《能量之源——光與光合作用(一)》導(dǎo)學(xué)案 (1)

1、第第5 5課時(shí)能量之源課時(shí)能量之源光與光合作用光與光合作用一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1.概述色素提取和分離實(shí)驗(yàn)的原理。概述色素提取和分離實(shí)驗(yàn)的原理。2.說(shuō)出葉綠體中色素的種類(lèi)和作用。說(shuō)出葉綠體中色素的種類(lèi)和作用。3.說(shuō)出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。說(shuō)出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。1.活細(xì)胞所需的能量最終來(lái)自_。2.葉綠體中色素的種類(lèi)、顏色和功能一、捕獲光能的色素太陽(yáng)能種類(lèi)色素顏色主要功能葉綠素葉綠素a_類(lèi)胡蘿卜素胡蘿卜素_吸收藍(lán)紫光和紅光 吸收藍(lán)紫光藍(lán)綠色 黃綠色橙黃色黃色葉黃素葉綠素b 3.利用綠葉中的色素能夠溶解在_中的特性,可以利用_提取綠葉中的色素;利用幾種色素在層析液中 _不同,在

2、濾紙上的_的不同,可以將色素分離。 1.葉綠體的外表有_,內(nèi)部有許多基粒,基粒與基粒之間充滿了_。每個(gè)基粒都由一個(gè)個(gè)圓餅狀的囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成。這些囊狀結(jié)構(gòu)稱(chēng)為_(kāi),吸收光能的四種色素,就分布在_上。2.葉綠體是進(jìn)行_的場(chǎng)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(jìn)行光合作用所必需的_。 3.1880年,美國(guó)科學(xué)家恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是:_,_。該實(shí)驗(yàn)的巧妙之處是合理地設(shè)置了_,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果富有說(shuō)服力。有機(jī)溶劑二、葉綠體的結(jié)構(gòu)擴(kuò)散速度無(wú)水乙醇溶解度雙層膜基質(zhì)類(lèi)囊體111213141516171819202122類(lèi)囊體的薄膜光合作用光合作用可以釋放出氧氣酶對(duì)照實(shí)驗(yàn)葉綠

3、體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所1.藍(lán)藻和綠色植物都可以進(jìn)行光合作用,他們進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所分別是什么? 藍(lán)藻進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)中的光合片層,綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所是葉綠體。答案：答案： 2.葉綠體中的色素是光合色素,有哪些種類(lèi)?它們有什么作用?答案：答案： 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.葉綠素的合成與什么因素有關(guān)?試列舉兩例說(shuō)明。含量最多、在層析液中溶解度最小、在濾紙條上擴(kuò)散最快的色素分別是什么?答案：答案： 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(méi)有光照不能合成葉綠素。含量最多、在層析液中溶解度

4、最小、在濾紙條上擴(kuò)散最快的色素分別是葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素。4.在“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中,如果色素提取液 呈淡綠色,可能的原因都有哪些?答案：答案： 研磨不充分,色素未能充分提取出來(lái);稱(chēng)取綠葉過(guò)少或加入無(wú)水乙醇過(guò)多,色素濃度小;未加碳酸鈣或加入過(guò)少,色素分子部分被破壞。1.植物細(xì)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(lèi)?知識(shí)點(diǎn)一：了解葉綠體中的色素知識(shí)點(diǎn)一：了解葉綠體中的色素 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、胡蘿卜素和葉黃素四種,其中前兩種色素又稱(chēng)葉綠素,后兩種色素又稱(chēng)類(lèi)胡蘿卜素。答案：答案：2.葉綠體中的色素有哪些理化性質(zhì)?答案：答案：

5、 四種色素都不溶于水,而溶于酒精、丙酮、石油醚等有機(jī)溶劑中;葉綠素相對(duì)不穩(wěn)定,其合成易受光照、溫度和Mg2+的影響。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(xì)胞通常呈現(xiàn)綠色? 葉綠素a藍(lán)綠色,葉綠素b黃綠色,胡蘿卜素橙黃色,葉黃素黃色。因?yàn)槿~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(lèi)胡蘿卜素含量(約占1/4)多,所以植物的葉片細(xì)胞通常呈現(xiàn)綠色。答案：答案：4.在我國(guó)的溫帶地區(qū),到了秋天,許多樹(shù)葉為什么會(huì)變黃或變紅?答案：答案： 葉片是綠色的原因有兩個(gè):一是葉綠素是類(lèi)胡蘿卜素含量的三倍;二是色素不吸收的綠光被反射回來(lái)。秋天葉片變黃是低溫使葉綠素遭到破壞,呈現(xiàn)出類(lèi)

6、胡蘿卜素的顏色,變紅則是液泡中花青素的顏色。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(shù)上是為了促進(jìn)植物的光合作用嗎?其主要目的是什么? 不是。主要目的是營(yíng)造城市綠色的氛圍。答案：答案：知識(shí)總結(jié)知識(shí)總結(jié)關(guān)于細(xì)胞中的色素關(guān)于細(xì)胞中的色素, ,首先需將葉綠體中的色素與液泡細(xì)首先需將葉綠體中的色素與液泡細(xì)胞液中的色素進(jìn)行區(qū)別。前者具有吸收、傳遞并轉(zhuǎn)化光能胞液中的色素進(jìn)行區(qū)別。前者具有吸收、傳遞并轉(zhuǎn)化光能的作用的作用, ,而后者沒(méi)有。在由七種光質(zhì)組成的自然光中而后者沒(méi)有。在由七種光質(zhì)組成的自然光中, ,葉綠葉綠體中的色素種類(lèi)不同體中的色素種類(lèi)不同, ,吸收的光也不同吸收的光也不同,

7、,在此要熟記葉綠體在此要熟記葉綠體中各色素種類(lèi)、含量、顏色及吸收光譜中各色素種類(lèi)、含量、顏色及吸收光譜, ,為后續(xù)知識(shí)為后續(xù)知識(shí)“綠葉綠葉中色素的提取和分離中色素的提取和分離”、“光合作用及在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中光合作用及在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用的應(yīng)用”等的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。等的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。知識(shí)點(diǎn)二：綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)解讀知識(shí)點(diǎn)二：綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)解讀1.請(qǐng)完成下表中的實(shí)驗(yàn)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(jìn)行過(guò)濾。將濾液收集到試管中,并用棉塞塞緊試

8、管口(1)單層尼龍布: _ (2)試管口塞緊: _ 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(guò)濾葉脈及二氧化硅等防止乙醇揮發(fā)使層析液同步到達(dá)濾液細(xì)線透性好、吸收濾液多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續(xù)表綠葉中色素的提取和分離步驟方法原因制備濾紙條(1)干燥濾紙:_; (2)剪去兩角:_。 畫(huà)濾液細(xì)線用毛細(xì)吸管吸取少量濾液,沿鉛筆細(xì)線畫(huà)出一條細(xì)而直的濾液細(xì)線,吹干后再重復(fù)畫(huà)12次(1)畫(huà)得細(xì)而直: _ (2)畫(huà)23次: _ 分離綠葉中的色素(1)層析液用于 _ (2)層析液不能沒(méi)及濾液細(xì)線,以防止 _ 。 (3)覆蓋燒杯是為了_

9、 色素溶解于層析液中而無(wú)法分離防止層析液中的成分揮發(fā)2.請(qǐng)將下表內(nèi)容補(bǔ)充完整。色素種類(lèi)位置色素顏色色素含量溶解度擴(kuò)散速度橙黃色最快黃色較快藍(lán)綠色較慢黃綠色最慢最少最高較少較高最多較多較低最低3.提取葉綠體中色素時(shí),為什么要迅速、充分研磨?答案：答案： 充分是為了研碎細(xì)胞保證色素溶出;迅速是為了減少無(wú)水乙醇揮發(fā),乙醇揮發(fā)性較強(qiáng),塞緊盛有色素濾液的試管口也是因?yàn)閾]發(fā)性。知識(shí)總結(jié)知識(shí)總結(jié)該知識(shí)點(diǎn)的難點(diǎn)內(nèi)容是實(shí)驗(yàn)操作步驟及實(shí)驗(yàn)操作中需注該知識(shí)點(diǎn)的難點(diǎn)內(nèi)容是實(shí)驗(yàn)操作步驟及實(shí)驗(yàn)操作中需注意的事項(xiàng)意的事項(xiàng);重點(diǎn)是掌握實(shí)驗(yàn)原理重點(diǎn)是掌握實(shí)驗(yàn)原理,理解色素的含量與色素帶寬理解色素的含量與色素帶寬窄之間的關(guān)系窄之

10、間的關(guān)系(含量越多含量越多,色素帶越寬色素帶越寬)、色素帶離濾液細(xì)線的、色素帶離濾液細(xì)線的遠(yuǎn)近與色素在層析液中溶解度大小及擴(kuò)散速度之間的關(guān)系遠(yuǎn)近與色素在層析液中溶解度大小及擴(kuò)散速度之間的關(guān)系(越遠(yuǎn)表示溶解度越大越遠(yuǎn)表示溶解度越大,擴(kuò)散速度越快擴(kuò)散速度越快)。例例1右圖為用分光光度計(jì)測(cè)定葉片中兩類(lèi)色素吸收不同波長(zhǎng)光波的曲線圖,則判定A和B分別為()。 【解析】根據(jù)曲線分析可知,A主要吸收紅光和藍(lán)紫光,B主要吸收藍(lán)紫光,因此A為葉綠素,B為類(lèi)胡蘿卜素。C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量 C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量 A.葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素 B.

11、類(lèi)胡蘿卜素、葉綠素 C.葉黃素、葉綠素a D.葉綠素a、葉綠素bA技巧歸納技巧歸納此題為識(shí)記題。葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光此題為識(shí)記題。葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,類(lèi)胡蘿卜類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光素主要吸收藍(lán)紫光,曲線中的波峰對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的光吸收量最大。曲線中的波峰對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的光吸收量最大。例例2 2 右圖是在“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)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.C【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(lán)紫光,葉綠素a和葉綠素b除吸收藍(lán)紫光外,還吸收紅光,因此葉綠素a和葉綠素

12、b色素帶將呈暗色。技巧歸納技巧歸納正常葉肉細(xì)胞葉綠體中色素的種類(lèi)及其含量一般是葉綠素多正常葉肉細(xì)胞葉綠體中色素的種類(lèi)及其含量一般是葉綠素多于類(lèi)胡蘿卜素于類(lèi)胡蘿卜素, ,它們?cè)趯游鲆褐械娜芙舛燃霸跒V紙條上的色素帶它們?cè)趯游鲆褐械娜芙舛燃霸跒V紙條上的色素帶位置也是不可變的位置也是不可變的, ,根據(jù)各色素主要吸收的光譜的種類(lèi)根據(jù)各色素主要吸收的光譜的種類(lèi), ,不難判斷不難判斷出準(zhǔn)確的答案。出準(zhǔn)確的答案。1.下列關(guān)于葉綠素的敘述,錯(cuò)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D葉

13、綠素中心元素是鎂離子,A正確;色素的作用是吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能,進(jìn)行光合作用,B正確;葉綠素a比葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值高,C正確;植物主要的吸收峰在藍(lán)紫光區(qū)和紅光區(qū),綠光吸收最少,反射多,所以葉片呈現(xiàn)綠色,D錯(cuò)誤。解析解析 2.科學(xué)家用水綿進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn),把載有水綿和好氧性細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在沒(méi)有氧氣的黑暗環(huán)境中,用通過(guò)三棱鏡的單色光照射水綿,結(jié)果是()。 A.細(xì)菌均勻分布在水綿周?chē)?B.細(xì)菌均勻分布在水綿帶狀葉綠體的周?chē)鶦.細(xì)菌集中分布在紅光和藍(lán)紫光區(qū)照射的水綿周?chē)鶧.細(xì)菌集中分布在黃綠光區(qū)照射的水綿周?chē)鶦 解析解析 葉綠體中色素含量占3/4的是葉綠素,葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,即此區(qū)域光合作用產(chǎn)生的氧氣多,好氧性細(xì)菌主要集中在此水綿區(qū)域附近。3.葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的細(xì)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(lèi)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A 解析解析 葉綠體中