第四節(jié) 能量之源—光與光合作用
一 、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)
【自學(xué)學(xué)案】
1、活細(xì)胞所需的能量最終來自 。
2．葉綠體的外表有 ，內(nèi)部有許多 ，基粒與基粒之間充滿了 。每個(gè)基粒都由一個(gè)個(gè)圓餅狀的囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成。這些囊狀結(jié)構(gòu)稱為 ，吸收光能的 ，就分布在 上。
3．葉綠體是進(jìn)行 的場(chǎng)所。它內(nèi)部的巨大膜表面上，不僅分布著許多吸收學(xué)能的 ，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的 。
4．葉綠體中色素的種類、顏色、功能
種 類 色素顏色 主要功能
葉綠素 葉綠素a
葉綠素b
類胡蘿卜素 胡蘿卜素
葉黃素
5、利用綠葉的色素能夠溶解在 中，可以利用 提取綠葉中的色素；
利用幾種色素在層析液中 不同，經(jīng)濾紙上的 的不同，可以將色素分離。
【課堂精練】
例1．下列關(guān)于“葉綠體色素提取和分離”的實(shí)驗(yàn)描述中，不屬于實(shí)驗(yàn)要求的是（ C ）
A 提取高等植物葉綠體中的色素 B 用紙層析法分離色素
C 了解各種色素的吸收光譜 D 驗(yàn)證葉綠體中所含色素的種類
例2．在葉綠體色素的提取實(shí)驗(yàn)中，研磨綠葉時(shí)要加入乙醇，其目的是（ D ）
A 防止葉綠素被破壞 B 使葉片充分磨碎
C 使各種色素充分溶解在乙醇里 D 為了使葉綠素溶解在丙酮里
例3．下列各項(xiàng)液體，可做為色素溶劑的是（ C ）
A 水 B 氯化氫 C 乙醇 D 草酸
例4．某同學(xué)做“葉綠體中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)，在下列操作中若有失誤，請(qǐng)?jiān)谑д`處劃線并更正：
① 將5克綠葉片剪碎放研缽中，加入少許二氧化硅和碳酸鈣，再加2mL石油醚，并迅速充分研磨。 ② 在預(yù)備好的濾紙條上，距剪去兩角一厘米處用鋼筆畫橫線。 ③ 用毛細(xì)管吸取少量濾液，沿橫線處均勻地劃出一條濾液細(xì)線，緊接重復(fù)劃2~3次。 ④ 將層析液倒入燒杯中，然后將濾紙條劃有細(xì)線的一端朝下，輕輕插入到層析液中，注意層析液最好沒及濾紙條上濾液細(xì)線。
更正的內(nèi)容為：
① 。② 。③ 。④ 。
1．①加10mL乙醇 ②用鉛筆畫線 ③干燥后再畫下一次 ④色素線不能沒入層析液 色素含量太少 缺乏葉綠素
【課后練習(xí)】
1．經(jīng)紙層析后，濾紙條上最窄的色素帶（用新鮮菠菜葉作材料）是（ D ）
A 葉綠素a B 葉綠素b C 葉黃素 D 胡蘿卜素
2．葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)主要證明了（ C ）
A 色素分布在葉綠體片層結(jié)構(gòu)薄膜上 B 葉綠素含量是類胡蘿卜素的四倍
C 葉綠體中色素的種類和各種色素的顏色 D 四種顏色擴(kuò)散速度不同
3．在進(jìn)行葉綠素提取和分離的實(shí)驗(yàn)時(shí)，不能讓層析液沒及濾液細(xì)線的原因是（ C ）
A 濾紙上幾種色素會(huì)擴(kuò)散不均勻而影響結(jié)果
B 濾紙條上濾液細(xì)線會(huì)變粗而使色素太分散
C 色素會(huì)溶解在層析液中而使結(jié)果不明顯
D 濾紙條上的幾種色素會(huì)混合起來
4．陽(yáng)光透過三棱鏡照在絲狀綠藻上，好氧細(xì)菌主要聚集的光譜區(qū)域是 ( A )
A．紅光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū) B．黃光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)
C．紅光區(qū)和綠光區(qū) D．藍(lán)紫光區(qū)和綠光區(qū)
5.葉綠素不溶于( )。
A．丙酮 B．苯 C．層析液 D．水
6．對(duì)能量的轉(zhuǎn)化和釋放具有重要意義的細(xì)胞器是( )
A．葉綠體、線粒體 B．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、葉綠體
C．線粒體、核糖體 D．核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
7．葉綠體是進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器，下面有關(guān)葉綠體的敘述正確的是( )
A．葉綠體中的色素分布在類囊體結(jié)構(gòu)的薄膜上
B。葉綠體中的色素分布在內(nèi)膜和外膜上
C．光合作用的酶只分布在葉綠體的基質(zhì)中
D．光合作用的酶分布在外膜、內(nèi)膜和基粒上
8．葉綠體色素在層析液中溶解度最高的是( )
A．葉綠素a B．葉綠素b C．、葉黃素 D．胡蘿卜素
9．在做植物實(shí)驗(yàn)的暗室中，為了盡可能地降低光合作用的強(qiáng)度，最好安裝( )
A．紅光燈 B．綠光燈 C．白熾燈 D．藍(lán)光燈
10、在葉綠色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，沿濾紙條擴(kuò)散速度最快和最慢的色素依次是（a ）
A．胡蘿卜素和葉綠素b B．葉黃素和葉綠素a
C．葉黃素和葉綠素b D．胡蘿卜素和葉綠素a
11．葉綠體的色素能夠在濾紙上彼此分離開的原因是（ C ）
A 色素提取液中的不同色素已經(jīng)分層 B 陽(yáng)光的照射使各種色素能彼此分開
C 濾紙對(duì)各種色素的吸附力不同
D 丙酮酸使色素溶解并彼此分離的擴(kuò)散速度不同
12．高等植物光合作用最有效的光是( ) 、
A．白色光 B．紅色光 C．綠色光 D．藍(lán)色光
13．A(多選)葉綠素能有效地吸收 ( AC )
A.紅光 B.遠(yuǎn)紅光 C．藍(lán)紫光 D．綠光
二、非選擇題
14．將水綿和細(xì)菌制成臨時(shí)裝片，進(jìn)行顯微觀察。如果在反光鏡上方放置一個(gè)三棱鏡．使七種不同顏色的光束照射水綿的不同部位。這時(shí)看到細(xì)菌逐漸聚集成明顯的兩堆(如下圖)。
（1）通過上述實(shí)驗(yàn)�？梢宰C明水綿進(jìn)行光合作用的細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)是[ ] 。
(2)1880年，一位德國(guó)科學(xué)家也做了類似的實(shí)驗(yàn)，這位科學(xué)家的名字叫 ，上個(gè)世紀(jì)的30年代，美國(guó)科學(xué)家魯賓(S．Ruben)在探索光合作用的實(shí)驗(yàn)中，用18O分別標(biāo)記H2O和CO2．結(jié)果證明了 。
(3)這位科學(xué)家把載有水綿和好氧性細(xì)菌的臨時(shí)裝片，放在沒有空氣的黑暗環(huán)境中的愿因是 。
(4)后人把他的實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)將可見光經(jīng)三棱鏡后照到臨時(shí)裝片上，結(jié)果可發(fā)現(xiàn)在 區(qū)域好氧牲細(xì)菌特別多，在 區(qū)域好氧性細(xì)菌特別少。
(5)類同于題(2)，將可見光經(jīng)三棱鏡后照到一容器中．請(qǐng)分析：
①假如題(2)容器中還有一定數(shù)量的衣藻，照光后，衣藻分布是否均勻?為什么？
。
②假如題(2)容器中還有一定數(shù)量的乳酸菌，照光后，乳酸菌分布是否均勻?為什么?
(6)某學(xué)生課外也用一種細(xì)菌驗(yàn)證該實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)該細(xì)菌在660nm，450nm附近區(qū)域分布很少，而在560am區(qū)域分布較多。試分析可能的原因是
15.分別在A、B、C 3個(gè)研缽中加2 g剪碎的新鮮菠菜綠葉，并按下表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過濾得到3種不同顏色的溶液，即深綠色、黃綠色(或褐色)和幾乎無(wú)色：。
處 理 AB C
SiO2(少量) + ＋ +
CaC03(少量) — + +
95%乙醇（10ml） +－＋
蒸餾水（10mL） —＋－
(1)A處理得到的溶液顏色是 ，原因是 。
(2)B處理得到的溶液顏色是 ，原因是 。
(3)C處理得到的溶液顏色是 ，原因是
參考答案
第四節(jié)能量之源—光與光合作用
【自學(xué)學(xué)案】
1．太陽(yáng)的光能 2．雙層膜 基粒 基質(zhì) 類囊體 四種色素 類囊體的薄膜
3．光合作用 色素分子 酶
4．
種 類 色素顏色 主要功能
葉綠素 葉綠素a 藍(lán)綠色 吸收藍(lán)紫光和紅光
葉綠素b 黃綠色
類胡蘿卜素 胡蘿卜素 橙黃色 吸收藍(lán)紫光
葉黃素 黃色
5．有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇 無(wú)水乙醇 溶解度
課堂精練
1．C 2．D 3．C
【課后練習(xí)】
1．D 2．C 3．C 4．A 5．D 6．A 7．A 8．D 9．B 10．A 11．C 12．A 13．AC
14．(1)4 葉綠體 (2)恩吉爾曼 光合作用釋放的氧全部來自水(3)排除光合作用和大氣中氧對(duì)好氧性細(xì)菌分布的影響 (4)紅光和藍(lán)紫光 綠光 (5)①不均勻，在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域較多，綠光區(qū)較少 ⑦不均勻，在綠光區(qū)最多，紅光和藍(lán)紫光區(qū)最少 (6)所用細(xì)菌為厭
氧菌
15、（1） 黃綠色 未加CaCO3，研磨時(shí)部分葉綠體受破壞 （2）幾乎無(wú)色 色素不溶于蒸餾水 （3）深綠色 獲得了正常的色素
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