油酸，会缩短得到四条色素带的时间答案B解析根据题图来看，强光照导致了该植物叶绿素含量降低，绿色变浅，A错误；强光照和正常光照相比，幼苗叶绿素含量明显降低，类胡萝卜素含量增加，可见强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成，B正确；四种色素在层析液中溶解度大小是IIIIIIW,C错误；色素分离过程中如果滤液细线触及石油醒

12、，色素会溶解在层析液中，无法得到色素带，D错误。考向2围绕光合色素与叶绿体，考查生命观念3 .如图甲为叶绿体结构模式图，图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。下列相关叙述正确的是（）光合色素甲乙A.图甲中生物膜的面积主要靠内膜向内折叠形成靖而增大B.图乙所示的结构来自图甲中的C.含有4种色素，其中叶绿素b的含量最多D.图甲中ATP的合成场所是，分解场所是答案B解析叶绿体通过形成大量的片层结构一类囊体增大膜面积，A错误；图甲中的是基粒，图乙结构含有光合色素，光合色素分布在基粒的类囊体膜上，所以图乙所示的结构来自图甲中的，B正确；中的色素是叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素a的含量最多，C错误；光反应的

13、场所是，产物是ATP和NADPH,用于碳反应，碳反应的场所是叶绿体基质，D错误。4.（2023宁波期末联考）下表是在适宜条件下测得某植物叶绿体中色素吸收光能的情况，下列分析错误的是（）波长/nm400450500550600670700吸收光能百分比/%叶绿素a4068515164016全部色素75935035457535A.O2的释放速率变化与全部色素吸收光能百分比的变化基本一致B.由550nm波长的光转为670nm波长的光时，叶绿体中三碳酸分子的量会增加C.该植物缺乏镁时，叶绿素a吸收的光能百分比的减少幅度更大D.环境温度降低，该植物对光能的利用能力将降低答案B解析植物光合作用吸收光能，发

14、生水的光解产生02,因此02的释放速率变化与全部色素吸收光能百分比的变化基本一致，A正确；由55Onm波长的光转为670nm波长的光时，植物吸收的光能增加，光反应加快，为碳反应提供的NADPH和ATP增加，三碳酸分子的还原速率加快，叶绿体中三碳酸分子的含量减少，B错误；镁是叶绿素的重要组成成分，植物缺乏镁时，叶绿素a含量降低，其吸收的光能百分比的减少幅度更大，C正确；表中实验数据是在最适温度条件下所得的实验结果，因此环境温度降低，该植物对光能的利用能力将降低，D正确。考点二光合作用的过程基础精细梳理夯实必备知识光合作用的过程苗员)一叶绿体基质(TF)酶、Co2、ATP、NADPHCO?十五碳糖里2三碳酸*糖分子中的化学能【考点速览诊断】(1)植物的光合产物主要以蔗糖的形式提供给各器官2023浙江6月选考，27(2)改编(J)(2)为确定叶片光合产物的去向，可采用MCo2的同位素示踪法2023浙江6月选考，27改编(J)(3)从能量角度分析，光反应是一种放能反应2023浙江1月选考，27改编(X)提示从能量角度分析，光反应是一种吸能反应。(4)光合作用光反应阶段的产物是氧气、NADPH和ATP等2023全国