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- 2023-03-16 12:00:02 发布
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第 4 节 光合作用与能量转化
第 1 课时 捕获光能的色素和结构
课标要求 核心素养
1.理解实验“绿叶中色素的提取
和分离”的原理和方法，掌握基
本操作技能。
2.掌握绿叶中色素的种类和作用，
明确叶绿体的结构和功能。
1.生命观念——结构与功能观：叶绿体的结构尤其是
基粒大大扩展了膜面积，与光合作用的功能相适应。
2.科学探究——实验思路及设计：科学设计提取和分
离色素的实验步骤，注意每个操作步骤的规范性。
知识
导图
新知预习·双基夯实
一、绿叶中色素的提取和分离
二、色素的含量和种类
三、叶绿体的结构和功能
1．叶绿体的结构
2．叶绿体的功能：进行__光合作用__的场所。
┃┃活学巧练__■
1．在绿叶中色素的提取实验中加入二氧化硅可以防止破坏叶绿素(×)
2．过滤研磨液时漏斗基部放一块剪好的滤纸进行过滤，将滤液收集到试管中(×)
3．叶绿素主要吸收蓝紫光和红光(√)
4．没有叶绿体的生物无法进行光合作用(×)
5．叶绿体中进行光合作用所需的酶分布于内膜、基质和类囊体。(×)
思考：
1．色素的提取非常成功，但层析后滤纸条上色素带非常模糊，其原因可能有哪些？
提示：①画滤液细线次数太少。②滤液细线触及层析液，且时间较长，色素溶解到层析
液中。
2．实验过程中，甲同学忘记加入二氧化硅，乙同学没有加入无水乙醇，而是加了水，请
分析他们可能出现的实验
结果。
提示：甲同学的结果是滤液中的色素浓度很低，滤纸条上色素带颜色很浅；乙同学的结
果是滤纸条上没有出现色素带。
3．夏季的树叶多为绿的海洋，到了深秋时节更有“看万山红遍，层林尽染”的美景，试
从生物学角度分析其原因。
提示：春夏时节叶绿素所占比例大，故叶子为绿色，而到了深秋叶绿素大量分解，类胡
萝卜素含量相对增加，故叶子为黄色或橙黄色。
4．植物能进行光合作用制造有机物，有位同学就想：“如果人能像绿色植物一样，岂不
是不用吃饭了吗？”如果该同学的想法能实现，你认为人体细胞应具备什么样的结构？
提示：细胞质中有叶绿体。
5．在大棚种植时一般选用哪种颜色的薄膜？为什么？
提示：一般选用无色透明的薄膜，因为能够透过各种单色光。
学霸记忆·素养积累
重点呈现
1．无水乙醇能提取绿叶中的色素，层析液可分离色素。
2．用无水乙醇提取色素的原理是色素能溶解在无水乙醇中。
3．不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则
慢。
4．二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。
5．层析后滤纸条上自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a 和叶绿素 b。
6．叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
7．色素分布于叶绿体类囊体薄膜上，而与光合作用有关的酶则分布于类囊体薄膜和叶绿
体基质中。
课内探究·名师点睛
知识点
捕获光能的色素
1．绿叶中色素的功能和合成
(1)功能：色素可以吸收、传递和转化光能。
(2)影响叶绿素合成的因素
叶绿素的合成易受光照、温度和矿质元素等因素影响。
①光照：光是影响叶绿素合成的主要因素，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而黑
暗条件下叶片发黄。
②温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，
叶绿素分子易被破坏，叶片发黄。
③矿质元素：叶绿素中含 N、Mg 等元素，若缺少这些元素，将导致叶绿素无法合成，老
叶先变黄。另外，Fe 是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺 Fe 也将导致叶绿素合成受阻，
幼叶先变黄。
2．实验结果——有关色素带的分析
(1)从色素带的位置可知，各种色素在层析液中溶解度的高低依次为：胡萝卜素>叶黄素>
叶绿素 a>叶绿素 b。(记忆口诀：胡、黄、a、b)
(2)从色素带的宽度可知，各种色素的含量一般情况下为：叶绿素 a>叶绿素 b>叶黄素>胡
萝卜素。
3．注意事项及原因分析
过程 注意事项 原因分析
选新鲜绿色的叶片 使滤液中色素含量高
研磨时加无水乙醇 溶解色素
加少量 SiO2和 CaCO3 研磨充分和保护色素
迅速、充分研磨 减少乙醇挥发，充分溶解色素
提取
色素
盛放滤液的试管口加棉塞 减少乙醇挥发和色素氧化
滤纸预先干燥处理 使层析液在滤纸...
第 1 课时 捕获光能的色素和结构
课标要求 核心素养
1.理解实验“绿叶中色素的提取
和分离”的原理和方法，掌握基
本操作技能。
2.掌握绿叶中色素的种类和作用，
明确叶绿体的结构和功能。
1.生命观念——结构与功能观：叶绿体的结构尤其是
基粒大大扩展了膜面积，与光合作用的功能相适应。
2.科学探究——实验思路及设计：科学设计提取和分
离色素的实验步骤，注意每个操作步骤的规范性。
知识
导图
新知预习·双基夯实
一、绿叶中色素的提取和分离
二、色素的含量和种类
三、叶绿体的结构和功能
1．叶绿体的结构
2．叶绿体的功能：进行__光合作用__的场所。
┃┃活学巧练__■
1．在绿叶中色素的提取实验中加入二氧化硅可以防止破坏叶绿素(×)
2．过滤研磨液时漏斗基部放一块剪好的滤纸进行过滤，将滤液收集到试管中(×)
3．叶绿素主要吸收蓝紫光和红光(√)
4．没有叶绿体的生物无法进行光合作用(×)
5．叶绿体中进行光合作用所需的酶分布于内膜、基质和类囊体。(×)
思考：
1．色素的提取非常成功，但层析后滤纸条上色素带非常模糊，其原因可能有哪些？
提示：①画滤液细线次数太少。②滤液细线触及层析液，且时间较长，色素溶解到层析
液中。
2．实验过程中，甲同学忘记加入二氧化硅，乙同学没有加入无水乙醇，而是加了水，请
分析他们可能出现的实验
结果。
提示：甲同学的结果是滤液中的色素浓度很低，滤纸条上色素带颜色很浅；乙同学的结
果是滤纸条上没有出现色素带。
3．夏季的树叶多为绿的海洋，到了深秋时节更有“看万山红遍，层林尽染”的美景，试
从生物学角度分析其原因。
提示：春夏时节叶绿素所占比例大，故叶子为绿色，而到了深秋叶绿素大量分解，类胡
萝卜素含量相对增加，故叶子为黄色或橙黄色。
4．植物能进行光合作用制造有机物，有位同学就想：“如果人能像绿色植物一样，岂不
是不用吃饭了吗？”如果该同学的想法能实现，你认为人体细胞应具备什么样的结构？
提示：细胞质中有叶绿体。
5．在大棚种植时一般选用哪种颜色的薄膜？为什么？
提示：一般选用无色透明的薄膜，因为能够透过各种单色光。
学霸记忆·素养积累
重点呈现
1．无水乙醇能提取绿叶中的色素，层析液可分离色素。
2．用无水乙醇提取色素的原理是色素能溶解在无水乙醇中。
3．不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则
慢。
4．二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。
5．层析后滤纸条上自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a 和叶绿素 b。
6．叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
7．色素分布于叶绿体类囊体薄膜上，而与光合作用有关的酶则分布于类囊体薄膜和叶绿
体基质中。
课内探究·名师点睛
知识点
捕获光能的色素
1．绿叶中色素的功能和合成
(1)功能：色素可以吸收、传递和转化光能。
(2)影响叶绿素合成的因素
叶绿素的合成易受光照、温度和矿质元素等因素影响。
①光照：光是影响叶绿素合成的主要因素，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而黑
暗条件下叶片发黄。
②温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，
叶绿素分子易被破坏，叶片发黄。
③矿质元素：叶绿素中含 N、Mg 等元素，若缺少这些元素，将导致叶绿素无法合成，老
叶先变黄。另外，Fe 是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺 Fe 也将导致叶绿素合成受阻，
幼叶先变黄。
2．实验结果——有关色素带的分析
(1)从色素带的位置可知，各种色素在层析液中溶解度的高低依次为：胡萝卜素>叶黄素>
叶绿素 a>叶绿素 b。(记忆口诀：胡、黄、a、b)
(2)从色素带的宽度可知，各种色素的含量一般情况下为：叶绿素 a>叶绿素 b>叶黄素>胡
萝卜素。
3．注意事项及原因分析
过程 注意事项 原因分析
选新鲜绿色的叶片 使滤液中色素含量高
研磨时加无水乙醇 溶解色素
加少量 SiO2和 CaCO3 研磨充分和保护色素
迅速、充分研磨 减少乙醇挥发，充分溶解色素
提取
色素
盛放滤液的试管口加棉塞 减少乙醇挥发和色素氧化
滤纸预先干燥处理 使层析液在滤纸...