第13讲捕获光能的色素和结构及光合作用的原理
课标内容(1)说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。
(2)活动：绿叶中色素的提取和分离。
考点一捕获光能的色素和结构
1.绿叶中色素的提取和分离可看作两个实验哦！
(1)实验原理
(2)实验装置及操作
(3)实验结果及分析
2.叶绿体中色素的吸收光谱分析
由图可以看出：
①植物叶片呈现绿色的原因是叶片中的色素对绿光的吸收少，绿光被反射出来。
②植物幼嫩的茎和果实的细胞以及气孔保卫细胞中也含有吸收光能的色素，而根、叶片表皮等处的细胞中观察不到叶绿体，也不含吸收光能的色素。
③植物细胞的液泡中的色素(花青素，为水溶性色素)不参与光合作用。
3.叶绿体的结构适于进行光合作用
(1)叶绿体的结构模式图
(2)叶绿体的功能——进行光合作用的场所
(3)叶绿体功能的实验验证
(1)叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢。(2023·全国乙卷，2D)(×)
提示溶解度越高扩散得越快。
(2)纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液。(2021·河北卷，3C)(√)
(3)依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离。(2021·北京卷，13C)(×)
提示依据在层析液中的溶解度不同。
(4)提取光合色素的实验中，研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素。(2019·江苏卷，17A)(×)
提示加入CaCO3防止叶绿素被破坏。
(5)用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰。(2023·全国乙卷，2C)(√)
1.分离叶绿体中的色素，也可用如图所示的方法，即在圆心处滴加适量滤液，待干燥后再滴加适量层析液进行层析，结果会出现不同颜色的4个同心圆，请写出①～④依次对应的色素及颜色。
①________________，②________________，
③________________，④________________。
提示①胡萝卜素、橙黄色②叶黄素、黄色③叶绿素a、蓝绿色④叶绿素b、黄绿色
eq\x(必修1P97“问题探讨”拓展)
2.生产上，用何种颜色的玻璃、塑料薄膜做温室大棚的顶棚产量高？阴天时，在功率相同的情况下，应该选择什么颜色的照明灯为蔬菜补充光源？____________________________________________________________________
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提示无色，因为日光中各种颜色的光均能通过，作物光合效率高。阴天时，应选择补红光和蓝紫光的照明灯
eq\x(必修1P100“思考·讨论”拓展)
3.下图是验证叶绿体功能实验中恩格尔曼所做的实验示意图，请分析：
恩格尔曼的实验示意图恩格尔曼第二个实验的示意图
(1)恩格尔曼实验在实验材料的选取上的巧妙之处是______________________
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提示选择水绵和需氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用需氧细菌可以确定释放氧气多的部位
(2)恩格尔曼实验要在没有空气的黑暗环境中进行的原因是____________________________________________________________________。
提示排除氧气和极细光束外的其他光的干扰
(3)在第二个实验中，大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为什么？
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提示这是因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长光的照射下，叶绿体会释放氧气，适于需氧细菌在此区域分布
4.研究表明，光照会影响韭菜叶绿素的合成，但不会影响类胡萝卜素的合成。请利用色素的提取和分离技术，以暗处生长的韭菜幼苗作为材料，设计实验以验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
实验思路：___________________________________________________________
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