能量之源----光与光合作用

第四节 能量之源-光与光合作用
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使用时间：2009年11月 日
年级：高一 班级： 姓名：
【学习目标】
1.能说出叶绿体的形态、结构和功能
2.记住叶绿体中色素的种类、分布位置和作用
3.说出绿叶中色素的提取和分析的原理及基本的操作技能
【重点、难点】绿叶中色素的种类和作用
【温故知新】
1.在细胞质中，具有双层膜结构的细胞器是 叶绿体 和 线粒体 ，其中 线粒体 是呼吸作用的主要场所，另一个的别称是 能量转换站 和 养料制造车间
2.有氧呼吸的场所是 细胞质基质 、 线粒体 ，主要场所是 线粒体 无氧呼吸的场所是 细胞质基质
3.线粒体和叶绿体的共同点的叙述中，不正确的是 （ ）
A都是双层膜结构的细胞器 B都含有核酸和核糖体
C所有酶的功能相同 D在原核细胞中都不存在
【预习提要】
一、叶绿体的结构P99（记住）
1.形态：一般呈扁平的 椭球形 或 球形
2.结构：外表有 双层膜 ， 内部有很多 基粒 ，
基粒与基粒之间充满 基质
每个基粒 都由一个个圆饼状的 囊状 结构堆
叠而成，这些囊状结构称为 类囊体 ，吸收光能的
色素分布在 类囊体的薄膜上
3.功能：叶绿体是进行 光合作用 的场所，它内部
的巨大膜表面上除了分布许多吸收光能的 色素分子 外，还有许多进行 光合作用 所必需的酶。
二、捕获光能的色素和结构
1.对绝大多数生物来说，活细胞所需能量的最终源头是来自 太阳 的光能。将光能转换成细胞能够利用的化学能的是 光合作用
2.进行光合作用的细胞，首先要能够捕获 光能 ，绿叶中的色素可分为 叶绿素a 和 叶绿素b 、 胡萝卜素 、 叶黄素 四种。其中 叶绿素b 为蓝绿色，胡萝卜素为橙黄色， 叶黄素 为黄色。将绿叶中的4中色素放在阳光和三棱镜之间，可以看到叶绿素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 ，这些色素吸收的光能可用于 光合作用 。叶片呈现绿色的原因是 叶绿素对绿光吸收较少，绿光被反射出来 （P98背会）
3. 法国科学家 首次从植物中分离出叶绿素， 德国的萨克斯 研究发现叶绿素集中在 叶绿体 中。
三、【实验】绿叶中色素的提取和分离
（1）.实验原理（P97）
1.提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂 无水乙醇 中。
2.分离：根据各种色素在层析液中的 溶解度 不同， 溶解度 高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢。因而，色素就会随着 层析液 在 滤纸 上的扩散而分离开。
（2）实验注意事项
1.剪碎叶片研磨时，加少许二氧化硅有助于 研磨的更充分 ，加碳酸钙是为了防止 研磨中色素被破坏 ,迅速、充分的研磨是为了防止 溶剂挥发 ，并充分溶解 色素
2. 制备滤纸条是要将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条，并将滤纸条的一端剪去两角，是为了防止 层析液 在 滤纸条 的扩散速度过快。
3.画滤液线时要在画出的一条干后，再画一两次的目的是使分离的色素带 清晰 ，便于观察。
4.在分离绿叶中的色素时，不能让滤液线触及层析液，是为了防止 色素 直接溶解到烧杯内的层析液中。
5.观察结果，在滤纸条上出现四条色素带，其中最宽的是 叶绿素a ，最窄的是 胡萝卜素
例1 在做植物实验的暗室中，为了尽可地降低植物光合作用的强度，最好安装（ ）。答案 C
　A、红光灯 B、紫光灯 C、白炽灯 D、绿光灯
解析 叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，因此在红光和蓝紫光的照射下，光合作用最强。白炽灯各种波段的光都有，其光合作用强度比单色光进行的光合作用的强度高。
例2 叶绿素不溶于( )。答案 A
A?水 B?石油醚 C?无水乙醇 D?苯
解析 本题考核叶绿素的理化性质的知识。 “叶绿体中色素的提取和分离”实验的方法步骤中指出，用无水乙醇提取包括叶绿素在内的光合色素，这就说明了叶绿素能溶于有机溶剂无水乙醇而不溶于水；进行色素分离所用的层析液由石油醚、丙酮和苯配成，四种光合色素随着层析液在滤纸上扩散，由于扩散速度不同而可达到使四种色素分离的目的。只有溶于该溶剂中的物质才能随着溶剂的扩散而扩散。这说明叶绿素可溶解于石油醚、无水乙醇和苯中。 根据上述分析，可以得出结论，叶绿素溶解于石油醚、无水乙醇和苯，而不溶于水。
【基础练习】
1 、从绿叶中提取色素，选取的最佳叶片应是（ ）。
A. 肥嫩多汁的叶片 B. 革质叶片
C. 刚刚长出来的小嫩叶 D. 鲜嫩，颜色浓绿的叶片
2 、绿叶中的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是（ ）。
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能彼此分开
C. 色素在层析液中的溶解度不同
D. 丙酮使色素溶解并且彼此分离的扩散速度不同
3 、在绿叶中色素的提取实验中，研磨绿叶时要加入无水乙醇，其目的是（ ）。
A. 防止叶绿素被破坏 B. 使叶片充分研磨
C. 使各种色素充分溶解在无水乙醇中 D. 使叶绿素溶解在无水乙醇中
4 、下列关于 “ 绿叶中色素的提取和分离 ” 的实验描述中，不属于实验要求的是（ ）。
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. 了解各种色素的吸收光谱 D. 验证叶绿体中所含色素的种类
5 、在进行 “ 绿叶中色素的提取和分离 ” 的实验时，不能让层析液没及滤液细线的原因是（ ）。
A. 滤纸条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。
6 、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
D. 将实验材料剪碎、研磨 —— 制取滤液 —— 在滤纸条上画线 —— 进行纸层析
7．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．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
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（ ）。
A．橙黄色 B．黄色 C．蓝绿色 D．黄绿色
9．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：
⑴图①加入研钵内的物质：A 10 mL；作用是 ；B 少许，作用是研磨得充分；C 少许，作用是 。
⑵将糨糊状研磨液倒入②中，漏斗内基部放
⑶③剪去两角的作用是 ，划滤液细线的要求是 。
⑷④层析操作过程应注意 ；层析原理是 ；加盖的目的是 ；色素带最宽的是 ；扩散最快的是 。
10．⑴无水乙醇 溶解色素 SiO2 CaCO3 防止研磨过程中叶绿素被破坏 ⑵一块单层尼龙布 ⑶防止两边色素层析时扩散过快 细、齐、直 ⑷层析液不要没及滤液细线 四种色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同 防止层析液挥发 叶绿素a 胡萝卜素
[课后反思]