学年人教版生物必修一讲义第5章第4节第1课时捕获光能的色素和结构Word版含答案Word文档格式.docx
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【提示】①—b②—c
过滤
b.溶解色素、提取色素
c.有助于研磨充分
d.防止研磨中色素被破坏
③一d④一a
(3)实验步骤
取材:
称取5g绿叶,剪碎,放入研钵中
无水乙醉
过滤:
漏斗基部放一块单层尼龙布,将研磨液迅谏倒入
玻璃漏斗中进行过滤
收集:
用小试管收集色素滤液,及时将试管口用棉塞塞紧
2.色素的分离
(1)实验原理:
绿叶中的色素在层析液中的溶解度丕回,它们随层析液在滤纸条上的扩散速度也不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快;
反之则慢。
这样,色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
(2)实验步骤
「剪滤纸条:
将滤纸剪成略小于试管长与直径
的滤纸条,并在-•端剪去两角
①制备j
滤纸条:
-
铅笔画线:
在距去角的一端1处用铅笔画
一条细的横线
取滤液:
用毛细吸管吸取少量滤液
②画滤彳液细线*
画线:
沿铅笔线均匀地画出一条细线
、重复画线:
待滤液干后,再画二两次
③分离绿叶中的色素:
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)插入层析液中,随后用棉塞塞紧试管口
注意:
不能让滤纸条上的滤液细线触及层析液
④观察结果:
滤纸条上色素带有旦条
二、色素的种类、作用和叶绿体的结构、功能
1.色素的种类、含量、颜色及吸收光谱
种类
叶绿素(约占3/4)
类胡罗卜素(约占1/4)
叶绿素a
叶绿素b
胡萝卜素
叶黄素
颜色
蓝绿色
黄绿色
橙黄色
黄色
吸收光谱
主要吸收红光和蓝紫光
主要吸收蓝紫光
2•叶绿体的形态结构、功能及色素的分布
⑴形态:
扁平的椭球形或球形
(2)结构模式图
.夕卜表:
①双层膜
]了②基质:
含有与暗反应有关的酶
(3)结构内部③基粒:
由类囊体堆叠而成,分布有II色素和与光反应有关的酶
(4)功能:
进行光合作用的场所
T证明
⑸恩格尔曼的实验:
好氧细菌只分布于叶绿体被光束照射的部位。
二基础诊断口
1.绿叶中色素分离的原理是色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。
()
2.提取色素时加碳酸钙的目的是为了使研磨更充分。
()
3.吸收光能的有关色素分布在叶绿体的内膜上。
4.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光。
5.叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光。
提示:
1.X绿叶中色素分离的原理是色素在层析液中的溶解度不同。
2.X加碳酸钙的目的是防止色素被破坏。
3.X色素分布在类囊体膜上。
4.X叶绿素不吸收绿光。
5.V
合作探究❶攻重雅
'
探先点1叶绿体中色素的提取和分离
[问题探究]
1.实验过程中,甲同学忘记加入二氧化硅和碳酸钙,乙同学忘记加入无水乙醇,丙同学加的无水乙醇过多。
请分析他们可能出现的实验结果。
甲同学研磨不充分,部分色素被破坏,过滤收集的滤液颜色浅。
乙同学不能提取到色素。
丙同学的滤液颜色浅,提取的滤液色素的浓度低。
2.实验操作时,为什么要将滤纸条的一端剪去两角?
画滤液细线的要求是细、直、齐,且要在干燥后重复画一两次,请分析这样做的原因是什么?
(1)剪去两角的目的是防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快。
(2)滤液细线要细、直、齐是使分离的色素不重叠,重复画线的目的是增加色素含量,使分离的色素带清晰,便于观察。
3.实验结束后,某同学的滤纸条上没有出现色素带,请探讨其实验失败的可能原因。
(1)忘记画滤液细线。
(2)层析时滤液细线触及层析液。
[归纳总结]
1.实验材料和试剂
⑴材料
叶片要新鲜、颜色要深绿,这样的叶片含有的色素较多。
(2)试剂及作用
试剂名称
二氧化硅
有利于绿叶的充分研磨和色素的释放
碳酸钙
防止研磨中色素被破坏
无水乙醇
溶解色素
层析液
分离色素
2•实验操作中的关键步骤
(1)研磨要迅速、充分:
研磨充分使叶绿体完全破裂,可提取较多的色素。
(2)滤液细线要求:
细、直、齐,含有较多的色素,所以应待滤液干后再画一两次
(3)滤液细线不能触及层析液,否则色素会溶解到层析液中,使滤纸条上得不到色素带。
3.滤纸条上色素的分布和对光的吸收
下
上
芭隶种类
色武濒色
扩flfcM
吸收此
胡界卜素
址快
叶黄索
苗色
较快
叶绿索a
谁绿色
较低
灯光和蓝常光
叶媒素h
4.绿叶中色素的提取和分离实验的异常现象分析
(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析:
1未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。
2使用放置数天的菠菜叶,滤液色素(叶绿素)太少。
3一次加入大量的无水乙醇,提取浓度太低。
4未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。
(2)滤纸条色素带重叠:
滤液细线画得过粗。
(3)滤纸条看不见色素带:
1忘记画滤液细线。
2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
越对点练迓
1.关于叶绿素提取的叙述中错误的是()
A.菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料
B.加入少许CaCQ能避免叶绿素被破坏
C.用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素
D.研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分
C[叶绿体中的四种色素包括胡萝卜素,均溶于无水乙醇,C项错误;
菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料,研磨时加入SiO2可使叶片研磨更充分,加入少许CaCO3,可以中和叶肉细胞中的有机酸,能避免叶绿素被破坏。
]
2•下列有关绿叶中色素的提取和分离实验的叙述中,正确的是()
A•叶绿素的提取需要加入层析液作为提取液
B.过滤时应使用单层尼龙布,并用棉塞塞住试管口
C.分离色素时应将滤液细线置于层析液中
D.选材不同,四条色素带在滤纸条上的排列顺序不同
B[提取叶绿素使用无水乙醇,层析液用于分离色素;
过滤时使用单层尼龙布,并用棉塞塞住试管口,以防止挥发性强的无水乙醇挥发;
分离色素时不能将滤液细线置于层析液中,否则色素会溶入层析液中;
不同材料中四种色素在层析液中的溶解度相同,来自不同材料叶绿体中的四种色素含量可能不同,经过纸层析后,在滤纸上的排列顺序相同,色素带粗细可能不同。
“究点2/
色素功能和叶绿体的结构和功能
1.一般植物的叶片在春、夏季为绿色,而在秋季呈黄色。
请分析出现这一现象的原因是什么?
在春夏季节,叶子中叶绿素含量多于类胡萝卜素,叶绿素对绿光吸收最少,绿光被反射出来,所以呈绿色。
在秋季,叶绿素被破坏,类胡萝卜素完好,叶子呈现出了类胡萝卜素的颜色,所以呈现黄色。
2.叶绿体的结构有哪些特点与光合作用相适应?
(1)叶绿体的色素分布在基粒的类囊体膜上,基粒和类囊体的数量很多,极大地扩展了受光面积。
(2)类囊体膜和基质中分布有与光合作用有关的酶。
1.叶绿体中的色素与吸收光谱
色素址雍
6507Wr光浊反(nm)
640-tSO
菠收朮能
叶
叶蓝编)
类犢型卜素J制券卜蠹〔桓黄)
I叶M(»
)
400450500550600
(1)叶绿体中的色素只吸收可见光,而对红外光和紫外光等不吸收。
(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大,类胡萝卜素对蓝紫光吸收量大,对其他可见光并非不吸收,只是吸收量较少。
2.叶绿体功能的验证实验一一恩格尔曼实验
(1)实验过程及现象
「极细光束照射一好氧细菌集中于叶绿体被
水绵黑暗光束照射的部位
好氧细菌无空气完全曝光一好氧细菌分布于叶绿体
J所有受光部位
(2)实验结论
1叶绿体是进行光合作用的场所。
2。
2是由叶绿体释放的。
(3)实验设计的“四妙”
1实验材料选得妙:
实验材料选择水绵和好氧细菌。
水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察;
用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。
2排除干扰的方法妙:
没有空气的黑暗环境,排除了氧气和光的干扰。
3观测指标设计得妙:
用极细的光束点状投射,叶绿体上可分为获得光照多和光照少的部位,相当于一组对照实验。
4实验对照设计得妙:
进行黑暗(局部光照)和曝光对照实验,明确实验结果完全是由光照引起的等。
働对点练习
1•如图是叶片中两类色素的吸收光谱,试判定甲和乙分别为何种色素()
A.叶绿素a、叶绿素bB.类胡罗卜素、叶绿素
C.叶黄素、叶绿素aD.叶绿素、类胡萝卜素
D[叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
2.为证实叶绿体有放氧功能,可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实
验,装片需要给予一定的条件,这些条件是()
A.光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
B.光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液
C.黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
D.黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液
B[水绵中的叶绿体通过光合作用释放氧气,光合作用需要光照和CO2,
NaHCO3稀溶液可提供CO2,装片中不能有空气,否则好氧细菌均匀分布,无法根据好氧细菌的聚集情况来确定叶绿体是否有放氧功能。
]
[课堂小结]
知识网络构建核心语句背诵
1•提取色素的原理是色素能溶解在无水乙醇等有机溶剂中。
2.
色t
络ft
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。
3.层析后滤纸条上自上而下的四条色素带依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素bo
4.叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
5.色素分布于叶绿体类囊体薄膜上,而与光合作用有关的酶分布于类囊体薄膜和叶绿体基质中。
当堂达标❼
|[AN<;
I
ISHUANG]
1.在进行“绿叶中色素提取和分离”的实验时,不让层析液没及滤液细线的
原因是()
A•滤纸上几种色素会扩散不均匀而影响实验结果
B•滤纸上的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实验失败
D•滤纸上的几种色素会混合起来不分散
C[叶绿体中的各种色素能够溶于有机溶剂,若在层析时,层析液没及滤纸条上的滤液细线,色素就会溶解在层析液中,导致层析后得不到色素带。
2•下图为叶绿体结构示意图,
下列叙述不正确的是()
A•1具有选择透过性
B•吸收光能的色素分布在2上
C.与光合作用有关的酶只分布在3中
D.叶绿体具有双层膜
C[叶绿体具有双层膜即图示1,属于生物膜,具有选择透过性;
与光合作用有关的酶,在2类囊体薄膜上以及3叶绿体基质中均有分布。
3.将竖直放置的水绵和某种好氧细菌的混合溶液放在暗处,白光透过三棱镜照在混合液处,一段时间后,好氧细菌的分布情况最可能是()
A.随机、均匀分布在混合液中
B.集中分布在上下两侧
C.集中分布在中央位置
D.集中分布在溶液的下层
B[白光透过三棱镜后,红光分布在水绵上侧,蓝紫光分布在水绵下侧,由于色素主要吸收红光和蓝紫光,因此竖直放置的水绵在上侧和下侧光合作用较强,产生的氧气较多,好氧细菌在这两处集中分布。
4.秋冬季节,由于叶绿体中的某类色素易被破坏,使叶片呈现黄色,导致叶
片吸收光的能力减弱,其中吸收明显减少的是()
A•黄光、红光
B.红光、蓝紫光
C.蓝紫光、绿光D.绿光、黄光
B[秋冬季节,叶绿素被破坏,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。
5.下图为两种光照下同一植物叶片色素提取和分离的结果。
据图回答:
|
一]f
■
—
—II—
nr
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F
—IV—
—点样妇
⑴强光导致了该植物填色素)含量降低,填色素)含
量增加有利于该植物抵御强光照。
(2)色素I、U的颜色分别为,色素主要吸收,正常
光照下,含量最高的色素为。
(3)画滤液线时,滤液在点样线上要画。
[答案]
(1)叶绿素类胡萝卜素
(2)橙黄色和黄色红光和蓝紫光叶绿素a
(3)2〜3