PAGE5-第1課時捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)一、選擇題1．(2024·北京延慶區(qū)高一期末)北方秋季，銀杏、黃櫨、紅楓等樹種的葉片由綠變黃或變紅，一時間層林盡染，格外嫵媚。低溫造成葉肉細(xì)胞中含量下降最顯著的色素是(C)A．葉黃素 B．花青素C．葉綠素 D．胡蘿卜素[解析]確定樹葉顏色的是葉綠素和花青素，當(dāng)葉綠素比較多的時候葉子是深綠色，比較少的時候是嫩綠色，花青素多了就會發(fā)紅，發(fā)紫。葉綠素的形成主要與光照有關(guān)，而北方秋季，銀杏、黃櫨等樹種的葉片由綠變黃或變紅，一時間層林盡染，格外嫵媚，說明葉的色素中最易受低溫?fù)p害而被破壞的是葉綠素，故選C。2．(2024·陜西富平縣高一期末)某同學(xué)在進(jìn)行“葉綠體色素的提取與分別”試驗(yàn)時，進(jìn)行了以下操作。該同學(xué)的操作中正確的是(D)A．將簇新菠菜葉片烘干粉碎后放入研缽中，加入95%乙醇后干脆進(jìn)行研磨B．將預(yù)備好的濾紙條一端剪去兩角，在距這一端1cm處干脆用毛細(xì)吸管重復(fù)畫橫線C．為增加試驗(yàn)效果，將濾液細(xì)線畫粗些并進(jìn)行多次重復(fù)D．將濾紙條畫有濾液細(xì)線的一端朝下，輕輕插入層析液中，濾液細(xì)線不能浸入層析液[解析]葉片剪碎后，應(yīng)當(dāng)加入二氧化硅(研磨充分)、碳酸鈣(愛護(hù)色素)，然后再加入無水乙醇研磨，A錯誤；制備濾紙條后，畫濾液細(xì)線時應(yīng)當(dāng)先用鉛筆畫線，B錯誤；畫濾液細(xì)線時，盡量畫的又細(xì)又直，避開色素帶重疊，影響試驗(yàn)視察，C錯誤；分別色素時，層析液不能接觸濾液細(xì)線，否則會導(dǎo)致試驗(yàn)失敗，D正確。故選D。3．(2024·河南平頂山期末)利用乙醇提取出葉綠體中的色素，設(shè)法分別得到各種色素后，將葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素和混合液依次點(diǎn)樣在濾紙的1、2、3、4、5位置(如下圖左所示)，將濾紙點(diǎn)樣點(diǎn)以下部分浸入層析液后，最終濾紙條上各色素正確位置應(yīng)為(C)A．A B．BC．C D．D[解析]葉綠體中的四種色素，在層析液中的溶解度由小到大依次為葉綠素b＜葉綠素a＜葉黃素＜胡蘿卜素。溶解度越大，隨層析液在濾紙條上擴(kuò)散的速率越快，所形成的色素帶距離點(diǎn)樣處越遠(yuǎn)，據(jù)此依題意并分析各選項(xiàng)的試驗(yàn)結(jié)果可知：濾紙條從下到上的色素名稱分別是：葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素，C正確，A、B、D均錯誤。4．下列關(guān)于葉綠體色素的敘述，錯誤的是(D)A．葉綠素中含有鎂元素B．被葉綠素汲取的光能可用于水的光解和ATP的合成C．綠葉中葉綠素和胡蘿卜素的含量不同D．可利用無水乙醇分別4種葉綠體色素[解析]組成葉綠素的化學(xué)元素是C、H、O、N、Mg，A正確；葉綠素汲取光能后使水光解，同時在葉綠體基粒上將光能轉(zhuǎn)化為電能，在電能的作用下將ADP合成ATP，B正確；綠葉中色素含量是葉綠素a＞葉綠素b＞葉黃素＞胡蘿卜素，C正確；色素溶于有機(jī)溶劑，可用無水乙醇提取色素，分別色素用層析液，D錯誤。5．(2024·江蘇省鎮(zhèn)江市高一期末)在“綠葉中色素的提取和分別”的試驗(yàn)中，加入碳酸鈣的目的是(D)A．溶解色素 B．使研磨更加充分C．分別色素 D．防止色素被破壞[解析]在綠葉中色素的提取和分別的試驗(yàn)中，溶解色素的是無水乙醇或丙酮，A錯誤；試驗(yàn)中加入二氧化硅的目的是使研磨更加充分，B錯誤；分別色素的是層析液，C錯誤；加入碳酸鈣的目的是防止色素被破壞，D正確。6.(2024·山東省菏澤市高一期末)在提取得到葉綠體色素溶液后，取一圓形濾紙，在濾紙中心滴一滴色素提取液，再滴適量的層析液，色素隨層析液擴(kuò)散得到如右圖所示結(jié)果。圖中1、3兩條色素帶依次代表的色素是(A)A．胡蘿卜素、葉綠素a B．葉黃素、葉綠素bC．葉綠素b、葉黃素 D．葉綠素a、胡蘿卜素[解析]胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b在層析液溶解度由高到低，故擴(kuò)散速度漸漸下降，圓形濾紙最外層的色素帶說明相應(yīng)色素?cái)U(kuò)散速度最快，最里邊的擴(kuò)散的最慢，所以1、2、3、4四條色素帶依次表示胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。綜上所述，B、C、D不符合題意，A符合題意。故選A。7．(2024·北京延慶區(qū)高一期末)紙層析法可分別光合色素，以下分別裝置示意圖中正確的是(C)[解析]層析液是由2份丙酮和1份苯混合而成，具有肯定的毒性，但它簡單揮發(fā)，因此用橡皮塞塞緊瓶口，A錯誤；濾液細(xì)線觸到層析液，則色素溶解在層析液中，濾紙條上得不到色素帶，B錯誤；有濾液細(xì)線的一端朝下，并沒有觸到層析液，則濾紙條上分別出四條色素帶，C正確；濾液細(xì)線觸到層析液，則色素溶解在層析液中，試驗(yàn)失敗，D錯誤。8．(2024·陜西渭南韓城高一期末)下列關(guān)于高等植物葉綠體中光合色素的敘述，不正確的是(D)A．提取色素研磨時加入少許CaCO3，可防止葉綠素被破壞B．葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇中C．利用層析法可分別4種光合色素D．植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地汲取綠光[解析]加入碳酸鈣可以防止色素被破壞，A正確；用無水乙醇提取葉綠體中的色素，B正確；由于不同色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙條上的擴(kuò)散速度不同，所以可利用紙層析法分別4種葉綠體色素，C正確；由于綠色植物幾乎不汲取綠色光，所以植物的葉片一般呈現(xiàn)綠色，D錯誤。故選D。9．(2024·江蘇省鎮(zhèn)江市高一期末)汲取光能的色素分布在(B)A．葉綠體的外膜上 B．類囊體的薄膜上C．葉綠體的內(nèi)膜上 D．葉綠體的基質(zhì)中[解析]葉綠素中的色素分布在類囊體薄膜上。10．(2024·北京東城高一期末)用有機(jī)溶劑提取、紙層析法分別葉綠體色素的試驗(yàn)，不能證明的是(D)A．葉綠體色素溶解在有機(jī)溶劑中B．在層析液中葉綠體色素的溶解度是不同的C．分別得到的4種色素中葉綠素a的含量最多D．葉綠體色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上[解析]用有機(jī)溶劑能提取色素，說明色素能溶解在有機(jī)溶劑中，A正確；用紙層析法能分別各種色素，說明色素在層析液中的溶解度不同，B正確；分別得到的4種色素中葉綠素a的色素帶最寬，說明葉綠素a的含量最多，C正確；該試驗(yàn)的結(jié)果能說明色素的種類及各種色素的溶解度大小，但不能說明葉綠體色素分布在葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上，D錯誤。11．(2024·吉林省五地六校)科學(xué)家恩格爾曼用透過三棱鏡的光照耀水綿臨時裝片，發(fā)覺好氧細(xì)菌大量聚集在如圖所示區(qū)域。以下分析正確的是(C)A．試驗(yàn)過程中裝片需放置在沒有空氣的黑暗環(huán)境中只是為了設(shè)置自變量B．水綿光合作用產(chǎn)生的O2能進(jìn)入細(xì)菌的線粒體與[H]結(jié)合生成H2OC．圖中細(xì)菌分布的差異是水綿不同區(qū)域光合作用強(qiáng)度不同造成的D．水綿葉綠體產(chǎn)生的ATP干脆為核DNA復(fù)制供應(yīng)能量[解析]由圖可知好氧菌聚集在紅光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)，這是由于葉綠體中的色素能夠利用這兩種光進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧氣。試驗(yàn)過程不同顏色的光為自變量，裝片需放置在黑暗環(huán)境中是為了設(shè)置自變量，而沒有空氣是為了解除無關(guān)變量的影響，A錯；細(xì)菌不含有線粒體，因而B錯；水綿葉綠體產(chǎn)生的ATP只能供碳反應(yīng)運(yùn)用。12．下列有關(guān)葉綠體的說法正確的是(D)A．葉綠體增大膜面積的方式與線粒體相同B．葉綠體中的色素都分布在類囊體薄膜上，酶都分布在基質(zhì)中C．葉綠體的功能不受細(xì)胞核調(diào)控D．線粒體產(chǎn)生的CO2被葉綠體利用至少須要穿過4層磷脂雙分子層[解析]葉綠體增大膜面積的方式是類囊體堆疊成基粒，線粒體增大膜面積的方式是內(nèi)膜凹陷形成嵴，因此二者增加膜面積的方式不同，A錯誤，葉綠體中與光反應(yīng)有關(guān)的酶分布在類囊體膜上，與暗反應(yīng)有關(guān)的酶分布在葉綠體基質(zhì)中，B錯誤；葉綠體屬于“半自主性細(xì)胞器”，其性狀既受自身DNA的限制又受核DNA的限制，C錯誤；線粒體產(chǎn)生的CO2被同一細(xì)胞的葉綠體利用時穿過的膜層數(shù)最少，只需穿過2層線粒體膜和2層葉綠體膜，共4層磷脂雙分子層，D正確。二、非選擇題13．中國的飲食講究“色香味”，顏色會影響消費(fèi)。小李同學(xué)擬研發(fā)“綠色”食用色素，他以生長很快的入侵植物水葫蘆為材料進(jìn)行如下試驗(yàn)。Ⅰ.提取葉綠素eq\x(綠色葉片)eq\o(→,\s\up7(X),\s\do5(碳酸鈣))提取液→eq\x(過濾液)→eq\x(濃縮液)→eq\x(葉綠素粗產(chǎn)品)Ⅱ.探究pH對葉綠素穩(wěn)定性的影響取一些葉綠素粗產(chǎn)品，配成肯定濃度的溶液，于室溫(約25℃)下進(jìn)行試驗(yàn)，方法和結(jié)果如下表。試驗(yàn)組號葉綠素溶液(mL)調(diào)pH至處理時間(min)溶液顏色①3.0Y10綠色②3.07.010綠色③3.06.010黃綠色④3.05.010黃褐色注：葉綠素被破壞后變成黃褐色。依據(jù)所學(xué)學(xué)問和試驗(yàn)結(jié)果，請回答：(1)提取食用葉綠素的X應(yīng)當(dāng)為對人體無害的有機(jī)溶劑(食用酒精)，緣由是葉綠素溶于有機(jī)溶劑和應(yīng)考慮溶劑對人體的影響。(2)表中Y應(yīng)當(dāng)為8.0，緣由是以1.0作為pH梯度進(jìn)行試驗(yàn)。(3)若用作食品色素，自然葉綠體色素不適用于酸性食品，否則葉綠素被破壞會造成食品失綠而影響品質(zhì)。(4)小李想了解葉綠素產(chǎn)品中是否含有其他色素，請你供應(yīng)檢測方法并寫出主要步驟。紙層析法，其主要步驟：①制備濾紙條，②畫濾液細(xì)線，③用層析液分別色素，④視察色素帶。[解析](1)色素易溶于有機(jī)溶劑不溶于水，因此提取食用葉綠素應(yīng)選用對人體無害的有機(jī)溶劑。(2)據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，pH梯度為1.0，因此Y的數(shù)值為8.0。(3)據(jù)題中試驗(yàn)結(jié)果可知，酸性條件可破壞葉綠素。(4)檢測產(chǎn)品中是否含有其他色素，可利用教材試驗(yàn)的紙層析法。14．植物的生長發(fā)育須要根從土壤中汲取水分和各種礦質(zhì)元素，科學(xué)試驗(yàn)發(fā)覺土壤中缺磷，會導(dǎo)致植株矮小，葉色暗綠。依據(jù)葉色改變推斷可能是缺少類胡蘿卜素，試設(shè)計(jì)試驗(yàn)探究葉色暗綠是否是因?yàn)槿绷自斐深惡}卜素缺乏所致。試驗(yàn)所需主要用具、試劑：燒杯、漏斗、試管、研缽、完全培育液、僅缺磷的完全培育液、無水乙醇、SiO2、CaCO3、層析液等。試驗(yàn)材料：正常生長的黃瓜幼苗。試驗(yàn)假設(shè)：缺磷導(dǎo)致類胡蘿卜素缺乏，引起葉色暗綠。試驗(yàn)步驟：第一步：取兩個燒杯編號為A、B，各放入同樣數(shù)量、同一品種且長勢相近、苗齡相同的黃瓜幼苗。其次步：A燒杯中加入完全培育液，B燒杯中加入等量僅缺磷的完全培育液，置于相同且相宜的條件下培育，培育到兩組黃瓜幼苗葉片出現(xiàn)顏色差異為止。第三步：分別從A、B兩組中選取等量葉片，用無水乙醇提取葉片色素，用紙層析法分別色素，視察比較A、B兩組色素帶中類胡蘿卜素色素帶的寬度和顏色的深淺。試驗(yàn)結(jié)果預(yù)料：(1)A、B兩組類胡蘿卜素色素帶寬度和顏色一樣，說明缺磷導(dǎo)致的葉色暗綠