2020-2021学年第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者教课内容ppt课件

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自主预习·新知导学
1.光合作用是地球上最重要的化学反应(1)在植物工厂里,人工光源常见的是红色、蓝色和白色的光源。(2)在自然界,则是万物生长靠太阳。太阳光能的输入、捕获和转化,是生物圈得以维持运转的基础。(3)光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径,被称为“地球上最重要的化学反应”。
2.实验:绿叶中色素的提取和分离
3.绿叶中色素的种类
【预习检测】 1.判断正误。(1)绿叶中的色素不能溶于清水,但可以溶于无水乙醇中。(　　)(2)分离绿叶中的色素用的是层析液。(　　)(3)分离色素时,在层析液中溶解度越高的,在滤纸条上扩散得越慢。(　　)(4)研磨绿叶时,要加入二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇。(　　)
(5)色素分离后,在滤纸条上自上而下的四条色素带分别是叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a和叶绿素b。(　　)(6)叶绿素和类胡萝卜素都主要吸收蓝紫光和红光。(　　)(7)叶绿体是通过基粒中的类囊体薄膜扩大生物膜面积的。(　　)(8)叶绿体是光合作用的场所。(　　)
2.把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里,然后用极细的光束照射水绵,通过显微镜观察发现,好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射的部位。该实验证明了(　　)A.叶绿体能产生营养物质B.光合作用能产生淀粉C.光合作用释放的O2来自水D.叶绿体是进行光合作用的场所
解析:好氧细菌集中在被光束照射的叶绿体附近,说明叶绿体能产生O2,即进行了光合作用,所以证明了叶绿体是进行光合作用的场所。答案:D
合作探究·释疑解惑
知识点一 绿叶中色素的提取和分离实验
问题引领1.实验选材及用品分析(1)本实验选择绿叶应该注意什么?为什么不能用秋天已经变黄的叶片?提示:选择新鲜、浓绿的叶片。变黄的叶片因部分叶绿素被分解,类胡萝卜素含量相对较多。
(2)分析讨论实验中各种材料和试剂的作用,尝试用表格完成。提示:
2.在本实验中,①滤纸条的一端要剪去两角,②滤液细线要重复画一到两次,且要求细、直、齐,③滤液细线不能触及层析液。这些操作的目的分别是什么?提示:①使色素在滤纸条上扩散均匀;②使分离出的色素带平整、不重复;③防止色素直接溶解到层析液中。
3.实验结果及分析 (1)请标出实验得到的色素在滤纸条上的分布及颜色,并分析图示。
色素扩散速率越快,说明溶解度越高,溶解度的高低为胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b;色素带越宽,则含量越多,四种色素含量由多到少为叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素。
提示:图乙所示结果最有可能来自秋冬季节的银杏落叶。秋冬季节气温较低,叶绿素合成酶的活性降低,并且低温条件下叶绿素易分解,而叶黄素和胡萝卜素比较稳定。
4.下图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置。据图分析回答下列问题。
(1)实验时应将滤液滴在　　　　。(填“a处”或“b处”)。 答案:a处(2)在定性滤纸上会出现4个不同颜色的同心圆,最大的圆圈含有的色素种类是什么,呈现什么颜色?最小的圆圈含有的色素种类是什么,呈现什么颜色?提示:胡萝卜素,橙黄色;叶绿素b,黄绿色。
5.温室或大棚种植蔬菜时,最好选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜?理由是什么?提示:无色透明的。有色玻璃或塑料薄膜主要透过同色光,其他色光很少或不能透过,不利于光合作用;而无色透明的玻璃或塑料薄膜能透过日光中的各色光,有利于光合作用的进行。
归纳提升1.注意事项及原因分析
2.绿叶中色素的提取和分离实验异常现象分析(1)收集到的滤液绿色过浅①未加二氧化硅(石英砂),研磨不充分。②使用放置数天的叶片,滤液中色素(叶绿素)含量太少。③一次加入大量的无水乙醇(正确做法:分次加入少量无水乙醇提取色素)。④未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。
(2)滤纸条色素带重叠:滤纸条上的滤液细线较粗。(3)滤纸条看不见色素带①忘记画滤液细线。②滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中。
影响叶绿素合成的“三大”因素(1)光照:光照是影响叶绿素合成的主要条件,一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,叶片会发黄。(2)温度:温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性,进而影响叶绿素的合成;低温时叶绿素容易被破坏,使叶子变黄。(3)矿质元素:缺少氮、镁等会直接影响叶绿素的合成;缺铁,某些酶无法合成,进而影响叶绿素的合成。
典型例题下图表示用韭菜宿根进行的相关对照实验的流程。下列叙述错误的是(　　)
A.提取色素时,要加入SiO2和CaCO3进行充分研磨B.色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在无水乙醇中的溶解度不同C.实验结果①可说明叶绿素合成需要光照D.实验结果②表明韭菜中提取的色素吸收光的种类更多
解析:提取色素时加入SiO2是为了使研磨充分,而加入CaCO3是为了防止色素被破坏。色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同。实验结果①色素带不同,可说明叶绿素合成需要光照。韭菜所含色素种类比韭黄多,表明韭菜中提取的色素吸收光的种类更多。答案:B
【变式训练】 1.下列关于叶绿素提取的叙述,错误的是(　　)A.菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料B.加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏C.用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素D.研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分
解析:菠菜绿叶富含叶绿素,可用作提取叶绿素的材料。加入碳酸钙可避免研磨过程中液泡中的有机酸等物质对叶绿素造成破坏。用乙醇提取到的叶绿体色素含有胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。研磨时加石英砂的目的是使研磨更充分。答案:C
2.在进行叶绿素提取和分离的实验时,不能让层析液没及滤液细线的原因是(　　)A.这样会导致色素在滤纸上扩散不均匀而影响实验结果B.滤纸条上的滤液细线会变粗而使色素太分散C.色素会溶解在层析液中而使结果不明显D.滤纸条上的几种色素会混合起来答案:C
知识点二 叶绿体的结构适于进行光合作用
问题引领1.下图为叶绿体的结构模式图,结合图示思考讨论下列问题。(1)上图中的①②③所代表的结构分别是　　　　　　　、　　　　　　和　　　　　　。 答案:叶绿体的外膜和内膜　叶绿体基质　基粒
(2)捕获光能的色素分布在上图中的哪个结构上?该结构是如何构成的?提示:捕获光能的色素分布在③基粒上,基粒是由一个个的类囊体堆叠而成的。(3)叶绿体是如何增大生物膜面积的?提示:叶绿体中含有很多个基粒,而每个基粒是由很多个类囊体堆叠而成的,如此多的基粒和类囊体增大了叶绿体的膜面积。
(4)进行光合作用所必需的酶分布在叶绿体的哪些结构中?提示:分布在类囊体和基质中。
2.恩格尔曼实验(1)恩格尔曼实验的结论是什么?提示:证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用释放氧。
(2)下图是恩格尔曼实验装置改装示意图,光线先通过三棱镜再通过叶绿体色素提取液照射玻片上的水绵,一段时间后,水绵周围好氧细菌分布无显著变化,请分析其原因。
提示:三棱镜将光分为七色光,叶绿体色素提取液主要吸收红光和蓝紫光。故先通过三棱镜再通过叶绿体色素提取液照射到水绵上的光,没有红光和蓝紫光,导致水绵不同部位的光合作用强度变化不大,产生氧气的量大致相同。因此,一段时间后,水绵周围好氧细菌分布无显著变化。
3.总结叶绿体与能进行光合作用这一功能相适应的结构特点。提示:叶绿体由无色透明的双层膜包被,内部有许多基粒。每个基粒都是由一个个圆饼状的类囊体堆叠而成的,吸收光能的四种色素分布在类囊体的薄膜上。众多的基粒和类囊体增大了受光面积。在类囊体膜上和叶绿体基质中,还有许多进行光合作用所必需的酶。
归纳提升恩格尔曼实验方法的巧妙之处(1)巧选实验材料:选择水绵和好氧细菌,水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察;用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。(2)巧妙排除干扰因素:没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。(3)巧妙设计对照实验:用极细的光束照射,叶绿体上可分为光照多和光照少的部位,相当于一组对照实验;临时装片暴露在光下的实验再一次验证了实验结果。
典型例题图甲为叶绿体结构模式图,图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。下列相关叙述正确的是(　　)A.图乙所示结构取自图甲中的①或③B.与光合作用有关的酶全部分布在图乙所示结构上C.④是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础D.叶绿体以图甲中③的形式扩大膜的表面积
解析:图乙所示结构含有光合色素,光合色素只分布在叶绿体的类囊体薄膜上,对应图甲中的③。在叶绿体的基质(图甲④)中,也分布有与光合作用有关的酶。图甲中④是叶绿体基质,而吸收光能的色素分布在类囊体的薄膜上。③是叶绿体的类囊体薄膜,叶绿体以图甲中③的形式扩大膜的表面积。答案:D
【变式训练】 下图为某种细胞器的结构模式图。下列叙述错误的是(　　)A.结构①的基本支架是磷脂双分子层B.结构②的选择透过性与蛋白质的种类和数量有关C.结构③的膜表面积大,有利于实现能量转换D.结构④中含有光合作用所需的酶,能完成能量的吸收和转化
解析:结构④是叶绿体基质,不含光合色素,不能吸收、转化光能。答案:D