能量之源——光與光合作用一導(dǎo)學(xué)案

1、第5課時能量之源光與光合作用一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1.概述色素提取和分離實驗的原理。2.說出葉綠體中色素的種類和作用。3.說出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。一、捕獲光能的色素1.活細胞所需的能量最終來自太陽能。 2.葉綠體中色素的種類、顏色和功能種類色素顏色主要功能葉綠素葉綠素a藍綠色 吸收藍紫光和紅光  黃綠色 類胡蘿卜素胡蘿卜素橙黃色 吸收藍紫光  黃色 3.利用綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑中的特性,可以利用無水乙醇提取綠葉中的色素;利用幾種色素在層析液中溶解度不同,在濾紙上的擴散速度的不同,可以將色素分離。

2、 二、葉綠體的結(jié)構(gòu)1.葉綠體的外表有雙層膜,內(nèi)部有許多基粒,基粒與基粒之間充滿了基質(zhì)。每個基粒都由一個個圓餅狀的囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成。這些囊狀結(jié)構(gòu)稱為類囊體,吸收光能的四種色素,就分布在類囊體的薄膜上。 2.葉綠體是進行光合作用的場所。它內(nèi)部的巨大膜表面上,不僅分布著許多吸收光能的色素分子,還有許多進行光合作用所必需的酶。 3.1880年,美國科學(xué)家恩格爾曼的實驗可以得出的結(jié)論是:葉綠體是進行光合作用的場所,光合作用可以釋放出氧氣。該實驗的巧妙之處是合理地設(shè)置了對照實驗,使實驗結(jié)果富有說服力。 1.藍藻和綠色植物都可以進行光合作用,他們進行光合作用的場所分別

3、是什么?2.葉綠體中的色素是光合色素,有哪些種類?它們有什么作用?3.葉綠素的合成與什么因素有關(guān)?試列舉兩例說明。含量最多、在層析液中溶解度最小、在濾紙條上擴散最快的色素分別是什么?4.在“綠葉中色素的提取和分離”實驗中,如果色素提取液呈淡綠色,可能的原因都有哪些?知識點一:了解葉綠體中的色素1.植物細胞中含有色素的結(jié)構(gòu)是什么?葉綠體中的色素有哪些種類?2.葉綠體中的色素有哪些理化性質(zhì)?3.葉綠體中四種色素的顏色分別是怎樣的?為什么植物的葉片細胞通常呈現(xiàn)綠色?4.在我國的溫帶地區(qū),到了秋天,許多樹葉為什么會變黃或變紅?5.葉綠體中色素幾乎不吸收綠光,夜晚城市中的綠光燈照射到行道樹上是為了促進植

4、物的光合作用嗎?其主要目的是什么?知識點二:綠葉中色素的提取和分離實驗解讀1.請完成下表中的實驗流程。綠葉中色素的提取和分離步驟方法原因提取綠葉中的色素(1)加入二氧化硅:  (2)加入碳酸鈣:  (3)加入乙醇: 。 將研磨液迅速倒入基部墊有單層尼龍布的玻璃漏斗中進行過濾。將濾液收集到試管中,并用棉塞塞緊試管口(1)單層尼龍布:  (2)試管口塞緊: 。 制備濾紙條(1)干燥濾紙:; (2)剪去兩角:。 畫濾液細線用毛細吸管吸取少量濾液,沿鉛筆細線畫出一條細而直的濾液細線,

5、吹干后再重復(fù)畫12次(1)畫得細而直:  (2)畫23次: 。 分離綠葉中的色素(1)層析液用于  (2)層析液不能沒及濾液細線,以防止  (3)覆蓋燒杯是為了 。 2.請將下表內(nèi)容補充完整。色素種類位置色素顏色色素含量溶解度擴散速度橙黃色最快黃色較快藍綠色較慢黃綠色最慢3.提取葉綠體中色素時,為什么要迅速、充分研磨?例1右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,則判定A和B分別為()。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aD.葉綠素a、葉綠素b例2

6、右圖是在“綠葉中色素的提取和分離”實驗中得到的四條色素帶,若將其置于暗室中,并用紅光照射,色素帶呈暗色的是()。A.B.C.D.1.下列關(guān)于葉綠素的敘述,錯誤的是()。A.葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素B.被葉綠素吸收的光可用于光合作用C.葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同D.植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光2.科學(xué)家用水綿進行光合作用的實驗,把載有水綿和好氧性細菌的臨時裝片放在沒有氧氣的黑暗環(huán)境中,用通過三棱鏡的單色光照射水綿,結(jié)果是()。A.細菌均勻分布在水綿周圍 B.細菌均勻分布在水綿帶狀葉綠體的周圍C.細菌集中分布在紅光和藍紫光區(qū)照射的水綿周圍D.細菌集中分布在黃綠光區(qū)照

7、射的水綿周圍3.葉綠體是植物進行光合作用的細胞器,下列有關(guān)葉綠體的敘述正確的是()。A.葉綠體中的色素都分布在類囊狀結(jié)構(gòu)的膜上B.葉綠體中的色素分布在外膜和內(nèi)膜上C.光合作用的酶只分布在葉綠體基質(zhì)中D.光合作用的酶分布在外膜、內(nèi)膜和基粒上4.某同學(xué)在做色素分離實驗時,發(fā)現(xiàn)濾紙條的色素帶有重疊現(xiàn)象,其原因可能是()。A.濾液過少B.層析液沒及濾液細線C.層析液過少D.濾紙條沒經(jīng)干燥處理5.若分別在A、B、C三個研缽中加2克剪碎的新鮮菠菜綠葉,并按下表所示添加試劑,經(jīng)研磨、過濾得到三種顏色的溶液,即:深綠色、黃綠色(或褐色)、幾乎無色。則:處理ABCSiO2(少量)+CaCO3(少量)-+95%乙

8、醇(10 mL)+-+蒸餾水(10 mL)-+-(1)A處理得到的溶液顏色是,原因是。 (2)B處理得到的溶液顏色是,原因是。 (3)C處理得到的溶液顏色是,原因是。 (4)若色素層析結(jié)果如右圖,則綠葉組的濾紙條是(填字母),判斷依據(jù);嫩黃葉組的濾紙條是(填字母),判斷依據(jù)。  第5課時能量之源光與光合作用一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)知識體系梳理太陽能葉綠素b藍綠色黃綠色吸收藍紫光和紅光葉黃素橙黃色黃色吸收藍紫光有機溶劑無水乙醇溶解度擴散速度雙層膜基質(zhì)類囊體類囊體的薄膜光合作用酶葉綠體是進行光合作用的場所光合作用可以釋放出氧氣對照實驗基礎(chǔ)學(xué)習(xí)交流1.

9、藍藻進行光合作用的場所是細胞質(zhì)中的光合片層,綠色植物進行光合作用的場所是葉綠體。2.光合色素有葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素和葉黃素,具有吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的作用。3.葉綠素的合成與Mg2+和光照等因素有關(guān),Mg2+是合成葉綠素的必不可少的原料,沒有光照不能合成葉綠素。含量最多、在層析液中溶解度最小、在濾紙條上擴散最快的色素分別是葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素。4.研磨不充分,色素未能充分提取出來;稱取綠葉過少或加入無水乙醇過多,色素濃度小;未加碳酸鈣或加入過少,色素分子部分被破壞。重點難點探究知識點一:了解葉綠體中的色素1.液泡和葉綠體中都存在色素。葉綠體中的色素有葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素

10、和葉黃素四種,其中前兩種色素又稱葉綠素,后兩種色素又稱類胡蘿卜素。2.四種色素都不溶于水,而溶于酒精、丙酮、石油醚等有機溶劑中;葉綠素相對不穩(wěn)定,其合成易受光照、溫度和Mg2+的影響。3.葉綠素a藍綠色,葉綠素b黃綠色,胡蘿卜素橙黃色,葉黃素黃色。因為葉綠體中主色為綠色的葉綠素的含量(約占3/4)比主色為黃色的類胡蘿卜素含量(約占1/4)多,所以植物的葉片細胞通常呈現(xiàn)綠色。4.葉片是綠色的原因有兩個:一是葉綠素是類胡蘿卜素含量的三倍;二是色素不吸收的綠光被反射回來。秋天葉片變黃是低溫使葉綠素遭到破壞,呈現(xiàn)出類胡蘿卜素的顏色,變紅則是液泡中花青素的顏色。5.不是。主要目的是營造城市綠色的氛圍。知

11、識點二:綠葉中色素的提取和分離實驗解讀1.有助于研磨得充分防止研磨中色素被破壞為了溶解、提取色素過濾葉脈及二氧化硅等防止乙醇揮發(fā)透性好、吸收濾液多使層析液同步到達濾液細線為防止色素帶重疊而影響分離效果是為積累更多的色素,使分離后的色素帶明顯分離綠葉中的色素色素溶解于層析液中而無法分離防止層析液中的成分揮發(fā)2.色素種類位置色素顏色色素含量溶解度擴散速度胡蘿卜素橙黃色最少最高最快葉黃素黃色較少較高較快葉綠素a藍綠色最多較低較慢葉綠素b黃綠色較多最低最慢3.充分是為了研碎細胞保證色素溶出;迅速是為了減少無水乙醇揮發(fā),乙醇揮發(fā)性較強,塞緊盛有色素濾液的試管口也是因為揮發(fā)性。思維拓展應(yīng)用例1A【解析】根據(jù)曲線分析可知,A主要吸收紅光和藍紫光,B主要吸收藍紫光,因此A為葉綠素,B為類胡蘿卜素。例2C【解析】四條色素帶自上而下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b,胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光,葉綠素a和葉綠素b除吸收藍紫光外,還吸收紅光,因此葉綠素a和葉綠素b色素帶將呈暗色。基礎(chǔ)智能檢測1.D2.C3.A4.D全新視角拓展5.(1)黃綠色部分葉綠素受到破壞(2)幾乎無色葉綠素不溶于水(3)深綠色大量葉綠素溶于乙醇中(4)A葉綠素a帶和葉綠素b帶較