2024_2025学年高中生物第5章细胞的能量供应和利用第4节第1课时捕获光能的色素和结构光合作用的探究历程学案新人教版必修1.docxVIP

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第1课时捕获光能的色素和结构、光合作用的探究历程

一、捕获光能的色素

1.试验：绿叶中色素的提取和分别

(1)提取绿叶中的色素

①原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。

②步骤

取材：称取5g簇新绿叶

↓

研磨：剪碎叶片，放入研钵中，加少许二氧化硅和碳酸钙，再加入10mL无水乙醇，

快速、充分研磨

↓

过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液快速倒入玻璃漏斗中进行过滤

↓

收集：用小试管收集色素滤液，刚好将试管口用棉塞塞严

(2)分别绿叶中的色素

①原理：不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。

②步骤

制备滤纸条eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(剪滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成长与宽略小于试管长与直径的,滤纸条，并在一端剪去两角,↓,铅笔画线：在距滤纸条去角的一端1cm处用铅笔画一条细的横线))

↓

画滤液细线eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(取滤液：用毛细吸管吸取少量滤液,↓,画线：沿铅笔线匀称地画出一条细线,↓,重复画线：待滤液干后，重复画细线1～2次))

↓

分别绿叶中的色素：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下)

轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口

↓

视察并记录结果：滤纸条上出现4条色素带

2.色素的种类及汲取光谱

类胡萝卜素eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(胡萝卜素?橙黄色?,叶黄素?黄色?))主要汲取蓝紫光

叶绿素eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(叶绿素b?黄绿色?,叶绿素a?蓝绿色?))主要汲取蓝紫光和红光

归纳总结试验中的材料试剂及操作目的

过程

操作内容

操作目的

提

取

色

素

材料

叶片要簇新、深绿

使滤液中色素含量高

试剂

二氧化硅

利于绿叶的充分研磨

碳酸钙

防止研磨过程中色素被破坏

无水乙醇

溶解色素

关键

步骤

研磨要快速、充分

提取较多色素、防止溶剂挥发

盛滤液的试管口加棉塞

防止溶剂挥发

用单层尼龙纱布过滤而不用滤纸

防止色素吸附在滤纸上

分

离

色

素

试剂

层析液

分别色素

关键

步骤

滤纸条的一端剪去两角

防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快

滤液细线重复画若干次，且要求细、直、齐

使分别的色素带清楚

滤液细线不能触及层析液

防止色素溶解到层析液中

(1)分别色素时，在层析液中溶解度越高的，则在滤纸条上扩散的速度越慢()

(2)研磨绿叶时，要加入二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇()

(3)色素分别后，在滤纸条上的从上而下的四条色素带分别是叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a和叶绿素b()

(4)叶绿素和类胡萝卜素都主要汲取蓝紫光和红光()

答案(1)×(2)√(3)×(4)×

1.许多植物的叶片到秋天会变红，是什么缘由造成的？

提示红叶不是叶绿体中的色素造成的，而是由液泡中的花色素造成的。

2.温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜？

提示应选择无色透亮的玻璃、塑料薄膜更有利于植物光合作用。

二、叶绿体的结构和功能

1.叶绿体的结构

(1)[1]外膜和[2]内膜使其内部结构与细胞质基质分开，保证了叶绿体相对独立地进行代谢活动。

(2)由[3]类囊体堆叠而成的[4]基粒，增大了膜面积。

(3)[3]类囊体的薄膜上分布着能够汲取、传递和转化光能的色素。

(4)[5]叶绿体基质中还含有少量的DNA和RNA。

(5)与光合作用有关的酶分布在类囊体的薄膜上和叶绿体基质中。

2.叶绿体的功能

(1)功能：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。

(2)叶绿体功能的试验验证

①试验者：德国科学家恩格尔曼。

②试验过程及现象

eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(水绵和好,氧细菌))eq\o(―――→,\s\up7(黑暗),\s\do5(无空气))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(极细光束照耀水绵→\a\vs4\al\co1(好氧细菌只集中分布在叶绿体被光束照耀到,的部位),完全曝光→\a\vs4\al\co1(好氧细菌分布在叶绿体全部受光的部位)))

③试验结论：O2是由叶绿体在光照条件下释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。

归纳总结恩格尔曼试验的奇妙之处

(1)试验材料选择奇妙：试验材料选择水绵，水绵不但具有细而长的带状叶绿体，而且叶绿体在细胞中呈螺旋式分布，便于视察试验结果和设置比照。

(2)解除干扰的方法奇妙：没有空气的黑暗环境解除了环境中氧气和光的干扰。

(3)观测指标设计奇妙：通过好氧细菌的分布进行检测，从而能够精确地推断出释放氧气的部位。

(4)试验比照设计奇妙：用极细的光束点状投射，使叶绿体上可分为