高中生物学案必修一第五章导纲4

捕获光能的色素和结构

【教学目标】1、说出绿叶中色素的种类和作用。2、说出叶绿体的结构和功能。

【考向瞭望】综合考查光合作用和细胞呼吸各阶段的物质变化及其相互联系。

【知识梳理】

一、捕获光能的色素（“绿叶中色素的提取和分离”的实

验分析）

（一）原理解读：1、色素的提取：可以用 作

溶剂提取绿叶中的色素，而不能用水，因为叶绿体中的色素不能溶于水。2、色素的分离：利用色素在层析液中的 不

同进行分离， 的在滤纸上扩散得快，反之则慢。

（二）实验流程图示：

1、：（1）称取绿叶；（2）剪碎；（3）研磨：加入少许SiO2、CaCO3和10mL无水乙醇；（4）过滤：漏斗基部放一块单层尼

龙布；（5）收集滤液。

2（1）长与宽略小于试管，在

一端剪去两角；（2）在距剪去两角的一端1cm处画铅笔线。

3、：（1）沿铅笔线画一条直且均匀的滤液细线；（2）干燥后，再画一两次。

4：将滤液条插入有3mL层析液的试管中，有滤液细线的一端朝下。

5、：滤纸条上色素带有四条，如图。

（三）色素的吸收光谱：叶绿素a和叶绿素b

主要吸收 ，胡萝卜素和叶黄素

主要吸收 。

（四）实验中几种化学试剂的作用：

1、

2、

3可增加杵棒与研钵间的摩

擦力，破坏细胞结构，使研磨充分。

4

坏。

（五）实验中的注意事项：

1、选材：应选取的叶片，以保证含有较多的色素。

2、提取色素：研磨要，且加入各物质的量要成比例，以保证提取较多的色素和色素浓度适宜。

3、画滤液细线：用力要均匀，快慢要适中。滤液细线要细、直，且干燥后重复画一两次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同。

4、色素分离：滤液细线解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。

（六）色素提取液呈淡黄绿色的原因分析：1、研磨不充分，色素未能充分提取出来。

2、称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小。3、未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。

（七）不同颜色温室大棚的光合速率：1、无色透明大棚日光中各色光均能透过，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合效率最高。2、叶绿素对绿光吸收量少，因此绿色塑料大棚光合速率最低。

（八）影响叶绿素合成的因素：1、光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。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，而使叶子变黄。3、必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶变黄。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，叶变黄。

二、叶绿体的结构和功能：（一）结构：一般呈扁平的椭球形或球形，外表有 ，内部的 是由 堆叠而成的。

（二）色素和酶的分布：吸收光能的色素分布于 ，与光合作用有关的酶分布在类囊体的薄膜上和基质中。（三）功能：进行 的场所。

【巩固训练】课本第100页基础题1、2

巩固训练答案：

光合作用的探究历程

【教学目标】1、说明光合作用的认识过程。

【考向瞭望】综合考查光合作用和细胞呼吸各阶段的物质变化及其相互联系。

一、光合作用的探究历程

（一）直到18世纪中期，人们一起以为只有土壤中的水分是植物建造自身的原料。

（二）1771年，英国的普利斯特利的实验证实：植物可

以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。

（三）1779年，荷兰的英格豪斯证明了 、植物体

的绿叶 在更新空气中不可缺少。

（四）1785年，随着空气组成成分的发现，人们才明确绿叶在光下放出的气体是 吸收的是 。

（五）1864年，德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物除氧气外还有 。 （六）1880年，美国科学家恩格尔曼证明了光合作用的场所在 。

（七）1941年，美国的鲁宾和卡门利用 法证明了 。 （八20世纪40年代，美国的卡尔文，利用同位素标记技术最终探明了 中的碳

在光合作用中转化成 中的碳途径。

二、光合作用的探究历程中的几个重要实验分析

（一）普利斯特利的实验

1、实验过程及现象：

密闭玻璃罩＋绿色植物＋蜡烛（不易熄灭）[或小鼠（不易窒息死亡）]。

2、实验分析

（1）缺少空白对照，实验结果说服力不强，应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内，作为空白对照。

（2）没有认识到光在植物更新空气中的作用，而将空气的更新归因于植物的生长。

（3）限于当时科学发展水平的限制，没有明确植物更新气体的成分。

（二）萨克斯的实验

1、实验过程及现象

黑暗中饥饿处理的绿叶一半曝光用碘蒸气处理 ，另一半遮光用碘蒸气处理不变蓝。

2、实验分析

（1）设置了自身对照，自变量为照光和遮光，因变量是颜色变化（有无淀粉生成）。

（2）实验的关键是饥饿处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强了实验的说服力。为了使实验结果更明显，在用碘处理之前应用热酒精对叶片进行脱绿处理。

（3）本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外，还证明了光是光合作用的必要条件。

（三）鲁宾和卡门的实验

1、实验过程及结论

H218O＋CO218H2O＋C18O2→植物→ 。光合作用释放的 全部来自水。 2、实验分析

设置了对照1818

光合作用的过程

【教学目标】1、说明光合作用的认识的过程。2、说出光合作用原理的应用。

3、尝试探究影响光合作用强度的环境因素。

【考向瞭望】综合考查光合作用和细胞呼吸各阶段的物质变化及其相互联系。

一、光合作用的过程

（一）光反应：1、场所：叶绿体

的 。

2、条件：、、等。

3、物质变化：叶绿体利用吸收的光

能，将水分解成 ，同时促

成ADP和Pi发生化学反应，形成 。

4、能量变化：光能转变为

（二）暗反应：1、场所：叶绿体内的 中。2、条件： 参加催化。3、物质变化：（1）CO2的固定：CO2与植物体内的 结合，形成 。（2）C3的还原：在有关酶的催化作用下，C3接受

释放的能量并且被 还原，经过一系列的变化，

形成 和C5。4、能量变化：ATP中活跃的化学能转变为有机物中的稳定的化学能。

（三）反应方程式及元素去向

方程式： 。

1、O元素：H218O→。 2、C元素：14CO21414

（四）光照和CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、[H]、ATP和O2用（CH2O）合成量的影响

3还原减弱

2固定 3含量上升

5含量下降 C6H12O6合 成量减少

光照强→弱 CO

2供应不变1、 2产生进行

3还原增强

2、 光照弱→强 CO

2供应不变增多 2固定 3含量