资源简介

5.4.1捕获光能的色素和结构学案
【学习目标】
生命观念:
1.能说出叶绿体色素的种类、颜色、含量、作用和吸收光谱。
2.能说出叶绿体适于进行光合作用的结构和功能。
科学思维:
1.利用列表比较法掌握叶绿体色素的种类、颜色、含量、作用和吸收光谱。
2.利用实验的方法，解决问题。
科学探究:
1.通过实验，拿握提取、分离色素的实验方法。
2.通过学习经典实验学习实验的设计思路。
社会责任:
能够运用色素与光合作用的原理解释生产生活中的相关现象。
【学习重难点】
教学重点：“绿叶中色素的提取和分离”实验的原理与方法；叶绿体适于进行光合作用的结构特点。
教学难点：植物捕获光能的色素的种类和作用；叶绿体适于进行光合作用的结构特点。
【预习新知】
捕获光能的色素
1、绿叶中的色素提取和分离
（1）原理：
叶绿体中的色素能溶解于 。叶绿体中的色素在 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）方法步骤：
①提取绿叶中色素：称取绿叶5g→剪碎置于研钵→放入少许_______和_______→加入
10mL______→迅速研磨→用 过滤→收集滤液（试管口用棉塞塞严）
②制备滤纸条
③画滤液细线
④分离绿叶中的色素：滤纸条轻轻插入盛有层析液的小烧杯中，滤液细线不能触及到
，用培养皿盖住小烧杯。
思考：
无水乙醇的用途是___________________________，
层析液的的用途是__________________；
二氧化硅的作用是______________；碳酸钙的作用是_____________________________；
分离色素时，层析液不能没及滤液细线的原因是____________________________；
用培养皿盖住小烧杯的原因是 。
（3）结果分析：
2．绿叶中色素的种类分布及吸收光谱
（一）叶绿体的结构适于进行光合作用
1.色素的种类、含量、颜色及吸收光谱
种类 叶绿素（约占 ） 类胡萝卜素（约占 ）
叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素
颜色 蓝绿色 黄绿色 色 黄色
吸收光谱 主要吸收 和蓝紫光 主要吸收 光
2.叶绿体的形态结构、功能及色素的分布
（1）形态：扁平的 或 。
叶绿体由双层膜包被，内部有许多基粒。每个基粒都由一个个圆饼状的 堆叠而成，这些囊状结构称为 。吸收光能的4种色素就分布在 上。基粒与基粒之间充满了 。
（2）叶绿体的功能：进行 的场所。
【易错提示】
绿叶中色素分离实验注意事项
(1)制备滤纸条时：一要保证滤纸干燥，目的是使层析液能够在滤纸上快速扩散；二要剪去一端两角，目的是防止色素沿边缘扩散太快。
(2)画滤液细线的要求是细、齐、直，目的是使分离出来的色素带平整不重叠。
(3)画滤液细线时，要在首次画完干燥后再画1～2次，目的是使分离出的色素带清晰分明。
(4)滤液细线一定不能触及层析液，以防止色素溶解在层析液中，在滤纸上观察不到色素带。
(5)试管(小烧杯)一定要盖严，防止层析液中的成分挥发。
【巩固训练】
1.细胞内的生物膜在结构和功能上紧密联系，许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。在真核细胞中，下列代谢过程在膜上进行的是( )
A.有氧呼吸过程中NADH与O2结合
B.光合作用暗反应中CO2与C5结合
C.翻译过程中tRNA和mRNA的结合
D.DNA复制时解旋酶与DNA的结合
2.用新鲜的菠菜进行光合色素的提取和分离，相关叙述正确的是( )
A.提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂
B.在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2—3次
C.在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作
D.层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会很快随溶剂挥发消失
3.大棚种植在丰富人们的餐桌时,也引发了一些种植问题。为了提高农作物产量,下列措施及目的合理的是( )
①定期松土,有利于植物根部吸收矿质元素
②阴天补充光源,可补充蓝紫色或红色光源
③定期在温室中释放二氧化碳,以提高光合作用强度
④保持温室中昼夜温度的一致,有利于植物积累营养物质
A.①②③ B.②③④ C.①②③④ D.①④
4.下列关于光合作用和化能合成作用的叙述，正确的是( )
A.都以光能作为能源
B.这两类作用都是真核生物特有的方式
C.进行光合作用的生物属于自养生物，进行化能合成作用的生物属于异养生物
D.都能将CO2和水合成为有机物
5.绿色植物在进行光合作用的同时，还会进行呼吸作用，这两个生理过程紧密联系。细胞呼吸和光合作用的原理在生活和生产实践中有广泛应用。下列相关叙述错误的是( )
A.光合作用需要的ATP主要由细胞呼吸作用提供
B.光下测得的O2释放量不是光合作用实际的O2产生量
C.白天适当降温，夜晚适当升温，可以提高作物的产量
D.增加CO2浓度会抑制细胞呼吸，并且不利于植物的光合作用
参考答案
1.答案：A
解析：A、有氧呼吸过程中NADH与O2结合发生在线粒体内膜，A符合题意；
B、光合作用暗反应中CO2与C5结合发生在叶绿体基质，B不符合题意；
C、翻译过程中tRNA和mRNA的结合，发生在细胞质中的核糖体上，C不符合题意；
D、DNA复制时解旋酶与DNA的结合发生在细胞核内，D不符合题意。
故选A。
2.答案：A
解析：A、提取叶绿体中色素的原理是色素易溶于有机溶剂，可用无水乙醇作为溶剂，A正确；
B、画滤液细线时，应等上一次干了以后再画下一次，B错误；
C、进行层析时，应该将烧杯盖住，防止层析液挥发，C错误；
D、层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会因色素分解而消失，但不会因挥发而消失，D错误。
故选A。
3.答案：A
解析：①定期松土，可以增加土壤中氧气浓度，有利于植物细胞呼吸作用，利于根部吸收矿质元素，①正确;②光合色素主要吸收红光和蓝紫光，阴天补充光源，可补充蓝紫色或红色光源，②正确;③定期在温室中释放二氧化碳，可以保证二氧化碳供应，以提高光合作用强度，③正确;④应增大昼夜温差，有利于植物积累营养物质，④错误;⑤及时清除温室薄膜上的水珠，可以减少光照的反射等，有利于增加自然光照强度，⑤正确。
4.答案：D
解析：光合作用需要光能作为能源，化能合成作用不需要光能作为能源，A错误；进行化能合成作用的硝化细菌为原核生物，B错误；光合作用和化能合成作用的生物都属于自养生物，C错误；光合作用是利用光能将CO2和H2O合成有机物，化能合成作用是利用氧化还原反应过程中释放的化学能将CO2和H2O合成有机物，D正确。
5.答案：ACD
解析：光合作用光反应时水光解产生的ATP供光合作用暗反应C 的还原，不需要呼吸作用所提供的ATP，A错误；光下测得的O2量是植物体的O2释放量，为净光合量，是植物光合作用制造的总氧量减去呼吸作用消耗的部分后释放出来的，因此不是光合作用实际的O2产生量，B正确；白天适当升温促进光合作用，夜晚适当降温抑制呼吸作用，可以提高作物的产量，C错误；增加CO2浓度会抑制细胞呼吸，但在一定程度上能促进光合作用的进行，D错误。

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