資源簡(jiǎn)介

5.4.1捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)
【新知導(dǎo)學(xué)】
捕獲光能的色素
1.綠葉中色素的提取和分離
（1）原理
提取原理：綠葉中的色素能溶解在有機(jī)溶劑 中。
分離原理：不同色素在層析液中的 不同，溶解度 的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢。
（2）實(shí)驗(yàn)步驟
①色素的提取
取材：稱取5g綠色葉片，剪碎
研磨：向研缽中加少許SiO2和CaCO3，再加入5~10mL ，迅速研磨
過(guò)濾：漏斗基部放一塊單層尼龍布，將研磨液迅速倒入玻璃漏斗中進(jìn)行過(guò)濾
收集：用試管收集色素濾液，及時(shí)用棉塞將試管口塞嚴(yán)
②色素的分離
制備濾紙條：剪濾紙條：將干燥的定性濾紙剪成長(zhǎng)與寬（直徑）略小于試管長(zhǎng)與寬的濾紙條，并在一端剪去兩角→鉛筆畫線：在距去角一端底部 處用鉛筆畫一條細(xì)的橫線
畫濾液細(xì)線：吸取濾液：用毛細(xì)吸管吸取少量濾液→畫線：沿鉛筆線均勻地畫出一條細(xì)線→重復(fù)畫線：待濾液干后，重復(fù)畫細(xì)線1~2次。
分離綠葉中的色素：將適量層析液倒入試管中，將濾紙條（有濾液細(xì)線的一端朝 ）輕輕插入層析液中（注意：不能讓濾液細(xì)線觸及層析液），隨后用棉塞塞緊試管口。
觀察結(jié)果
2.色素的種類、含量、顏色及吸收光譜
種類 葉綠素（約占3/4） 類胡蘿卜素（約占1/4）
葉綠素a 葉綠素b 胡蘿卜素 葉黃素
顏色 藍(lán)綠色 黃綠色 橙黃色 黃色
吸收光譜 主要吸收 主要吸收
葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用
1.形態(tài)： 。
2.結(jié)構(gòu)模式圖
3.功能：是進(jìn)行 的場(chǎng)所。
【問(wèn)題思考】
1.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，甲同學(xué)忘記加入二氧化硅和碳酸鈣，乙同學(xué)忘記加入無(wú)水乙醇，丙同學(xué)加的無(wú)水乙醇過(guò)多。請(qǐng)分析他們可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果？
2.般植物的葉片在春、夏季為綠色，而在秋季呈黃色。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是什么？
3.實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，為什么要將濾紙條的一端剪去兩角？畫濾液細(xì)線的要求是細(xì)、直、齊，且要在干燥后重復(fù)畫一兩次，請(qǐng)分析這樣做的原因是什么？
【易錯(cuò)辨析】
1.植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光。（ ）
2.色素分離后，在濾紙條上從上至下的四條色素帶分別是葉黃素、胡蘿卜素、葉綠素a和葉綠素b。（ ）
3.葉綠素和類胡蘿卜素都主要吸收藍(lán)紫光和紅光。（ ）
4.沒(méi)有葉綠體的細(xì)胞一定不能進(jìn)行光合作用。（ ）
5.光合作用的酶分布于葉綠體內(nèi)膜、外膜、類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)中。（ ）
6.葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi)。（ ）
【成果檢測(cè)】
1.下列關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的操作，對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是（ ）
A.研磨時(shí)加無(wú)水乙醇→確保濾液中色素含量高
B.研磨時(shí)加二氧化硅→保護(hù)色素，避免色素分解
C.濾液細(xì)線地直、細(xì)、勻→防止色素氧化，色素帶平整不重疊
D.濾紙條預(yù)先干燥處理→分離色素時(shí)，層析液快速擴(kuò)散
2.下列關(guān)于綠葉中色素提取和分離實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）
A.可用無(wú)水乙醇提取綠葉中的色素
B.若未加入碳酸鈣，則導(dǎo)致提取時(shí)光合色素被破壞
C.若濾紙條上的濾液細(xì)線觸及層析液則不能得到色素帶
D.若使用的葉片已發(fā)黃，則層析濾紙條上可能缺少中間兩條色素帶
3.把新鮮的葉綠素溶液放在光源與三棱鏡之間,在連續(xù)的可見光譜中出現(xiàn)暗帶,對(duì)暗帶分布區(qū)域分析,得出葉綠素可以吸收（ ）
A.綠光 B.紅光和藍(lán)紫光 C.藍(lán)紫光 D.黃橙光
4.從高等植物葉片中分離得到4種色素，其中呈橙黃色的是（ ）
A. 葉綠素a B. 葉綠素b C. 胡蘿卜素 D. 葉黃素
5.關(guān)于葉綠素的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）
A.葉綠素a 和葉綠素b 都含有鎂元素
B.被葉綠素吸收的光可用于光合作用
C.葉綠素a 和葉綠素b 在紅光區(qū)的吸收峰值不同
D.植物呈現(xiàn)綠色使由于葉綠素能有效地吸收綠光
6.下圖表示綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的部分材料和用具，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A.圖①加入研缽內(nèi)的物質(zhì)有無(wú)水乙醇、SiO2、CaCO3
B.將漿糊狀研磨液倒入②中，漏斗基部應(yīng)放一塊單層尼龍布
C.③畫濾液細(xì)線的要求是細(xì)、齊、直
D.④層析結(jié)果色素帶最寬的是葉綠素b，擴(kuò)散最快的是葉黃素
答案以及解析
【新知導(dǎo)學(xué)】
無(wú)水乙醇 溶解度 高 無(wú)水乙醇 1cm 下 紅光和藍(lán)紫光 藍(lán)紫光
扁平的橢球形或球形 光合作用
【問(wèn)題思考】
1.甲同學(xué)研磨不充分，部分色素被破壞，過(guò)濾收集的濾液顏色淺。乙同學(xué)不能提取到色素。丙同學(xué)的濾液顏色淺，提取的濾液色素的濃度低。
2.在春、夏季節(jié)，葉子中葉綠素含量多于類胡蘿卜素含量，葉綠素對(duì)綠光吸收最少，綠光被反射出來(lái)，所以呈綠色。在秋季，葉綠素被破壞，類胡蘿卜素完好，葉子呈現(xiàn)出類胡蘿卜素的顏色，所以呈現(xiàn)黃色。
3.剪去兩角的目的是防止層析液在濾紙條的邊緣擴(kuò)散過(guò)快。濾液細(xì)線要細(xì)、直、齊是使分離的色素不重疊，重復(fù)畫線的目的是增加色素含量，使分離的色素帶清晰，便于觀察。
【易錯(cuò)辨析】
× × × × × ×
【成果檢測(cè)】
1.答案：D
解析：A、色素易溶于有機(jī)溶劑，研磨時(shí)加無(wú)水乙醇的目的是溶解色素，A錯(cuò)誤;B、研磨時(shí)加二氧化硅的目的是使研磨得充分，B錯(cuò)誤； C、濾液細(xì)線地直、細(xì)、勻，目的是避免色素帶重合，C錯(cuò)誤;D、為了保證層析液快速擴(kuò)散，在制備濾紙條時(shí)應(yīng)預(yù)先干燥處理，D正確。
故選D。
2.答案：D
解析：A、色素能溶解在無(wú)水乙醇或丙酮等有機(jī)溶劑中，所以可用無(wú)水乙醇等提取色素，A正確； B、碳酸鈣具有防止研磨中色素被破壞的作用，若未加入碳酸鈣，則導(dǎo)致提取時(shí)光合色素被破壞，B正確； C、若濾紙條上的濾液細(xì)線觸及層析液，濾液細(xì)線上的色素溶解在層析液中，則不能分離得到色素帶，C正確； D、中間兩條色素帶為葉黃素和葉綠素a，葉片發(fā)黃，不可能缺少葉黃素，D錯(cuò)誤。
故選：D。
3.答案：B
解析：葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,所以出現(xiàn)暗帶的區(qū)域也是紅光和藍(lán)紫光。
4.答案：C
解析：葉綠素a為藍(lán)綠色，故A錯(cuò)。葉綠素b為黃綠色，故B錯(cuò)。胡蘿卜素為橙黃色，故C正確。葉黃素為黃色，故D錯(cuò)。
5.答案：D
解析：葉綠素中心元素是鎂離子，A 正確；色素的作用是吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能，進(jìn)行光合作用，B正確；葉綠素a 比葉綠素b 在紅光區(qū)的吸收峰值高，C 正確；植物主要的吸收峰在藍(lán)紫光區(qū)和紅光區(qū)，綠光吸收最少，反射多，所以葉片呈現(xiàn)綠色，D 錯(cuò)誤。
6.答案：D
解析：色素提取時(shí)加入無(wú)水乙醇的目的是溶解色素,加入SiO2的目的是使細(xì)胞中的色素更容易釋放出來(lái),加入CaCO3的目的是防止色素被破壞,在過(guò)濾時(shí)漏斗的基部應(yīng)放一塊單層尼龍布,層析的結(jié)果是葉綠素a的色素帶最寬,擴(kuò)散最快的是胡蘿卜素。
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