2025年高考生物一轮复习 10 第三单元 第9课 捕获光能的色素和结构 光合作用原理.docx

第9课捕获光能的色素和结构光合作用原理

·学业质量水平要求·

1.利用比较与分类、模型与建模的方法分析光合作用的过程，建立生命的物质与能量观、结构与功能观。

2.通过“绿叶中色素的提取和分离”实验，提升物质提取分离技术。

捕获光能的色素和结构

1．绿叶中色素的提取和分离

(1)实验原理

(2)实验步骤

(3)实验结果

2．叶绿体中色素的吸收光谱

(1)色素的吸收光谱图

(2)吸收光谱特点

①叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。

②色素吸收光的范围：可见光的波长范围是400～760nm，叶绿体中的色素只吸收可见光，对红外光和紫外光等不吸收。

3．叶绿体的结构与功能

(1)结构模式图

(2)结构外表：双层膜

(3)功能：进行光合作用的场所。

(4)恩格尔曼的实验：需氧细菌只分布于叶绿体被光束照射的部位，直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。

1．提取色素时加碳酸钙的目的是使研磨更充分。(×)

2．绿叶中含量越多的色素，其在滤纸条上扩散得越快。(×)

3．在画出一条滤液细线后紧接着重复画线2～3次。(×)

4．实验中对研磨液过滤时，采用滤纸过滤，实验效果更好。(×)

5．植物体内含有的所有色素都参与光合作用。(×)

6．光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。(×)

7．叶绿体内膜的面积远远大于外膜的面积。(×)

8．通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用。(×)

1．(必修1P99旁栏思考题)植物工厂里不用发绿光的光源，原因是这种波长的光被光合色素吸收的最少，因此不能用于光合作用中合成有机物。

2．(必修1P101拓展应用)海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。这种现象与光能的捕获有关，原因是不同颜色的藻类吸收不同波长的光，藻类本身的颜色是它们“反射”的光，水对红、橙光的吸收比对蓝、绿光的吸收要多，即到达深水层的光线主要是蓝紫光。

考向1|绿叶中色素的提取和分离

1．(2023·江苏卷)下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是()

A．用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏

B．若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠

C．该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量

D．用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带，花青素位于叶绿素a、b之间

B解析：用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏，A错误；画滤液细线时要间断画2～3次，即等上一次干了以后再画下一次，若连续多次重复画滤液细线虽可累积更多的色素，但会造成滤液细线过宽，易出现色素带重叠，B正确；该实验中分离色素的方法是纸层析法，可根据各种色素在滤纸条上呈现的色素带的宽窄来比较判断各色素的含量，但该实验不能具体测定绿叶中各种色素含量，C错误；花青素存在于液泡中，溶于水不易溶于有机溶剂，故若得到5条色素带，距离滤液细线最近的色素带为花青素，应在叶绿素b的下方，D错误。

2．甲同学按如下步骤开展了“绿叶中色素的提取”实验：选用新鲜的菠菜叶作为实验材料，将其剪碎后置于研钵中，加入少许二氧化硅，再加入10mL无水乙醇后进行研磨，之后将研磨液迅速倒入基部放有单层尼龙布的玻璃漏斗中进行过滤，将过滤液收集到试管中。乙同学对新鲜菠菜叶片中的色素进行提取和分离后得到如图所示的结果(图中的Ⅰ～Ⅳ表示四种色素)。下列对这两名同学实验的相关评价，合理的是()

A．甲同学加入二氧化硅的目的是防止光合色素被破坏

B．甲同学收集到的滤液还需加入无水乙醇中，以使色素在滤纸条上分离开来

C．两位同学在进行绿叶中色素提取操作时可能均未添加碳酸钙

D．若乙同学按正确的操作提取色素并进行纸层析后，则图中Ⅳ表示的是叶绿素b

C解析：在绿叶中色素的提取和分离实验中，加入二氧化硅的目的是让研磨更充分，加入碳酸钙的作用是防止叶绿素被破坏，A错误；甲同学收集到的滤液不应加入无水乙醇中，而应该在层析液中进行层析分离色素，B错误；甲同学在操作中没有加入碳酸钙，从乙同学的层析结果来看，叶绿素的含量少于类胡萝卜素，说明叶绿素被破坏，其在提取色素时可能也没有加入碳酸钙，C正确；若乙同学按正确的操作提取色素并进行纸层析后，胡萝卜素因溶解度最大而扩散速度最快，色素带距离划线处最远，叶绿素b的色素带距离划线处最近，故图中Ⅳ表示的是胡萝卜素，D错误。

实验出现异常现象的原因分析

异常现象

原因分析

收集到的滤液绿色过浅

①未加二氧化硅，研磨不充分；

②使用放置数天的叶片，滤液色素(叶绿素)太少；

③一次加入大量的无水乙醇，提取液浓度太低；

④未加碳酸钙或加入过少，色素分子