資源簡介

5.4.1捕獲光能的色素和結構學案
【學習目標】
生命觀念:
1.能說出葉綠體色素的種類、顏色、含量、作用和吸收光譜。
2.能說出葉綠體適于進行光合作用的結構和功能。
科學思維:
1.利用列表比較法掌握葉綠體色素的種類、顏色、含量、作用和吸收光譜。
2.利用實驗的方法，解決問題。
科學探究:
1.通過實驗，拿握提取、分離色素的實驗方法。
2.通過學習經典實驗學習實驗的設計思路。
社會責任:
能夠運用色素與光合作用的原理解釋生產生活中的相關現象。
【學習重難點】
教學重點：“綠葉中色素的提取和分離”實驗的原理與方法；葉綠體適于進行光合作用的結構特點。
教學難點：植物捕獲光能的色素的種類和作用；葉綠體適于進行光合作用的結構特點。
【預習新知】
捕獲光能的色素
1、綠葉中的色素提取和分離
（1）原理：
葉綠體中的色素能溶解于 。葉綠體中的色素在 中的溶解度不同，溶解度
高的隨層析液在濾紙上擴散得快；反之則慢。
（2）方法步驟：
①提取綠葉中色素：稱取綠葉5g→剪碎置于研缽→放入少許_______和_______→加入
10mL______→迅速研磨→用 過濾→收集濾液（試管口用棉塞塞嚴）
②制備濾紙條
③畫濾液細線
④分離綠葉中的色素：濾紙條輕輕插入盛有層析液的小燒杯中，濾液細線不能觸及到
，用培養皿蓋住小燒杯。
思考：
無水乙醇的用途是___________________________，
層析液的的用途是__________________；
二氧化硅的作用是______________；碳酸鈣的作用是_____________________________；
分離色素時，層析液不能沒及濾液細線的原因是____________________________；
用培養皿蓋住小燒杯的原因是 。
（3）結果分析：
2．綠葉中色素的種類分布及吸收光譜
（一）葉綠體的結構適于進行光合作用
1.色素的種類、含量、顏色及吸收光譜
種類 葉綠素（約占 ） 類胡蘿卜素（約占 ）
葉綠素a 葉綠素b 胡蘿卜素 葉黃素
顏色 藍綠色 黃綠色 色 黃色
吸收光譜 主要吸收 和藍紫光 主要吸收 光
2.葉綠體的形態結構、功能及色素的分布
（1）形態：扁平的 或 。
葉綠體由雙層膜包被，內部有許多基粒。每個基粒都由一個個圓餅狀的 堆疊而成，這些囊狀結構稱為 。吸收光能的4種色素就分布在 上。基粒與基粒之間充滿了 。
（2）葉綠體的功能：進行 的場所。
【易錯提示】
綠葉中色素分離實驗注意事項
(1)制備濾紙條時：一要保證濾紙干燥，目的是使層析液能夠在濾紙上快速擴散；二要剪去一端兩角，目的是防止色素沿邊緣擴散太快。
(2)畫濾液細線的要求是細、齊、直，目的是使分離出來的色素帶平整不重疊。
(3)畫濾液細線時，要在首次畫完干燥后再畫1～2次，目的是使分離出的色素帶清晰分明。
(4)濾液細線一定不能觸及層析液，以防止色素溶解在層析液中，在濾紙上觀察不到色素帶。
(5)試管(小燒杯)一定要蓋嚴，防止層析液中的成分揮發。
【鞏固訓練】
1.細胞內的生物膜在結構和功能上緊密聯系，許多重要的化學反應需要酶的參與，廣闊的膜面積為多種酶提供了附著位點。在真核細胞中，下列代謝過程在膜上進行的是( )
A.有氧呼吸過程中NADH與O2結合
B.光合作用暗反應中CO2與C5結合
C.翻譯過程中tRNA和mRNA的結合
D.DNA復制時解旋酶與DNA的結合
2.用新鮮的菠菜進行光合色素的提取和分離，相關敘述正確的是( )
A.提取葉綠體色素時可用無水乙醇作為溶劑
B.在劃出一條濾液細線后緊接著重復劃線2—3次
C.在敞開的燒杯中進行層析時，需通風操作
D.層析完畢后應迅速記錄結果，否則葉綠素條帶會很快隨溶劑揮發消失
3.大棚種植在豐富人們的餐桌時,也引發了一些種植問題。為了提高農作物產量,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礦質元素
②陰天補充光源,可補充藍紫色或紅色光源
③定期在溫室中釋放二氧化碳,以提高光合作用強度
④保持溫室中晝夜溫度的一致,有利于植物積累營養物質
A.①②③ B.②③④ C.①②③④ D.①④
4.下列關于光合作用和化能合成作用的敘述，正確的是( )
A.都以光能作為能源
B.這兩類作用都是真核生物特有的方式
C.進行光合作用的生物屬于自養生物，進行化能合成作用的生物屬于異養生物
D.都能將CO2和水合成為有機物
5.綠色植物在進行光合作用的同時，還會進行呼吸作用，這兩個生理過程緊密聯系。細胞呼吸和光合作用的原理在生活和生產實踐中有廣泛應用。下列相關敘述錯誤的是( )
A.光合作用需要的ATP主要由細胞呼吸作用提供
B.光下測得的O2釋放量不是光合作用實際的O2產生量
C.白天適當降溫，夜晚適當升溫，可以提高作物的產量
D.增加CO2濃度會抑制細胞呼吸，并且不利于植物的光合作用
參考答案
1.答案：A
解析：A、有氧呼吸過程中NADH與O2結合發生在線粒體內膜，A符合題意；
B、光合作用暗反應中CO2與C5結合發生在葉綠體基質，B不符合題意；
C、翻譯過程中tRNA和mRNA的結合，發生在細胞質中的核糖體上，C不符合題意；
D、DNA復制時解旋酶與DNA的結合發生在細胞核內，D不符合題意。
故選A。
2.答案：A
解析：A、提取葉綠體中色素的原理是色素易溶于有機溶劑，可用無水乙醇作為溶劑，A正確；
B、畫濾液細線時，應等上一次干了以后再畫下一次，B錯誤；
C、進行層析時，應該將燒杯蓋住，防止層析液揮發，C錯誤；
D、層析完畢后應迅速記錄結果，否則葉綠素條帶會因色素分解而消失，但不會因揮發而消失，D錯誤。
故選A。
3.答案：A
解析：①定期松土，可以增加土壤中氧氣濃度，有利于植物細胞呼吸作用，利于根部吸收礦質元素，①正確;②光合色素主要吸收紅光和藍紫光，陰天補充光源，可補充藍紫色或紅色光源，②正確;③定期在溫室中釋放二氧化碳，可以保證二氧化碳供應，以提高光合作用強度，③正確;④應增大晝夜溫差，有利于植物積累營養物質，④錯誤;⑤及時清除溫室薄膜上的水珠，可以減少光照的反射等，有利于增加自然光照強度，⑤正確。
4.答案：D
解析：光合作用需要光能作為能源，化能合成作用不需要光能作為能源，A錯誤；進行化能合成作用的硝化細菌為原核生物，B錯誤；光合作用和化能合成作用的生物都屬于自養生物，C錯誤；光合作用是利用光能將CO2和H2O合成有機物，化能合成作用是利用氧化還原反應過程中釋放的化學能將CO2和H2O合成有機物，D正確。
5.答案：ACD
解析：光合作用光反應時水光解產生的ATP供光合作用暗反應C 的還原，不需要呼吸作用所提供的ATP，A錯誤；光下測得的O2量是植物體的O2釋放量，為凈光合量，是植物光合作用制造的總氧量減去呼吸作用消耗的部分后釋放出來的，因此不是光合作用實際的O2產生量，B正確；白天適當升溫促進光合作用，夜晚適當降溫抑制呼吸作用，可以提高作物的產量，C錯誤；增加CO2濃度會抑制細胞呼吸，但在一定程度上能促進光合作用的進行，D錯誤。

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