【三维设计】2013高中生物 第4章 第2节 第1课时 细胞能量转换器 叶绿体配套课件 北师大版必修1.ppt

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第 4 章 理解 教材 新知 把握 热点 考向 知识点一 知识点二 知识点三 考向一 考向二 应用创新演练 第 2 节 第 1 课 时 1 叶绿体是将太阳能转化成化学能并储存 在绿色植物体内的细胞器 由叶绿体 膜 基粒和基质组成 2 叶绿体中 进行光合作用的色素分布在类 囊体薄膜上 进行光合作用所需的酶存在于类囊体薄膜上和基 质中 3 叶绿体基质中 含有叶绿体本身的基因组和遗传系统 所以 叶绿体在遗传上具有一定的自主性 是一种半自主性细胞器 4 叶绿素主要吸收蓝紫光和红橙光 类胡萝卜素主要吸收蓝 紫光 5 聚光色素的功能是吸收和传递光能 反应中心色素既能吸收光 能 又能接受其他色素传递来的光能 并将光能转换成电能 1 分布 主要分布在植物的 内 2 形态 扁平的 或 3 结构 叶肉细胞 椭球形 球形 4 功能 绿色植物进行 的场所 光合作用 叶绿体的结构特点 1 外膜使其内部结构与细胞质基质分开 保证了 叶绿体相对独立地进行代谢活动 2 叶绿体基质以及类囊体的薄膜上含有与光合作 用有关的酶 3 由类囊体堆叠而成基粒 增大了膜面积 增加了反 应面积 4 叶绿体基质中还含有少量的 DNA和 RNA 关键一点 叶绿体是光合作用的基本单位 具备进 行光合作用的条件 但不同过程发生的具体部位不同 1 叶绿体是植物进行光合作用的细胞器 下面有关叶 绿体的叙述正确的是 A 叶绿体中的色素都分布在囊状结构的膜上 B 叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上 C 光合作用的酶只分布在叶绿体基质上 D 光合作用的酶只分布在外膜 内膜和基粒上 解析 叶绿体中含有与光合作用有关的酶和色素 其 中酶包括参与光反应的酶和参与碳反应的酶 它们分 别分布在叶绿体基粒囊状结构薄膜上和叶绿体基质中 而色素仅分布在叶绿体基粒囊状结构薄膜上 答案 A 1 提取叶绿体中的色素 1 原理 叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂 中 2 过程 无水乙醇 取材 称取 5 g 研磨 剪碎叶片 加少许 再加入 15 mL丙酮 或 迅速研磨 过滤 用 过滤叶片匀浆 收集 用小试管收集色素滤液 及时将试管口用 绿色叶片 SiO2和 CaCO3 无水乙醇 胶塞塞严 滤纸 2 分离叶绿体中的色素 1 原理 各种色素在层析液中的 不同 的随层析液在滤纸上扩散得快 反之则慢 因而色素就会随着 在 上的扩散而分离开 溶解度 溶解度高 层析液 滤纸 2 步骤 剪去两角 边缘 2 cm 毛细吸管 待滤液干后 2 3 分离叶绿体中的色素 将 3 mL 层析液倒入试管中 装置如图所示 插入 滤纸条 有 的 一端朝下 随后用 软木塞塞紧试管口 注意 不能让滤纸条上 的 触到层析液滤液细线 滤液细线 观察结果 滤纸条上色素带有四条 如图所示 3 叶绿体中色素种类 分布及吸收光谱 蓝紫光 蓝 紫光和红橙 光 1 叶绿体中色素的提取和分离的实验操作方法及目的 叶 绿 体中色素的提取和分离 步 骤 方法 原因 提取叶 绿 体中 的色素 加入二氧化硅 有助于研 磨充分 加入碳酸 钙 防止研磨中 色素被破坏 加入无水乙醇 为 了溶解 提取色素 叶 绿 体中色素的提取和分离 步 骤 方法 原因 提取叶 绿 体中的色 素 将研磨液迅速 过滤 滤 液收集到 试 管中 及 时 用胶塞塞 紧试 管 口 滤纸过滤 过滤 叶 脉及二氧化硅等 试 管口塞 紧 防止 乙醇 挥发 叶 绿 体中色素的提取和分离 步 骤 方法 原因 制 备 滤纸 条 干燥 滤纸 透性 好 吸收 滤 液多 剪去两角 使 层 析液同步到达 滤 液 细线 叶 绿 体中色素的提取和分离 步 骤 方法 原因 画 滤 液 细 线 用毛 细 吸管吸取少量 滤 液 沿 铅 笔 细线 均匀地画 出一条 细 而直的 滤 液 细 线 吹干后再重复画两三 次 画得 细 而直 为 防 止色素 带 重叠而影响 分离效果 画两三次 是 为积 累更多的色素 使分 离后的色素 带 明 显 叶 绿 体中色素的提取和分离 步 骤 方法 原因 分离 绿 叶 中的 色素 层 析液不能没及 滤 液 细 线 以防止色素溶解于 层 析液中而无法分离 试 管加塞是 为 了防止 层 析液中成分 挥发 叶 绿 体中色素的提取和分离 观 察 与 分析 色素 种 类 色素 颜 色 色素 含量 溶解 度 扩 散 速度 胡 萝 卜素 橙黄色 最少 最高 最快 叶黄素 黄色 较 少 较 高 较 快 叶 绿 素 a 蓝绿 色 最多 较 低 较 慢 叶 绿 素 b 黄 绿 色 较 多 最低 最慢 关键一点 1 色素带的条数与色素种类有关 四条色素带说明 有四种色素 2 色素带的宽窄与色素含量有关 色素带越宽说明 此种色素含量越多 3 色素带扩散速度与溶解度有关 扩散速度越快溶 解度越大 4 相邻两条色素带之间距离最远的是胡萝卜素 和叶黄素 最近的是叶绿素 a和叶绿素 b 5 色素带最宽的是叶绿素 a 最窄的是胡萝卜素 叶绿素 b比叶黄素稍宽 2 叶绿体中的色素与光能吸收 1 叶绿体中的色素与吸收光谱 2 叶绿体中的色素对光的吸收特点 叶绿体中的色素只吸收可见光 而对红外光和紫 外光等不吸收 叶绿素对红橙光和蓝紫光的吸收量大 类胡萝卜 素对蓝紫光吸收量大 对其他可见光并非不吸收 只是 吸收量较少 关键一点 1 无色大棚膜 日光中各种颜色的光均能透过 光合 效率高 2 有色大棚膜 主要反射和透射同色光 吸收其他颜 色的光 光能有损失 只在为得到特殊品质的产物时才使 用 其中绿色薄膜大棚中的植物光合作用效率最低 2 下列关于 叶绿体中色素的提取和分离 实验描述中 不属于实验要求的是 A 提取高等植物叶绿体中的色素 B 用纸层析法分离色素 C 了解各种色素的吸收光谱 D 验证叶绿体中所含色素的种类 解析 实验探究活动中明确实验目的是正确实施实验 探究活动的保障 本实验的目的要求是 1 进行叶 绿体中色素的提取和分离 2 探究叶绿体中含有几 种色素 而对色素的吸收光谱没有要求 答案 C 3 2011 江苏高考 某研究组获得了水稻的叶黄素缺失 突变体 将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素 层析条带分析 从上至下 与正常叶片相比 实验结 果是 A 光吸收差异显著 色素带缺第 2 条 B 光吸收差异不显著 色素带缺第 2 条 C 光吸收差异显著 色素带缺第 3 条 D 光吸收差异不显著 色素带缺第 3 条 解析 水稻叶片中的叶黄素缺失 其对蓝紫光的吸收 减小 但对红光的吸收无明显差异 故排除 A C项 色素层析条带从上至下依次是胡萝卜素 叶黄素 叶 绿素 a 叶绿素 b 叶黄素缺失则会导致色素层析条带 从上至下缺失第 2条 故 D项错误 答案 B 1 吸收 传递光能 绝大多数的 全 部叶绿素 b 叶黄素和胡萝卜素 2 吸收 转换光能 少数处于特殊状态的 叶绿素 a 叶绿素 a 1 聚光色素 把大量的光能吸收 聚集 并迅速传 递给反应中心色素然后转换为电能 2 能量在色素之间传递的高效性 类胡萝卜素所吸 收的光能传给叶绿素 a的效率可达 90 叶绿素 b吸收光能 传递给叶绿素 a的效率接近 100 4 下列与叶绿体中色素功能无关的是 A 储存光能 B 吸收光能 C 传递光能 D 利用光能 解析 叶绿素 类胡萝卜素都能吸收光能 类胡萝卜 素将光能传递给叶绿素 叶绿素分子利用光能 一方 面将 H2O分解为 H 和 O2 另一方面将光能转化为化学 能储存在 ATP中 答案 A 例 1 绿色植物的叶片大多数是绿色的 原因是 多选 A 绿叶主要吸收太阳光中的绿光进行光合作用 B 绿叶较少吸收绿色光 较多反射绿色光 C 绿叶色素中叶绿素含量约是类胡萝卜素的 3倍 D 绿叶吸收各种颜色的太阳光 再释放出绿光 解析 一般叶片呈现绿色是因为叶绿体中的叶绿素含量 比类胡萝卜素多 并且叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光 对绿 光较少吸收 而被大量反射 因此人们会感觉到叶片是绿色的 答案 BC 1 把叶绿素提取液放在自然光源和三棱镜之间 从镜的 另一侧观察连续光谱中变暗的主要区域是 A 红橙光和蓝紫光区 B 黄光和蓝紫光区 C 绿光和红橙光区 D 黄光和绿光区 解析 叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光 答案 A 例 2 下图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的 分布 在图示结构上 A 生物膜为叶绿体内膜 B 可完成光合作用的全过程 C 发生的能量转换是 光能 电能 化学能 D 产生的 ATP可用于植物体的各项生理活动 解析 本题综合性强 主要考查了叶绿体的结构与 作用 光合作用的基本过程 场所 物质及能量的转化 ATP的产生与作用等 做本题时要注意图文的转化 并将 图中的有用信息与光合作用的基础知识进行有机结合 图 中显示出 在光照 色素等条件下完成了水的光解 ATP 的合成和还原剂氢的产生 由此可判断出此过程是光合作 用的光反应过程 发生在叶绿体的基粒膜上即类囊体膜 上 光合作用包括光反应和碳反应两个阶段 光反应阶 段将光能转变成电能 水光解不断失去电子形成电子流 再将电能转变成 ATP和 NADPH 中的活跃的化学能 光 反应所产生的 ATP只能用于碳反应 而用于植物其他生 命活动的 ATP全部来自细胞的呼吸作用 答案 C 2 叶绿体中不含有的成分是 A DNA和 RNA B 色素 C 与光合作用有关的酶 D 与呼吸作用有关的酶 解析 在叶绿体基质中含有少量的 DNA和 RNA 基粒类囊 体薄膜上含有光合色素 与光合作用有关的酶存在于基 粒类囊体薄膜和基质中 因此叶绿体是进行光合作用的 场所 叶绿体不能进行呼吸作用 也就是内部没有与呼 吸作用有关的酶 答案 D 1 色素提取与分离实验的分析与应用 2 探究叶片变黄的原因 3 探究光与叶绿素合成的关系 典例剖析 2011 广东高考 中国的饮食讲究 色香味 颜色 会影响消费 小李同学拟研发 绿色 食用色素 他以生 长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验 提取叶绿素 探究 pH对叶绿素稳定性的影响 取一些叶绿素粗产品 配成一定浓度的溶液 于室 温 约 25 下进行实验 方法和结果如下表 实验组 号 叶 绿 素溶液 mL 调 pH至 处 理 时间 min 溶液 颜 色 3 0 Y 10 绿 色 3 0 7 0 10 绿 色 3 0 6 0 10 黄 绿 色 3 0 5 0 10 黄褐色 注 叶绿素被破坏后变成黄褐色 根据所学知识和实验结果 请回答 1 提取食用叶绿素的 X应该为 原因是 2 表中 Y应该为 原因是 3 若用作食品色素 天然叶绿素色素不适用于 食品 否则 4 小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素 请你提 供检测方法并写出主要步骤 解析 1 研磨时加入 SiO2可使研磨更充分 提 取到更多的色素 2 该实验探究 pH对叶绿素稳定性的影响 所以实 验变量为 pH的大小 所以我们要设置一系列 pH梯度 即 pH为 8 0 7 0 6 0 5 0 3 通过对实验结果的分析 在 pH为 6 0 5 0的酸 性条件下叶绿素会分解 所以天然叶绿素不适用于酸性 食品 4 由于各种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条上扩散得快 反之 则慢 所以 我们可用纸层析法将叶绿素粗产品中的色素进行分离 以确定是否含有其他色素 答案 1 二氧化硅 SiO2 使研磨更充分 2 8 0 pH梯度差为 1 0 所以 Y为 8 0 3 酸性 叶绿素分解 食品变为黄绿色或黄褐色 4 方法 用纸层析法将叶绿素粗产品中的色素进行分离 以确定是否含有其他色素 主要步骤 制备滤纸条 将预先准备的干燥滤纸条一端剪去两个 角使之呈梯形 在距该端 1 cm处画一铅笔细线 画滤液细线 用毛细吸管吸取叶绿素粗产品 沿铅笔 线均匀地画滤液细线 纸层析法分离色素 将滤纸条画有滤液细线的一端置 于试管中的层析液中 不要将滤液细线浸没在层析液中 观察实验结果 归纳拓展 生物实验普适规律 生物实验不可怕 记住规律就拿下 课本实验考原理 材料对比和归纳 设计实验有方法 目的原理代入法 材料给全把元消 实验对照加减法 假设结论写结果 图表变量别忘啦
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