1、第1课时 光合作用概述 叶绿素和其他色素,第三章 第五节 光合作用,方式一 玉米中有时会出现白化苗，右图中是白化苗和正常玉米苗的比较，白化苗由于不能进行光合作用，待种子中的营养成分消耗完后就会死亡，这说明光合作用离不开色素的作用。那么，绿叶中与光合作用有关的色素和结构有哪些呢？它们有什么特点和功能呢？,课堂导入,方式二 “万物生长靠太阳”，太阳光是地球上所有生物生存的最终能量来源。太阳光的利用离不开绿色植物，正是绿色植物将光能进行了一系列的转化，最终形成有机物供给其他生物利用，而利用光能就离不开叶绿体中的色素。,一、光合作用概述,二、叶绿素和其他色素,内容索引,当堂检测,一、光合作用概述,1.
2、自养生物和异养生物 (1)自养生物：以 为原料，通过 ，利用 合成等有机物质，为其自身生长、发育、繁殖提供 的一类生物。如植物、藻类和某些细菌。 (2)异养生物：直接或间接依靠 的光合产物生活的生物。如人、动物、真菌和大部分细菌。,二氧化碳和水,叶绿体,基础梳理,光能,糖类,物质和能量,自养生物,场所：_ 原料：二氧化碳和水 产物： 等有机物 能量转化：光能_,2.光合作用,(1)概念,(2)叶绿体的结构和功能,叶绿体,有机物中的化学能,糖类,a. 和 使其内部结构与细胞溶胶分开，保证了叶绿体相对独立地进行代谢活动。 b.由 堆叠而成 ，增大了受光面积。 c. 的光合膜上分布着能够吸收、传递和
3、转化光能的色素。 d. 中还含有少量的DNA和RNA。 e.叶绿体的功能：在 (光合膜)和 中分布着与光合作用有关的酶，叶绿体是绿色植物进行 的场所。,外膜,内膜,类囊体,基粒,类囊体,叶绿体基质,类囊体的膜,叶绿体基质,光合作用,(3)光合作用的总方程式： 12H2O 6H2O6O2。 (4)光合作用的过程,6CO2,C6H12O6,水 、ADP、Pi,氧气 、ATP、NADPH,ATP,NADPH,叶绿体基质,糖类,1.大多数生物能量的最终来源是什么？是通过什么过程将光能转化为能够被细胞利用的化学能的？,问题探究,答案,答案 大多数生物活细胞所需能量最终来源于太阳光能。将光能转化为能够被细
4、胞利用的化学能的过程是光合作用。,答案,答案 不能。两者反应场所不同，又都是分许多步骤进行的，反应需要的酶等条件也不同。,2.光合作用能合成有机物，细胞呼吸能分解有机物，光合作用可以看做细胞呼吸的逆转吗？为什么？,答案 不相同。线粒体内膜是向内腔折叠形成“嵴”来扩大膜面积；叶绿体是形成了类囊体来扩大膜面积。,3.线粒体和叶绿体都具有巨大的膜面积，扩大膜面积的机制相同吗？,答案,分析 图中A、B物质是氧气，均来自于反应物中的水。A、B分别为 O2、18O2，二者的相对分子质量之比为323689。,4.下图是20世纪40年代美国科学家鲁宾和卡门用18O(同位素示踪法)分别标记CO2、H2O，利用小
5、球藻进行光合作用实验，图中A物质和B物质的相对分子质量之比是多少？该实验说明了什么？,答案 89。该实验证明光合作用释放的氧气全部来源于水。,分析,大多数生物活细胞所需能量最终来源于太阳光能；光合作用和细胞呼吸的场所不同，都是分许多步骤进行的，不是完全相反的过程；线粒体内膜是向内腔折叠形成“嵴”来扩大膜面积；叶绿体是形成了类囊体来扩大膜面积；光合作用释放的氧气全部来源于水。,知识 整合,1.下列说法正确的是 A.能合成有机物的生物就是自养生物 B.与光合作用有关的酶分布于叶绿体的类囊体和基质中 C.光合作用是细胞呼吸的逆反应 D.植物细胞都有叶绿体，叶绿素分布于叶绿体的外膜和内膜上,拓展应用,
6、答案,解析,解析 异养生物也能把小分子有机物合成大分子有机物，因此能把无机物合成有机物的生物才是自养生物；光合作用是多个反应的总和，不是细胞呼吸的逆反应；叶绿体中的叶绿素分布于叶绿体的类囊体膜上；与光合作用有关的酶分布于叶绿体的类囊体和基质中，B正确。,2.下列关于叶绿体的叙述中，正确的是 A.植物细胞均含有叶绿体 B.叶绿体基质、线粒体基质和细胞溶胶的功能和所含化合物均相同 C.叶绿体中所含色素分布在叶绿体类囊体和基质中 D.叶绿体的类囊体膜中发生光反应,答案,解析,解析 叶绿体主要分布在植物的绿色叶片等见光的部分，不是植物所有细胞均含有叶绿体，如根尖细胞就不含叶绿体；不同的基质中所含化合物
7、的成分不同，功能也不同；叶绿体中具有吸收光能作用的四种色素只分布在叶绿体的类囊体膜上，在叶绿体的基质中不含有色素；光反应发生在叶绿体的类囊体膜中。,二、叶绿素和其他色素,1.实验：光合色素的提取与分离 (1)原理：绿叶中的光合色素能溶解在有机溶剂 中。不同色素在层析液中的 不同， 的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。 (2)实验流程,95%的乙醇,基础梳理,提取色素：新鲜叶片烘干粉碎后，取 放入研钵中加入少量 、和23 mL 95%的乙醇放入研钵研磨 收集到试管内并塞紧管口 ,溶解度,溶解度高,2 g,SiO2,CaCO3,过滤,制备滤纸条,剪滤纸条：将滤纸剪成长10 cm、宽1 cm的滤纸
8、条，并在一端剪去两角 铅笔画线：在距去角一端1 cm处用铅笔画一条细的横线,画滤液细线,用毛细吸管吸取少量滤液 画线：沿铅笔画的横线均匀地画出一条细而直的滤液细线，待滤液干后，重复画线34次,_,倒入试管2 mL层析液 将滤纸条有滤液细线的一端插入层析液中 软木塞塞住试管口,色素分离, 观察结果：滤纸条上色素带有四条,2.光合色素的种类、颜色及吸收光谱,黄绿色,红光和蓝紫光,叶绿素a,红光和蓝紫光,蓝紫光,橙黄色,蓝紫光,下图是光合色素的提取与分离的实验步骤，请分析：,问题探究,答案,1.提取色素时，加入研钵内的物质若A是二氧化硅，B、C分别是什么？A、B、C各起什么作用？,答案 A是二氧化硅
9、，作用是使研磨更充分；B是碳酸钙，作用是防止研磨中色素被破坏；C是95%的乙醇，作用是溶解色素。,2.某实验小组得到的色素提取液颜色过浅，可能的原因有哪些？,答案,答案 研磨不充分，色素未能充分提取出来；称取绿叶过少或加入95%的乙醇过多，色素溶液浓度小；未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。,3.制备滤纸条时，剪去两角的作用是什么？画滤液细线有什么要求？,答案 防止色素带不整齐；画滤液细线的要求是细、齐、直，还要重复画几次。,4.色素分离时，关键应注意层析液不要没及滤液细线，为什么？,答案 否则滤液细线会被层析液溶解，不能分离。,5.右图是分离到的色素在滤纸条上的分布情况，那么： (1)
10、含量最多和最少的色素分别是哪两种？,答案,答案 叶绿素a和胡萝卜素。,(2)在层析液中溶解度最高和最低的色素分别是哪两种？,答案 胡萝卜素和叶绿素b。,(3)分子结构最相似的是哪两种色素？,答案 叶绿素a和叶绿素b。,研磨时加入二氧化硅是使研磨更充分；碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏；95%的乙醇的作用是溶解色素。层析时实验成功的关键是滤液细线不能没及层析液。从色素带的宽度可知，色素含量依次为：叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素。从色素带的位置可知，在层析液中的溶解度大小依次为：胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b。,知识 整合,3.在做“光合色素的提取与分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使
11、用情况如下表所示(“”表示使用，“”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为,拓展应用,答案,解析,A. B. C. D.,解析 色素提取中，SiO2可使研磨充分，CaCO3可保护叶绿素免受破坏，95%的乙醇用于溶解色素，色素不溶于蒸馏水。因此，甲同学不能提取出色素；乙同学操作符合要求，提取的色素多；丙同学在提取色素时，因未加入CaCO3，叶绿素会部分被破坏而导致含量减少，色素带变窄，而类胡萝卜素受影响较小，色素带几乎无变化；丁同学因未加入SiO2而导致提取不充分，分离时各色素带都变窄。,4.如图表示某同学做“光合色素的提取与分离”实验的改进装置，据图回答下列问题： (1)该实
12、验采用的方法是_法，应将提取到的滤液滴在a、b中的_处，向培养皿中倒入_，棉线灯芯下端应_中。,答案,纸层析,a,层析液,浸入层析液,(2)实验结果得到四个不同颜色的同心圆(如图)，则1、2、3、4四条带依次表示_、_、_、_。若采用的实验材料是秋季的黄叶，四个圆中颜色明显变浅的是_。,答案,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b,3和4,课堂小结,类 囊 体,双 层 膜,蓝绿色,黄绿色,黄色,橙黄色,当堂检测,1.关于下列生物的叙述，正确的是 A.自养生物都是真核生物 B.异养生物都是动物 C.能进行细胞呼吸的生物是异养生物 D.能进行光合作用的生物是自养生物,答案,解析,2,3,4,5,1,
13、解析 自养生物不都是真核生物，如蓝细菌；异养生物不都是动物，如酵母菌；自养生物和异养生物都能进行细胞呼吸；能进行光合作用的生物是自养生物。,2.下面有关叶绿体的叙述，正确的是 A.叶绿体的色素分布在类囊体膜上 B.叶绿体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中 D.光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上,答案,解析,解析 叶绿体由内外双层膜、类囊体和基质三部分构成。类囊体是一种扁平的囊状结构，在类囊体膜上，有进行光合作用必需的色素和酶。许多类囊体堆叠成基粒，基粒之间充满着基质，其中含有与光合作用有关的酶。,2,3,4,5,1,A.Y2的质量大于Y3的质量 B.中小球藻的质
14、量大于中小球藻的质量 C.中水的质量大于中水的质量 D.试管的质量大于试管的质量,3.下图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关比较不正确的是,答案,解析,2,3,4,5,1,解析 Y1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的质量大于Y3；中小球藻中含有(CH O)(糖类)的有机物，而中小球藻含有(CH2O)(糖类)的有机物，故中小球藻质量大于中的；和中的水都为H O，且含量相同，因此质量相等；在试管和原有质量相等的情况下，中释放出的是18O2，而中释放出的是O2，故剩余质量大于。,2,3,4,5,1,A.叶绿素、类胡
15、萝卜素 B.类胡萝卜素、叶绿素 C.叶黄素、叶绿素a D.叶绿素a、叶绿素b,4.如图为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，请判定A和B分别为何种色素,答案,解析,解析 叶绿素能吸收短波的蓝紫光和长波的红光，类胡萝卜素主要吸收短波的蓝紫光。,2,3,4,5,1,5.分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的烘干的菠菜绿叶，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。,2,3,4,5,1,注：“”表示加；“”表示不加。,试回答下列问题： (1)A处理得到的溶液颜色是_，原因是_。,答案,解析,解析 观察表中A、B、C三个研钵的处理与结果的关系。因为A中未加CaCO3，使其中的部分叶绿素受到破坏，所以溶液颜色为黄绿色。,黄绿色,2,3,4,5,1,部分叶绿素受到破坏,(2)B处理得到的溶液颜色是_，原因是_。,答案,解析,解析 B中加入了SiO2和CaCO3，研磨出的叶绿素等色素不能溶解于蒸馏水中，故溶液几乎无色。,几乎无色,2,3,4,5,1,叶绿素不溶于水,(3)C处理得到的溶液颜色是_，原因是_ _。,答案,解析,解析 C中加入了SiO2和CaCO3，研磨出的叶绿素等色素能溶解于有机溶剂95%的乙醇中，故溶液为深绿色。,深绿色,2,3,4,5,1,大量叶绿素溶于95%的,乙醇中,