1、第1課時捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)、光合作用的探究歷程,第5章第4節(jié)能量之源光與光合作用,學(xué)習(xí)目標 1.理解“綠葉中色素的提取和分離”實驗的原理，掌握色素的種類和作用。 2.闡明葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。 3.了解科學(xué)家對光合作用的探究歷程。,新知導(dǎo)學(xué),達標檢測,內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),1.實驗：綠葉中色素的提取和分離 (1)提取綠葉中的色素 原理：綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑 中。 步驟 取材：稱取5 g新鮮綠葉 研磨：剪碎葉片，放入研缽中，加少許 ，再加入 10 mL無水乙醇，迅速、充分研磨 ,一、捕獲光能的色素,無水乙醇,二氧化硅和碳酸鈣,過濾：漏斗基部放一塊 ，將研磨液迅速倒入玻璃漏斗中 進行過濾

2、收集：用小試管收集 ，及時將試管口用棉塞塞嚴 (2)分離綠葉中的色素 原理：不同色素在層析液中的 不同，溶解度 的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢。,單層尼龍布,色素濾液,溶解度,高,步驟,分離綠葉中的色素：將適量的層析液倒入試管中，將濾紙條(有濾液細 線的一端朝下)輕輕插入層析液中，隨后用棉塞塞 緊試管口 觀察并記錄結(jié)果：濾紙條上有4條色素帶,胡蘿卜素,最少,最高,最快,葉綠素a,葉綠素b,黃色,藍綠色,最多,黃綠色,最低,最慢,實驗中材料試劑及操作目的,2.色素的種類及吸收光譜,胡蘿卜素,葉黃素,葉綠素b,葉綠素a,例1下列關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實驗的操作，正確的是 A.使用定性

3、濾紙過濾研磨液 B.干燥的定性濾紙可用于分離綠葉中的色素 C.在畫出一條濾液細線后緊接著重復(fù)畫線一兩次 D.研磨葉片時，用體積分數(shù)為70%的乙醇溶解色素,解析在提取綠葉中的色素時，漏斗基部放一塊單層尼龍布進行過濾，A項錯誤； 分離綠葉中的色素時，需用干燥的定性濾紙，B項正確； 畫出一條濾液細線后需等濾液干后再畫一兩次，C項錯誤； 研磨葉片時用無水乙醇(或體積分數(shù)為95%的乙醇，但要加入適量的無水碳酸鈉)溶解色素，D項錯誤。,答案,解析,例2為研究高光強對移栽幼苗光合色素的影響，某同學(xué)用無水乙醇提取葉綠體色素，用石油醚進行紙層析，如圖為濾紙層析的結(jié)果(、為色素條帶)。下列敘述不正確的是 A.強光

4、照導(dǎo)致了該植物葉綠素含量降低 B.類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強光照 C.色素、吸收光譜的吸收峰波長不同 D.畫濾液線時，濾液在點樣線上只能畫一次,答案,解析,解析由圖示可知，強光下，、表示的葉綠素色素帶變窄，說明葉綠素含量降低，A項正確； 強光照條件下，類胡蘿卜素含量增加，說明類胡蘿卜素含量增加有利于植物抵御強光照，B項正確； 是葉綠素a，是葉綠素b，都是主要吸收藍紫光和紅光，但吸收光譜的吸收峰波長不同，C項正確； 畫濾液線時，先畫出一條濾液細線，待濾液干后，再重復(fù)畫一兩次，D項錯誤。,二、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能,1.葉綠體的結(jié)構(gòu) (1)1 和2 使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與細胞質(zhì) 基質(zhì)分開，保證了葉綠

5、體相對獨立地進行代謝 活動。 (2)由3 堆疊而成的4 ，增大了膜面積。 (3)3 的薄膜上分布著能夠吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的色素。 (4)5 中還含有少量的DNA和RNA。 (5)與光合作用有關(guān)的酶分布在 上和 中。,內(nèi)膜,基粒,類囊體,外膜,類囊體,葉綠體基質(zhì),類囊體的薄膜,葉綠體基質(zhì),2.葉綠體的功能 (1)功能：葉綠體是綠色植物進行 的場所。 (2)葉綠體功能的實驗驗證 實驗者：德國科學(xué)家恩格爾曼。 實驗過程及現(xiàn)象,光合作用,好氧細菌只集中分布在葉綠體被光束照射到的部位,好氧細菌分布在葉綠體所有受光的部位,實驗結(jié)論：O2是由葉綠體在光照條件下釋放出來的，葉綠體是光合作用的場所。,恩格爾曼

6、實驗的巧妙之處,(1)實驗材料選擇巧妙：實驗材料選擇水綿，水綿不但具有細而長的帶狀葉綠體，而且葉綠體在細胞中呈螺旋式分布，便于觀察實驗結(jié)果和設(shè)置對照。 (2)排除干擾的方法巧妙：沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了環(huán)境中氧氣和光的干擾。 (3)觀測指標設(shè)計巧妙：通過好氧細菌的分布進行檢測，從而能夠準確地判斷出釋放氧氣的部位。 (4)實驗對照設(shè)計巧妙：用極細的光束點狀投射，使葉綠體上可分為獲得光照和無光照的部位，相當于一組對照實驗；進行黑暗(局部光照)和完全暴露在光下的對照實驗。明確實驗結(jié)果完全是由光照引起的。,例3如圖為葉綠體結(jié)構(gòu)示意圖，下列敘述不正確的是 A.1具有選擇透過性 B.吸收光能的色素分布在2

7、上 C.與光合作用有關(guān)的酶只分布在3中 D.葉綠體具有雙層膜,答案,解析,解析葉綠體具有雙層膜； 葉綠體的雙層膜具有選擇透過性； 吸收光能的色素分布在類囊體薄膜上； 與光合作用有關(guān)的酶分布在葉綠體的基粒上和基質(zhì)中。,例4為探究葉綠體吸收光能后是否有氧氣產(chǎn)生，某學(xué)者設(shè)計了以下實驗：制作載有水綿和好氧細菌的臨時裝片，用極細光束照射水綿，同時放在顯微鏡下觀察。下列關(guān)于該實驗的分析，不正確的是 A.在光束照射到水綿之前，應(yīng)該加三棱鏡將混合光分解成連續(xù)光譜 B.臨時裝片應(yīng)放置在沒有空氣的黑暗環(huán)境中 C.好氧細菌起指示作用 D.水綿的帶狀葉綠體有利于設(shè)置對照實驗,答案,解析,解析本實驗的目的是驗證葉綠體在

8、光照下能夠產(chǎn)生氧氣，而與光照的顏色種類沒有關(guān)系，不需要用三棱鏡將混合光分解成連續(xù)光譜； 為了防止環(huán)境中的氧氣和光線對實驗結(jié)果的影響，應(yīng)將臨時裝片放置在沒有空氣的黑暗環(huán)境中； 好氧細菌的分布表明了產(chǎn)生氧氣的部位，因此好氧細菌起到了指示作用； 水綿的帶狀葉綠體便于觀察，有利于設(shè)置對照實驗。,三、光合作用的探究歷程,更新空氣,化學(xué)能,淀粉,光能,水,例5某植物葉片不同部位的顏色不同，將該植物在黑暗中放置48 h后，用錫箔紙遮蔽葉片兩面，如圖所示。在日光下照光一段時間，去除錫箔紙，用碘液染色法處理葉片，觀察到葉片有的部位出現(xiàn)藍色，有的沒有出現(xiàn)藍色。其中，沒有出現(xiàn)藍色的部位是 A.a、b和d B.a、c

9、和e C.c、d和e D.b、c和e,答案,解析,解析a處黃白色，沒有光合色素，c、e處遮光，因此a、c、e都不能合成淀粉。,例6人們對光合作用的認識和探究經(jīng)歷了漫長的歷程。關(guān)于光合作用探究歷程的敘述，不正確的是 A.薩克斯將葉片在暗處放置幾小時，然后一半遮光，一半曝光處理，得 出光合作用需要光照才能進行的結(jié)論 B.恩格爾曼以好氧細菌和水綿為實驗材料進行實驗，得出氧氣是由葉綠 體在光照條件下釋放出來的結(jié)論 C.梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，指出植物在進行光合作用時把光能轉(zhuǎn) 換成化學(xué)能儲存起來 D.魯賓和卡門利用同位素標記法，證明光合作用釋放的氧氣來自水,答案,解析,解析薩克斯進行的葉片遮光和曝光

10、實驗證明了葉片在光下能產(chǎn)生淀粉，故A項錯誤； 恩格爾曼的水綿實驗證明了氧氣是由葉綠體在光照條件下釋放出來的，葉綠體是進行光合作用的場所，故B項正確； 梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律明確指出，植物進行光合作用時，把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存起來，故C項正確； 魯賓和卡門用氧的同位素18O分別標記H2O和CO2，有力地證明了光合作用釋放的氧氣來自水。,胡蘿卜素,學(xué)習(xí)小結(jié),內(nèi)膜,葉黃素,外膜,基質(zhì),基粒,達標檢測,1.下列敘述，正確的打“”，錯誤的打“”。 (1)分離色素時，在層析液中溶解度越高的，則在濾紙條上擴散的速度越慢() (2)研磨綠葉時，要加入二氧化硅、碳酸鈣和無水乙醇() (3)色素分離后，在濾紙

11、條上的從上而下的四條色帶分別是葉黃素、胡蘿卜素、葉綠素a和葉綠素b() (4)葉綠素和類胡蘿卜素都主要吸收藍紫光和紅光() (5)葉綠體是通過基粒中的類囊體薄膜擴大生物膜面積的() (6)葉綠體是光合作用的場所，藍藻雖然沒有葉綠體但也可以進行光合作用(),答案,1,2,3,4,5,(7)沒有葉綠體的植物細胞不能進行光合作用() (8)普利斯特利發(fā)現(xiàn)植物可以更新空氣，他還發(fā)現(xiàn)植物只有在光下才能更新空氣(),答案,1,2,3,4,5,2.在“綠葉中色素的提取和分離”實驗中，要使色素帶清晰又整齊，下列哪項措施與之無關(guān) A.定性濾紙要干燥 B.剪去濾紙條一端的兩角 C.濾液細線要畫得細、齊、直、均勻

12、D.蓋上培養(yǎng)皿蓋,1,2,3,4,5,解析使色素帶清晰整齊的措施有定性濾紙要干燥，剪去濾紙條一端的兩角，畫濾液細線要畫得細、齊、直、均勻，不讓層析液觸及濾液細線，這些措施都能保證同種色素隨層析液擴散時速度一致，使色素帶整齊清晰； 蓋上培養(yǎng)皿蓋是為了防止層析液揮發(fā)，與色素帶清晰、整齊無關(guān)。,答案,解析,3.如圖為用分光光度計測定葉片中兩類色素吸收不同波長光波的曲線圖，色素A和B分別是 A.葉綠素、類胡蘿卜素 B.類胡蘿卜素、葉綠素 C.葉黃素、葉綠素a D.葉綠素a、葉綠素b,1,2,3,4,5,解析葉綠素能吸收短波的藍紫光和長波的紅光，類胡蘿卜素主要吸收短波的藍紫光。,答案,解析,4.下圖表示

13、較強光照且溫度相同以及水和小球藻的質(zhì)量相等的條件下，小球藻進行光合作用的實驗示意圖。一段時間后，以下相關(guān)比較不正確的是,A.Y2的質(zhì)量大于Y3的質(zhì)量 B.中小球藻的質(zhì)量大于中小球藻的質(zhì)量 C.中水的質(zhì)量大于中水的質(zhì)量 D.試管的質(zhì)量大于試管的質(zhì)量,答案,解析,1,2,3,4,5,解析分析題圖可知，Y1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的質(zhì)量大于Y3； 中小球藻合成的有機物中含18O，而中小球藻合成的有機物中含O，故中小球藻質(zhì)量大于中小球藻的質(zhì)量； 和中的水都為H218O，且含量相同，因此質(zhì)量相等； 在試管和原有質(zhì)量相等的情況下，中釋放出的是18O2，而中釋放出的是O2，故剩余質(zhì)量大于

14、。,1,2,3,4,5,5.德國科學(xué)家恩格爾曼利用一種綠藻(這種綠藻具有呈螺旋狀的葉綠體)，研究光對光合作用的效應(yīng)。他將該種綠藻放在一張載有好氧細菌懸浮液的玻片上，這些細菌會移往氧濃度高的區(qū)域。他觀察細菌在不同光照下的分布情況，結(jié)果如圖所示：,(1)描述B情況下細菌的分布情況如何？_，如此分布是因為光合作用釋放_。,細菌集中在葉綠體周圍,1,2,3,4,5,解析B情況下，葉綠體受光均勻，好氧細菌主要分布在能進行光合作用產(chǎn)生O2的葉綠體周圍。,O2,答案,解析,(2)該實驗證實了光合作用的場所是_，吸收光能的色素和催化反應(yīng)的酶分別分布在_、_ _。,葉綠體,1,2,3,4,5,解析通過螺旋狀的葉綠體與好氧細菌的關(guān)系可以看