生物必修1《分子與細(xì)胞》第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第4節(jié) 光合作用與能量轉(zhuǎn)化一 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)學(xué)案

這是一份生物必修1《分子與細(xì)胞》第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第4節(jié) 光合作用與能量轉(zhuǎn)化一 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)學(xué)案，共6頁(yè)。學(xué)案主要包含了學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)重難點(diǎn)，預(yù)習(xí)新知，易錯(cuò)提示，鞏固訓(xùn)練等內(nèi)容，歡迎下載使用。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
生命觀念:
1.能說(shuō)出葉綠體色素的種類、顏色、含量、作用和吸收光譜。
2.能說(shuō)出葉綠體適于進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)和功能。
科學(xué)思維:
1.利用列表比較法掌握葉綠體色素的種類、顏色、含量、作用和吸收光譜。
2.利用實(shí)驗(yàn)的方法，解決問(wèn)題。
科學(xué)探究:
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，拿握提取、分離色素的實(shí)驗(yàn)方法。
2.通過(guò)學(xué)習(xí)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路。
社會(huì)責(zé)任:
能夠運(yùn)用色素與光合作用的原理解釋生產(chǎn)生活中的相關(guān)現(xiàn)象。
【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
教學(xué)重點(diǎn)：“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的原理與方法；葉綠體適于進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
教學(xué)難點(diǎn)：植物捕獲光能的色素的種類和作用；葉綠體適于進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
【預(yù)習(xí)新知】
捕獲光能的色素
1、綠葉中的色素提取和分離
（1）原理：
葉綠體中的色素能溶解于 。葉綠體中的色素在 中的溶解度不同，溶解度
高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快；反之則慢。
（2）方法步驟：
= 1 \* GB3 ①提取綠葉中色素：稱取綠葉5g→剪碎置于研缽→放入少許_______和_______→加入
10mL______→迅速研磨→用 過(guò)濾→收集濾液（試管口用棉塞塞嚴(yán)）
= 2 \* GB3 ②制備濾紙條
= 3 \* GB3 ③畫(huà)濾液細(xì)線
= 4 \* GB3 ④分離綠葉中的色素：濾紙條輕輕插入盛有層析液的小燒杯中，濾液細(xì)線不能觸及到
，用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯。
思考：
無(wú)水乙醇的用途是___________________________，
層析液的的用途是__________________；
二氧化硅的作用是______________；碳酸鈣的作用是_____________________________；
分離色素時(shí)，層析液不能沒(méi)及濾液細(xì)線的原因是____________________________；
用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯的原因是 。
（3）結(jié)果分析：
2．綠葉中色素的種類分布及吸收光譜
（一）葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用
1.色素的種類、含量、顏色及吸收光譜
2.葉綠體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能及色素的分布
（1）形態(tài)：扁平的 或 。
葉綠體由雙層膜包被，內(nèi)部有許多基粒。每個(gè)基粒都由一個(gè)個(gè)圓餅狀的 堆疊而成，這些囊狀結(jié)構(gòu)稱為 。吸收光能的4種色素就分布在 上。基粒與基粒之間充滿了 。
（2）葉綠體的功能：進(jìn)行 的場(chǎng)所。
【易錯(cuò)提示】
綠葉中色素分離實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
(1)制備濾紙條時(shí)：一要保證濾紙干燥，目的是使層析液能夠在濾紙上快速擴(kuò)散；二要剪去一端兩角，目的是防止色素沿邊緣擴(kuò)散太快。
(2)畫(huà)濾液細(xì)線的要求是細(xì)、齊、直，目的是使分離出來(lái)的色素帶平整不重疊。
(3)畫(huà)濾液細(xì)線時(shí)，要在首次畫(huà)完干燥后再畫(huà)1～2次，目的是使分離出的色素帶清晰分明。
(4)濾液細(xì)線一定不能觸及層析液，以防止色素溶解在層析液中，在濾紙上觀察不到色素帶。
(5)試管(小燒杯)一定要蓋嚴(yán)，防止層析液中的成分揮發(fā)。
【鞏固訓(xùn)練】
1.細(xì)胞內(nèi)的生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系，許多重要的化學(xué)反應(yīng)需要酶的參與，廣闊的膜面積為多種酶提供了附著位點(diǎn)。在真核細(xì)胞中，下列代謝過(guò)程在膜上進(jìn)行的是( )
A.有氧呼吸過(guò)程中NADH與O2結(jié)合
B.光合作用暗反應(yīng)中CO2與C5結(jié)合
C.翻譯過(guò)程中tRNA和mRNA的結(jié)合
D.DNA復(fù)制時(shí)解旋酶與DNA的結(jié)合
2.用新鮮的菠菜進(jìn)行光合色素的提取和分離，相關(guān)敘述正確的是( )
A.提取葉綠體色素時(shí)可用無(wú)水乙醇作為溶劑
B.在劃出一條濾液細(xì)線后緊接著重復(fù)劃線2—3次
C.在敞開(kāi)的燒杯中進(jìn)行層析時(shí)，需通風(fēng)操作
D.層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果，否則葉綠素條帶會(huì)很快隨溶劑揮發(fā)消失
3.大棚種植在豐富人們的餐桌時(shí),也引發(fā)了一些種植問(wèn)題。為了提高農(nóng)作物產(chǎn)量,下列措施及目的合理的是( )
①定期松土,有利于植物根部吸收礦質(zhì)元素
②陰天補(bǔ)充光源,可補(bǔ)充藍(lán)紫色或紅色光源
③定期在溫室中釋放二氧化碳,以提高光合作用強(qiáng)度
④保持溫室中晝夜溫度的一致,有利于植物積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
A.①②③B.②③④C.①②③④D.①④
4.下列關(guān)于光合作用和化能合成作用的敘述，正確的是( )
A.都以光能作為能源
B.這兩類作用都是真核生物特有的方式
C.進(jìn)行光合作用的生物屬于自養(yǎng)生物，進(jìn)行化能合成作用的生物屬于異養(yǎng)生物
D.都能將CO2和水合成為有機(jī)物
5.綠色植物在進(jìn)行光合作用的同時(shí)，還會(huì)進(jìn)行呼吸作用，這兩個(gè)生理過(guò)程緊密聯(lián)系。細(xì)胞呼吸和光合作用的原理在生活和生產(chǎn)實(shí)踐中有廣泛應(yīng)用。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.光合作用需要的ATP主要由細(xì)胞呼吸作用提供
B.光下測(cè)得的O2釋放量不是光合作用實(shí)際的O2產(chǎn)生量
C.白天適當(dāng)降溫，夜晚適當(dāng)升溫，可以提高作物的產(chǎn)量
D.增加CO2濃度會(huì)抑制細(xì)胞呼吸，并且不利于植物的光合作用
參考答案
1.答案：A
解析：A、有氧呼吸過(guò)程中NADH與O2結(jié)合發(fā)生在線粒體內(nèi)膜，A符合題意；
B、光合作用暗反應(yīng)中CO2與C5結(jié)合發(fā)生在葉綠體基質(zhì)，B不符合題意；
C、翻譯過(guò)程中tRNA和mRNA的結(jié)合，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上，C不符合題意；
D、DNA復(fù)制時(shí)解旋酶與DNA的結(jié)合發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，D不符合題意。
故選A。
2.答案：A
解析：A、提取葉綠體中色素的原理是色素易溶于有機(jī)溶劑，可用無(wú)水乙醇作為溶劑，A正確；
B、畫(huà)濾液細(xì)線時(shí)，應(yīng)等上一次干了以后再畫(huà)下一次，B錯(cuò)誤；
C、進(jìn)行層析時(shí)，應(yīng)該將燒杯蓋住，防止層析液揮發(fā)，C錯(cuò)誤；
D、層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果，否則葉綠素條帶會(huì)因色素分解而消失，但不會(huì)因揮發(fā)而消失，D錯(cuò)誤。
故選A。
3.答案：A
解析：①定期松土，可以增加土壤中氧氣濃度，有利于植物細(xì)胞呼吸作用，利于根部吸收礦質(zhì)元素，①正確;②光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，陰天補(bǔ)充光源，可補(bǔ)充藍(lán)紫色或紅色光源，②正確;③定期在溫室中釋放二氧化碳，可以保證二氧化碳供應(yīng)，以提高光合作用強(qiáng)度，③正確;④應(yīng)增大晝夜溫差，有利于植物積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，④錯(cuò)誤;⑤及時(shí)清除溫室薄膜上的水珠，可以減少光照的反射等，有利于增加自然光照強(qiáng)度，⑤正確。
4.答案：D
解析：光合作用需要光能作為能源，化能合成作用不需要光能作為能源，A錯(cuò)誤；進(jìn)行化能合成作用的硝化細(xì)菌為原核生物，B錯(cuò)誤；光合作用和化能合成作用的生物都屬于自養(yǎng)生物，C錯(cuò)誤；光合作用是利用光能將CO2和H2O合成有機(jī)物，化能合成作用是利用氧化還原反應(yīng)過(guò)程中釋放的化學(xué)能將CO2和H2O合成有機(jī)物，D正確。
5.答案：ACD
解析：光合作用光反應(yīng)時(shí)水光解產(chǎn)生的ATP供光合作用暗反應(yīng)C?的還原，不需要呼吸作用所提供的ATP，A錯(cuò)誤；光下測(cè)得的O2量是植物體的O2釋放量，為凈光合量，是植物光合作用制造的總氧量減去呼吸作用消耗的部分后釋放出來(lái)的，因此不是光合作用實(shí)際的O2產(chǎn)生量，B正確；白天適當(dāng)升溫促進(jìn)光合作用，夜晚適當(dāng)降溫抑制呼吸作用，可以提高作物的產(chǎn)量，C錯(cuò)誤；增加CO2濃度會(huì)抑制細(xì)胞呼吸，但在一定程度上能促進(jìn)光合作用的進(jìn)行，D錯(cuò)誤。
種類
葉綠素（約占 ）
類胡蘿卜素（約占 ）
葉綠素a
葉綠素b
胡蘿卜素
葉黃素
顏色
藍(lán)綠色
黃綠色
色
黃色
吸收光譜
主要吸收 和藍(lán)紫光
主要吸收 光