42光合色素与光能的捕获导学案

4.2光合色素与光能的捕获 撰写人万垒源 审定人卢华香编号142009-11-10 一、学习目标 1说出绿叶中色素的种类和作用，说出叶绿体的结构和功能。 2在学习中，通过跟随科学家的脚步积极思考，学会做实验要设计对照组； 考虑实验的各个方面，从而得出结论；通过教师引导设计实验。 3要学习科学家探索未知的精神，对科学饱有好奇心和求知欲，不怕失败，更要从失败中总结经验，鼓 励同学在学习上也要积极进取。 二、学习重点、难点 绿叶中色素的种类和作用 ▲问题导思 1. 为什么春夏两季植物的叶子翠绿醉人，而深秋树叶则金黄斑斓呢 2. 请在完成“绿叶中色素的提取和分离”实验过程中思考以下问题 1 想一想，下列试剂的作用是什么 无水乙醇二氧化硅 层析液一一碳酸钙一一 2 过滤研磨液时，能否用滤纸过滤为什么 3 收集到试管中的滤液，为什么要用棉塞将试管口塞严 4 为什么要将定性滤纸减去两角 5 分离绿叶中的色素时，为什么不能让滤液细线触及层析液 现象的原因是什么 3. 滤纸条上的滤液细线经层析后，形成四条色素带，在滤纸条上的相对位置如下图所示产生这种 胡萝卜素一橙黄色 一叶黄素一黄色 叶绿素a一蓝绿色 一叶绿素b一黄绿色 U 4. 为什么说叶绿体的结构是与它进行光合作用这一功能相适应 ▲知识拓展 1. 黄棹、枫树“霜叶红于二月花”的原因，不是叶片中叶绿体的色素造成的，是由于叶绿素分解时， 叶中的糖分大量转变成红色的花青素造成的。因秋天温度降低，植物体内积累较多糖分以适应寒冷，体内 的可溶性糖多了，就形成较多的花青素储存于液泡中。而花青素类似于酸碱指示剂，从碱性到酸性会呈现 从蓝色到红色颜色渐变，具体而言是，pH7-8时呈淡紫色；pH3时，呈红色；pHll则呈蓝色。由于 秋天时液泡中花青素增多，且细胞液pH值又偏酸性，因此叶子就变红了。 2. 我们平常吃的韭黄和蒜黄是怎么培育出来的吗 叶绿素是光合色素中最重要的一类色素。绿色植物的叶绿体中有四种色素，绿色植物只在光下才能合 成叶绿素。韭黄、蒜黄是在黑暗条件下培育出来的，因为植物此时不能合成叶绿素，只能长成黄化苗，而 黄化苗的薄壁细胞比较多，所以吃起来比较嫩，口感比韭菜、蒜苗好一些。但要注意，植物不能长期处于 无光条件下，这个道理应该明白。 3. 要做好绿叶中色素的提取和分离实验，应注意哪些问题 ① 实验材料应选颜色深的植物叶片，如菠菜叶、棉花叶等。叶片颜色深，色素含量高，实验效果也好。 如选用大白菜的叶片作实验材料，几乎得不到实验结果。 ② 画滤液细线时，一定滤液细线要齐、细、颜色深，这样可以防止色素带之间的重叠。画线时一般要 重复多次，使滤液细线上的色素多一些，分离后的色素带更加清晰。但一次画完后，必须待其干后再画第 二次，以确保滤液细线较细。在研磨时要加少许二氧化硅，目的是为了研磨得充分，有利于色素的提取； 加少许碳酸钙的目的是为了防止研磨过程中，由于pH值的改变，使色素遭到破坏。 ③ 层析液是石油酰、丙酮、苯等有机溶剂的混合液，具有挥发性且有毒，要注意密闭。实验应在通风 条件下进行，实验结束时及时用肥皂洗手。 4. 线粒体和叶绿体 ① 线粒体和叶绿体，这两种细胞器，各具有特定的结构和功能。结构是功能的基础，功能和结构协调 统一。 ② 线粒体和叶绿体虽有相同的结构名称，两者都与能量的转换密切相关，但两者又是两种完全不同 的能量转换器。线粒体是化能转换器（有机物中稳定的化学能一活泼可转移的化学能），叶绿体是光能转 换器（光能一有机物中稳定的化学能） ③ 线粒体和叶绿体还都含有少量的遗传物质DNA和RNA,这是其它许多细胞器所没有的。 ▲典型例题 例 分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤 得到三种不同颜色的溶液，即深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。 试回答（1） A处理得到的溶液颜色是,原因是 o （2）B处理得到的溶液颜色是，原因是 o （3）C处理得到的溶液颜色是,原因是 。 （4）如果将C处理得到的溶液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中 光区域就会出 处理 A B C SiO2（少量） CaC03 （少量） 95乙醇（10毫升） 蒸馅水（10毫升） 注 ”表示加；“一”表示不加。 解析本题主要考查叶绿体中色素提取过程中研磨这一步骤及色素均不溶于水，但易溶于无水乙醇、 丙酮、石油醵等有机溶剂中这一知识点。所磨时，加入SiOz的目的是使菠菜叶研磨充分，因A、B、C三个 研钵都加入SiO2 ,故不影响此题解答。加入CaC03是为了避免了叶绿素受到破坏。题中A研钵未加入 CaC03 ,叶绿素被破坏，因此滤液的颜色为较浅。B研钵加入的提取液不是乙醇、丙酮、石油酰等有机溶 剂而是水，因叶绿体中色素均不溶于水，所以滤液的颜色几乎无色。只有C研钵加入Si02少量，CaC03少 量，提取液95乙醇10毫升（符合色素提取的实验要求，因此C研钵中的滤液颜色是深绿色。色素主要 吸收红光和蓝紫光，所以在连续光谱中这两区域会呈黑色。 答案 （1） A黄绿色，部分叶绿素受到破坏 （2） B几乎无色，叶绿素不溶于水 （3） C深绿色， 大量叶绿素溶于乙醇中（4）红橙光区和蓝紫光区 ▲当堂检测 1. 把新鲜的叶绿素溶液放在光源与分光镜之间，可以看到光谱中最强的吸收区在（）。 A. 绿光部分 B.红光和蓝紫光部分 C.蓝紫光部分 D.黄橙光部分 2. 叶绿体的色素能够在滤纸上彼此分离的原因是（）。 A. 色素提取液中的不同色素已经分层 C.滤纸对各种色素的吸附力不同 3. 下面有关叶绿体的叙述正确的是 A. 叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上 B. 阳光的照射使各种色素彼此分开 D.层析液使色素溶解并彼此分离的扩散速度不同 （） B. 叶绿体中的色素都分布在类囊体的薄膜上 C. 光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上D.光合作用的酶只分布在叶绿体的基质中 4. 在洋葱根尖分生区细胞中，具有双层膜结构的是（） A. 线粒体和叶绿体 B.叶绿体和高尔基体C.液泡和内质网 D.线粒体和核膜 5. 右图是用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，试判定A和B分别为何种色素 （ A. B. C. D. ） 叶绿素、类胡萝卜素 类胡萝卜素、叶绿素 叶黄素、叶绿素a 叶绿素a、叶绿素b ▲巩固练习 1. 将阳光通过三棱镜后的七色光投射到水绵上，水中的好氧细菌聚集最多的一组光区是 A.红光和黄绿光B.红光和橙光 C.红光和蓝紫光D.黄光和蓝紫光 2. 将深海中的藻类移到浅海中，光合作用的效率将明显增强，这是因为 A,在深海中只能获得频率高的蓝紫光B.在深海中只能获得频率低的蓝紫光 C, 在深海中可以利用波长长的红光D,在浅海中还可以利用波长短的红光 3. 绿色植物进行光