1、江蘇省贛榆縣海頭中學 2009-2010 學年度高一生物導學案 第 1 頁 共 5 頁 4.2 光合色素與光能的捕獲光合色素與光能的捕獲 撰寫人：萬壘源撰寫人：萬壘源 審定人：盧華香審定人：盧華香 編號編號:14 2009-11-10 一、學習目標 1：說出綠葉中色素的種類和作用，說出葉綠體的結構和功能。 2：在學習中，通過跟隨科學家的腳步積極思考，學會做實驗要設計對照組； 考慮實驗的各個方面，從而得出結論；通過教師引導設計實驗。 3：要學習科學家探索未知的精神，對科學飽有好奇心和求知欲，不怕失敗，更要從失敗中總結經驗，鼓 勵同學在學習上也要積極進取。 二、學習重點、難點 綠葉中色素的種類和作

2、用 問題導思問題導思 1為什么春夏兩季植物的葉子翠綠醉人，而深秋樹葉則金黃斑斕呢？ 葉綠體中的色素分為兩大類：葉綠素和類胡蘿卜素。葉綠素又分為兩類：葉綠素 a，呈藍綠色；葉綠 素 b，呈黃綠色。類胡蘿卜素也分為兩類：胡蘿卜素，呈橙黃色；葉黃素，呈黃色。由于葉綠素含量約占 總量的四分之三，而類胡蘿卜素僅占四分之一，所以通常植物的葉子總是翠綠醉人的。這是由于葉綠素 掩蓋了類胡蘿卜素顏色的緣故。但是，葉綠素很容易被破壞。秋天葉綠素會因為“忍受”不了氣溫下降 等因素的影響而分解消失；胡蘿卜素和葉黃素則比較穩定，終于在沒有葉綠素干擾時“重見天日” 。 2請在完成“綠葉中色素的提取和分離”實驗過程中思考以

3、下問題： （1）想一想，下列試劑的作用是什么？ 無水乙醇提取色素 二氧化硅研磨得充分 層析液分離色素 碳酸鈣防止葉綠素被破壞 （2）過濾研磨液時，能否用濾紙過濾？為什么？ 不能。因為濾紙會將部分濾液吸收掉，得不到足夠的濾液。 （3）收集到試管中的濾液，為什么要用棉塞將試管口塞嚴？ 防止溶解色素的無水乙醇揮發。 （4）為什么要將定性濾紙減去兩角？ 剪去兩角，目的是防止兩邊色素在濾紙條上擴散過快，不均勻，便于觀察實驗結果。 （5）分離綠葉中的色素時，為什么不能讓濾液細線觸及層析液？ 因為色素會溶解于層析液中，而不會沿層析液向上擴散、分離，這會使實驗效果極差，甚至不發生 分離，導致實驗無效，影響實驗

4、效果。 3濾紙條上的濾液細線經層析后，形成四條色素帶，在濾紙條上的相對位置如下圖所示：產生這種 現象的原因是什么？ 四種色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的色素隨層析液 在濾紙上擴散快，反之則慢。四種色素帶的寬窄不同，是因為色素 含量不同的緣故。 江蘇省贛榆縣海頭中學 2009-2010 學年度高一生物導學案 第 2 頁 共 5 頁 4為什么說葉綠體的結構是與它進行光合作用這一功能相適應？ （1）葉綠體具有雙層膜，可以控制物質進出。 （2）葉綠體基質中分布有幾個到幾十個由類囊體垛疊而成的基粒，增大了葉綠體內的膜面積，利于 化學反應的進行。 （3）葉綠體基粒分布有進行光合作用必需的色素和酶，為

5、光合作用的進行做好了物質上的準備。 知識拓展知識拓展 1黃櫨、楓樹“霜葉紅于二月花”的原因，不是葉片中葉綠體的色素造成的，是由于葉綠素分解 時，葉中的糖分大量轉變成紅色的花青素造成的。因秋天溫度降低，植物體內積累較多糖分以適應寒冷， 體內的可溶性糖多了，就形成較多的花青素儲存于液泡中。而花青素類似于酸堿指示劑，從堿性到酸性 會呈現從藍色到紅色顏色漸變，具體而言是，pH=78 時呈淡紫色；pH11 則呈藍色。 由于秋天時液泡中花青素增多，且細胞液 pH 值又偏酸性，因此葉子就變紅了。 2我們平常吃的韭黃和蒜黃是怎么培育出來的嗎？ 葉綠素是光合色素中最重要的一類色素。綠色植物的葉綠體中有四種色素，

6、綠色植物只在光下才能 合成葉綠素。韭黃、蒜黃是在黑暗條件下培育出來的，因為植物此時不能合成葉綠素，只能長成黃化苗， 而黃化苗的薄壁細胞比較多，所以吃起來比較嫩，口感比韭菜、蒜苗好一些。但要注意，植物不能長期 處于無光條件下，這個道理應該明白。 3要做好綠葉中色素的提取和分離實驗，應注意哪些問題？ 實驗材料應選顏色深的植物葉片 , 如菠菜葉、棉花葉等。葉片顏色深，色素含量高，實驗效果也好。 如選用大白菜的葉片作實驗材料，幾乎得不到實驗結果。 畫濾液細線時，一定濾液細線要齊、細、顏色深，這樣可以防止色素帶之間的重疊。畫線時一般要 重復多次，使濾液細線上的色素多一些，分離后的色素帶更加清晰。但一次畫

7、完后，必須待其干后再畫 第二次，以確保濾液細線較細。在研磨時要加少許二氧化硅，目的是為了研磨得充分，有利于色素的提 取；加少許碳酸鈣的目的是為了防止研磨過程中，由于 pH 值的改變，使色素遭到破壞。 層析液是石油醚、丙酮、苯等有機溶劑的混合液，具有揮發性且有毒，要注意密閉。實驗應在通 風條件下進行，實驗結束時及時用肥皂洗手。 4線粒體和葉綠體 線粒體和葉綠體，這兩種細胞器，各具有特定的結構和功能。結構是功能的基礎，功能和結構協 調統一。 線粒體和葉綠體雖有相同的結構名稱，兩者都與能量的轉換密切相關，但兩者又是兩種完全不同 的能量轉換器。線粒體是化能轉換器（有機物中穩定的化學能活潑可轉移的化學能

8、） ，葉綠體是光能轉 換器（光能有機物中穩定的化學能） 線粒體和葉綠體還都含有少量的遺傳物質 DNA 和 RNA，這是其它許多細胞器所沒有的。 典型例題典型例題 例例 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，經研磨、過 濾得到三種不同顏色的溶液，即：深綠色、黃綠色（或褐色） 、幾乎無色。 試回答：（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 。 處理ABC SiO2（少量） + CaCO3（少量） + 95%乙醇（10 毫升） + 江蘇省贛榆縣海頭中學 2009-2

9、010 學年度高一生物導學案 第 3 頁 共 5 頁 (4) 如果將 C 處理得到的溶液放在光源和 三棱鏡之間，連續光譜中 光區域就會出現一些黑色 條帶。 注：“+”表示加；“”表示不加。 解析解析 本題主要考查葉綠體中色素提取過程中研磨這一步驟及色素均不溶于水，但易溶于無水乙醇、 丙酮、石油醚等有機溶劑中這一知識點。研磨時，加入 SiO2 的目的是使菠菜葉研磨充分，因 A、B、C 三 個研缽都加入 SiO2 ，故不影響此題解答。加入 CaCO3 是為了避免了葉綠素受到破壞。題中 A 研缽未加 入 CaCO3 ，葉綠素被破壞，因此濾液的顏色為較淺。B 研缽加入的提取液不是乙醇、丙酮、石油醚等有

10、機 溶劑而是水，因葉綠體中色素均不溶于水，所以濾液的顏色幾乎無色。只有 C 研缽加入 SiO2 少量 ，CaCO3 少量 ，提取液 95%乙醇 10 毫升（符合色素提取的實驗要求，因此 C 研缽中的濾液顏色是深綠色。 色素主要吸收紅光和藍紫光，所以在連續光譜中這兩區域會呈黑色。 答案答案 （1）A 黃綠色，部分葉綠素受到破壞 （2）B 幾乎無色，葉綠素不溶于水 （3）C 深綠 色，大量葉綠素溶于乙醇中 （4）紅橙光區和藍紫光區 當堂檢測當堂檢測 1把新鮮的葉綠素溶液放在光源與分光鏡之間，可以看到光譜中最強的吸收區在（ ） 。 A綠光部分 B紅光和藍紫光部分 C藍紫光部分 D黃橙光部分 2葉綠體

11、的色素能夠在濾紙上彼此分離的原因是（ ） 。 A色素提取液中的不同色素已經分層 B陽光的照射使各種色素彼此分開 C濾紙對各種色素的吸附力不同 D層析液使色素溶解并彼此分離的擴散速度不同 3下面有關葉綠體的敘述正確的是 （ ） A.葉綠體中的色素分布在外膜和內膜上 B.葉綠體中的色素都分布在類囊體的薄膜上 C.光合作用的酶只分布在外膜、內膜和基粒上 D.光合作用的酶只分布在葉綠體的基質中 4在洋蔥根尖分生區細胞中，具有雙層膜結構的是 （ ） A.線粒體和葉綠體 B.葉綠體和高爾基體 C.液泡和內質網 D.線粒體和核膜 5右圖是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，試判定 A 和

12、 B 分別為何種色素 （ ） 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 a D葉綠素 a、葉綠素 b 鞏固練習鞏固練習 1將陽光通過三棱鏡后的七色光投射到水綿上，水中的好氧細菌聚集最多的一組光區是（ ） A紅光和黃綠光 B紅光和橙光 C紅光和藍紫光 D黃光和藍紫光 2.將深海中的藻類移到淺海中，光合作用的效率將明顯增強，這是因為 （ ） A.在深海中只能獲得頻率高的藍紫光 B.在深海中只能獲得頻率低的藍紫光 C.在深海中可以利用波長長的紅光 D.在淺海中還可以利用波長短的紅光 3.綠色植物進行光合作用時，光能的吸收發生在葉綠體的 （ ） A.內膜上 B.基質中 C.類囊體膜

13、上 D.各部位上 4線粒體和葉綠體都是重要的細胞器，下列相關敘述錯誤的是 （ ） A兩者都能產生 ATP，但最初的能量來源不同 B需氧型生物的細胞均有線粒體，植物細胞均有葉綠體 C兩者都含有磷脂和多種酶，葉綠體中還含有色素 D兩者都有內膜和外膜，葉綠體基質中一般還含有基粒 蒸餾水（10 毫升）+ 江蘇省贛榆縣海頭中學 2009-2010 學年度高一生物導學案 第 4 頁 共 5 頁 5細胞質基質、線粒體基質和葉綠體基質的 （ ） A功能及所含有機化合物都相同 B功能及所含有機化合物都不同 C功能相同，所含有機化合物不同 D功能不同，所含有機化合物相同 6如果一分子 CO2從葉肉細胞的線粒體基質

14、中擴散出來，進入一個相鄰細胞的葉綠體基質中，那么這個 CO2分子共穿過幾層由磷脂分子組成的膜 （ ） A.12 B.8 C.6 D.5 7下列關于葉綠體和線粒體的敘述，正確的是 （ ） A都含有功能相同的基質 B都具有雙層膜 C都能產生 ATP D都含有少量的 DNA，能控制某些蛋白質合成 8陽光通過三棱鏡能顯示出七種顏色的連續光譜，如果將一瓶葉綠素提取液放在光源和三棱鏡之間，連 續光譜中就會出現一些黑色條帶，這些條帶應位于（ ） 。 A綠光區B紅光區和綠光區 C藍紫光區和綠光區 D紅光區和藍紫光區 9葉綠體是植物進行光合作用的細胞器，下面有關葉綠體的敘述正確的是（ ） 。 A葉綠體中的色素都

15、分布在類囊體膜上 B葉綠體中的色素分布在外膜和內膜上 C光合作用的酶只分布在葉綠體基質上 D光合作用的酶只分布在外膜、內膜和基粒上 10.下列關于葉綠素合成與功能的敘述，錯誤的是（ ） 。 A. 光是葉綠素合成的必要條件 B.低溫抑制葉綠素的合成 C.提取葉綠素溶液，給予適宜的溫度、光照和二氧化碳，可進行光合作用 D.礦質元素影響葉綠素的合成 11下列關于“葉綠體中色素的提取和分離”的實驗描述中，不屬于實驗要求的是（ ） 。 A提取高等植物葉綠體中的色素 B用紙層析法分離色素 C了解多種色素的吸收光譜 D驗證葉綠體所含色素的種類 12用紙層析法將色素進行分離，在濾紙條上出現最寬的一條色素帶的顏色是（ ） 。 A橙黃色 B黃色 C藍綠色 D黃綠色 13在圓形濾紙的中央點上，對葉綠體的色素進行色素分析，會得到近似，同心的四個色素環，排列在 最里圈的色素是（ ） 。 A橙黃色 B藍綠色 C黃色 D黃綠