光合色素与光能捕获
1.3.6 捕获光能的色素和结构及光合作用的原理
①缺Mg导致叶绿素合成减少，吸收光能减少，光合作用降低。 ②研究证实，叶片氮含量与叶绿素含量之间呈正相关。因此，当 叶绿素含量低下时，要对植株进行适量施氮肥，这样可以提高叶 绿素的含量，从而促进植物的生长、发育。
干旱可促进植物体内脱落酸（ABA）的合成，脱落酸促
（4）水 进叶绿素的降解, 降低叶片的光合速率。
III.材料用具
• 依据操作步骤分析需要用到的材料用具
流动相 （层析液）
跟我亲就跟 着我跑
提示： 纸层析时层析液必须与水互不相 容，因此酒精不适合用作层析液。
——橙黄色(胡萝卜素) ——黄色[叶黄素(类)]
提示： 1、胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a和叶绿素b在纸层析上的排序 反映了不同色素非极性的强弱。 2、胡萝卜素微溶于乙醇，故理 论上滤纸条上色素的含量不能 反映绿叶中色素的含量。
用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线画一条细线（可将滤液倒入 培养皿，再用盖玻片蘸取滤液，在横线处按压出均匀的细线）。
固定相 （水）
跟我亲就给 我留下
II.操作步骤
– 提取绿叶中的色素（操作及注意事项）
• 绿叶→研磨(CaCO3+SiO2＋C2H5OH)→过滤
– 分离滤液中的色素（操作及注意事项）
• 制备滤纸条→画滤液细线→纸层析
上海世博会叶子概念车
光合作用汽车的动力原理？
车顶的大叶子是一部奇妙的光电转 化器，能把太阳能转化为电能。此 外，“叶子”还能够实现风电转换 ，进行二氧化碳吸附和转换。
1.捕获光能的色素在哪里？有哪些？ 2.叶绿体的结构有哪些适于进行光合作用？ 3.光能被色素吸收后，起了什么作用？ 4.人类是怎样认识到光合作用原理的？ 5.什么是光反应？什么是暗反应？ 6.结构稳定的水分子，为什么能够分解产生 氧气？ 7.H2O分解产生的H+去了哪里？ 8.光合作用受哪些因素的影响？ 9.靠人工光源生产蔬菜有什么好处？ 10.什么是化能合成作用？
能量之源-光与光合作用-捕获光能的色素和结构
第 3 页 共 4 页 第 4页 共4页【学以致用】1.右图是叶绿体的结构简图，有关叙述错误的是（ ） A ．①和②是选择透过性膜B ．与光合作用有关的色素分布在③上C ．③基粒是由一个个圆饼拳的囊状结构堆叠而成D ．与光合作用有关的酶只分布在③上 2.关于叶绿素的叙述，错误的是 A ．叶绿素a 和叶绿素b 都含有镁元素 B ．被叶绿素吸收的光可用于光合作用C ．叶绿素a 和叶绿素b 在红光区的吸收峰值不同D ．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光3. 关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是 （ ） A. 使用定性滤纸过滤研磨液B. 将干燥处理过的定性滤纸条用于层析C. 在划出一条滤液细线后紧接着重复划线 2 ~ 3 次D. 研磨叶片时,用体积分数为70%的乙醇溶解色素4.某同学提取得到叶绿体色素溶液后，取一圆形滤纸，在滤纸中央滴一 滴色素提取液，再滴一滴层析液，色素随层析液扩散得到右图结果， 则1、2、3、4四条色带依次表示（ ） A ．胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a 、叶绿素b B ．叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a 、叶绿素b C ．叶绿素a 、叶绿素b 、胡萝卜素、叶黄素 D ．叶绿素b 、叶绿素a 、胡萝卜素、叶黄素5．在一定时间内，同一株绿色植物在哪种光的照射下，放出的氧气最多（ ）A ．红光和绿光B ．红光和蓝紫光C ．蓝紫光和绿光D ．蓝紫光和橙光6.下列是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是（ ） 色 素 含 量甲乙丙丁 扩散距离A ．提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发B ．水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是（甲+乙）<（丙+丁）C ．四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大D ．四种色素中，丙和丁主要吸收红光7.某同学用韭黄研磨后的提取液进行色素分离，在滤纸条上将出现几条明显的色素带（ ） A.0条 B.1条 C.2条 D.4条8.某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48 h 后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。
2025高考生物总复习捕获光能的色素和结构及光合作用的原理
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________________。
《光合色素与光能的捕获》 教学设计
《光合色素与光能的捕获》教学设计一、教学目标1、知识目标（1）说出叶绿体中色素的种类和作用。
（2）说明光合作用中光能的捕获过程。
2、能力目标（1）通过实验探究，培养学生的科学探究能力和实验操作能力。
（2）通过对光合作用过程的分析，培养学生的逻辑思维能力和综合运用知识的能力。
3、情感态度与价值观目标（1）通过了解光合作用的发现历程，培养学生严谨的科学态度和不断探索的精神。
（2）通过认识光合作用对自然界的意义，增强学生保护环境、爱护自然的意识。
二、教学重难点1、教学重点（1）叶绿体中色素的种类和作用。
（2）光合作用中光能的捕获过程。
2、教学难点（1）叶绿体中色素的提取和分离实验。
（2）光合作用中光能的转化机制。
三、教学方法讲授法、实验法、讨论法、多媒体辅助教学法四、教学过程1、导入新课通过展示绿色植物在阳光下生长的图片或视频，引导学生思考植物是如何利用光能进行生长和发育的，从而引出本节课的主题——光合色素与光能的捕获。
2、知识讲解（1）叶绿体的结构利用多媒体展示叶绿体的结构示意图，讲解叶绿体的形态、结构和功能。
重点介绍叶绿体中的基粒和基质，以及它们在光合作用中的作用。
（2）光合色素的种类和作用向学生介绍光合色素的种类，包括叶绿素（叶绿素 a 和叶绿素 b）和类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）。
通过比较不同色素的颜色、吸收光谱等特征，讲解它们在光能捕获中的作用。
例如，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。
（3）光能的捕获过程结合光合作用的光反应阶段，讲解光能是如何被捕获并转化为化学能的。
首先，光合色素吸收光能，使叶绿素分子中的电子被激发，脱离叶绿素分子。
这些激发态的电子经过一系列的传递，最终传递给辅酶Ⅱ（NADP+），使其被还原为NADPH。
同时，在电子传递过程中，叶绿体中的类囊体膜两侧会形成质子梯度，驱动质子穿过ATP 合成酶，促使 ADP 和磷酸合成 ATP。
3、实验探究（1）叶绿体中色素的提取和分离实验①实验原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，因此可以用无水乙醇提取色素。
光合作用的机理
光合作用的机理
光合作用是植物及某些微生物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的生物化学过程。
下面是光合作用的基本机理：
1.光能吸收：光合作用发生在植物细胞的叶绿体中。
叶绿体内含有一种绿色的色素分子叫叶绿素，它能够吸收光能。
光能主要被吸收在叶绿素分子中的一个特殊结构叫反应中心。
2.光合色素捕获光能：当叶绿素分子吸收到光能后，光能将能量传递给反应中心的电子。
这个过程被称为光合色素的激发，激发后的电子具有高能量。
3.光化学反应：激发的电子随后经过一系列复杂的光化学反应，其中一个关键步骤是光合作用的两个主要阶段：光能转化和化学能转化。
4.光能转化：在光能转化阶段，激发的电子通过一系列电子传递过程在叶绿体内移动，形成光合电子传递链。
这个链上的蛋白质复合物将电子从一个分子传递到另一个分子，释放出能量。
这个过程中，能量逐渐被升级，保存为能高且稳定的分子中，如ATP（三磷酸腺苷）。
5.化学能转化：在化学能转化阶段，由光能转化产生的高能电子和ATP提供能量，将二氧化碳（CO2）和水（H2O）通过一系列酶催化的反应转化为葡萄糖和其他有机物。
这个阶段被称为碳固定，其主要反应是卡尔文循环。
光合作用的机理是通过吸收和利用光能，将二氧化碳和水转化为有机物和氧气。
这个过程依靠叶绿体中的叶绿素和其他辅助色素分子，通过光能转化和化学能转化两个阶段的反应来实现。
光合作用是地球上生命能量流动的关键过程，为维持生态平衡和氧气的供应发挥着重要作用。
植物光合作用的基本原理
植物光合作用的基本原理植物光合作用是指在阳光和水的作用下，绿色植物通过光合色素吸收光能将二氧化碳转化为有机物质和氧气的生物化学过程。
它是地球生态系统中最为重要的生物化学过程之一，是维持全球生态平衡的重要环节之一。
光合作用的基本过程包括光能捕获、电子传递、化学能合成和氧气释放四个步骤。
第一步：光能捕获植物中主要光合色素是叶绿素。
当太阳光照射到叶绿素时，叶绿素会吸收其中的蓝色和红色光，而反射绿色光，因此使植物呈现绿色。
叶绿素通过吸收光能激发，将光能转化为化学能。
第二步：电子传递激发后的叶绿素通过电子传递链，将激发态电子传递给另一个分子。
在此过程中，光能被转化为电子的动能，电子携带的能量传递给电子传递链上下一个分子。
最终，电子聚集在一个复合物中，称为光合成反应中心。
光合成反应中心是光合作用的核心部分，其中的电子被用于生成高能化合物，供后续光合作用反应使用。
第三步：化学能合成将激发态电子聚集在一起的光合成反应中心会吸收光子，进而产生高能中间体。
这是一种高能反应物，能够酿成碳水化合物和其他生物大分子（例如葡萄糖）。
这个过程需要消耗能量，而这个能量是由电子传递链提供的。
在光合作用中，化学能合成是最后一个主要过程，也是最具生物学意义的一个过程。
第四步：氧气释放光合作用最后一个步骤是氧气的释放。
光合作用期间，氧气是作为副产品在环境中释放的。
光合作用所产生的氧气是大气中最重要的组成部分之一，也是多种生物的重要呼吸气体。
总的来看，植物光合作用提供了全球生态系统所需要的有机物质和氧气。
光合作用还为植物提供了能量，使其能够正常生长、繁殖和存活。
除此之外，光合作用对全球环境的影响也非常重要。
它可以通过固定大量二氧化碳，起到减缓全球变暖的重要作用。
因此，我们应该认识到植物光合作用的重要性，理解其基本原理，以更好地保护和维护我们的地球生态系统。
光合色素光敏色素
光合色素光敏色素
光合色素和光敏色素是植物体内两种不同的色素分子，它们在功能上有所区别：
1.光合色素：光合色素主要参与光合作用，是植物进行光能捕获和转化的
关键物质。
主要包括叶绿素（chlorophyll a、chlorophyll b）以及类胡萝卜素等。
其中，叶绿素a是负责光反应中心的主要色素，能够吸收红光和蓝紫光，并将光能转化为化学能；而类胡萝卜素则辅助吸收蓝光，
同时也起着保护叶绿素不受强光损害的作用。
2.光敏色素：光敏色素（Phytochrome）是一种具有感知和响应光信号
的色素蛋白，它不直接参与光合作用，而是参与植物的光形态建成，即
植物根据光照条件调节自身生长发育的过程，如种子萌发、幼苗去黄
化、茎的伸长、花青素合成及叶片脱落等。
光敏色素主要有Pr和Pfr两种形式，两者可以相互转换，在不同波长的光照射下调控植物的生理活
动。
总结来说，光合色素是植物利用太阳能进行光合作用的重要工具，而光敏色素则是植物感应环境光周期变化并据此调整其生理节律和形态发育的重要光受体。
植物的光合作用与呼吸作用
植物的光合作用与呼吸作用植物是自然界中最重要的生物之一，它们通过光合作用和呼吸作用分别完成能量的获取和利用。
光合作用是植物在光的作用下，将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程，而呼吸作用则是通过氧气将有机物质分解为二氧化碳和水，并释放出能量。
这两个过程对于植物的生长和发展起着至关重要的作用。
一、光合作用光合作用是植物独有的特性，是植物体内叶绿素的光能捕获过程。
它可以分为光合色素捕获光能和利用光能合成有机物质两个阶段。
1. 光合色素捕获光能光合色素是存在于植物叶绿体中的一种生物发光分子。
它能够吸收太阳光中的光子，并将光能转化为植物能够利用的化学能。
主要的光合色素是叶绿素，它能吸收红光和蓝光，而不吸收绿光，因此植物反射绿色的光线，呈现出绿色的外观。
光合色素通过叶绿体内的色素分子进行光吸收，形成一个光合单位，也称为反应中心。
每个光合单位由一对反应中心组成，其中P680（光系统Ⅱ）吸收红光，而P700（光系统Ⅰ）吸收蓝光。
当光能被吸收后，反应中心便开始催化光化学反应，将光能转化为化学反应能。
2. 合成有机物质在光合作用的第二阶段中，植物利用吸收到的能量合成有机物质。
这个过程中，光能被转化为化学能，并用于CO2的固定和有机物合成。
首先，叶绿体的光化学反应将光能转化为ATP和NADPH两种能量。
ATP是细胞内通用的能量储存分子，它能够在合成有机物的过程中释放出能量。
NADPH则是将能量转移到其他化学反应中的辅助分子。
光化学反应产生的ATP和NADPH被用于卡尔文循环，这是光合作用的主要反应过程，也是合成有机物质的关键步骤。
在卡尔文循环中，植物利用ATP和NADPH将CO2转化为有机物质，主要是葡萄糖。
这个过程包括一系列的化学反应，需要多个酶的催化作用。
最终，植物通过光合作用合成的有机物质能够被用于植物的生长和代谢活动。
二、呼吸作用呼吸作用是植物将有机物质分解为二氧化碳和水，并释放出能量的过程。
在呼吸作用中，植物通过氧气将有机物质完全氧化，从而产生ATP能量供给细胞的正常代谢活动。