第10讲光合作用

1、1 1、实验原理：、实验原理：提取：提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂而不溶绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂而不溶 于水，所以可以用于水，所以可以用无水乙醇等无水乙醇等提取绿叶中提取绿叶中 的色素。的色素。分离：分离：绿叶中的色素在绿叶中的色素在层析液层析液中的中的溶解度不同溶解度不同； 溶解度高的随层析液在滤纸上溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快扩散得快； 反之，则慢。从而使各色素相互分离。反之，则慢。从而使各色素相互分离。纸层析法纸层析法捕获捕获.研磨研磨材料材料:5g鲜叶鲜叶药品药品SiO2CaCO3 无水乙醇无水乙醇(1)、提取绿叶中的色素2、方法步骤、方法步骤使研磨充分使研磨充分防止

2、色素破坏防止色素破坏溶解色素溶解色素.过滤：获取绿色滤液过滤：获取绿色滤液制备滤纸条制备滤纸条铅笔线铅笔线画铅笔细线画铅笔细线滤液细线滤液细线画滤液细线画滤液细线要求：要求：细细、直直、齐且重复齐且重复2323次？次？画滤液细线画滤液细线剪去两角的原因是什么？剪去两角的原因是什么？防止两边色素层析时扩散过快防止两边色素层析时扩散过快色素的量才足，并且每种色素都有共同的起点色素的量才足，并且每种色素都有共同的起点（2）色素的分离）色素的分离分离绿叶中的色素：分离绿叶中的色素：插滤纸条插滤纸条层析液层析液培养皿培养皿滤液细线不能触及层析液滤液细线不能触及层析液胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿

3、素a叶绿素叶绿素b滤液细线上的色素会溶解在层析滤液细线上的色素会溶解在层析液中，从而得不到色素带液中，从而得不到色素带讨论讨论：1.1.滤纸条上滤纸条上有几条不同颜色的有几条不同颜色的色带？其排序怎样？色带？其排序怎样？宽窄如何？这说明宽窄如何？这说明了什么？了什么？观察与记录：观察与记录：2022-6-137例例1、下图表示叶绿体色素提取和分离实验的部分材料和、下图表示叶绿体色素提取和分离实验的部分材料和用具。据图回答：用具。据图回答： （2）图中加入研钵内的物质：）图中加入研钵内的物质：A 10毫升；作用毫升；作用是是 ；B 少许，作用是研磨得充分；少许，作用是研磨得充分；C 少许，作用是

4、少许，作用是 。（3）将研磨液倒入）将研磨液倒入中时，漏斗基部放中时，漏斗基部放 。无水乙醇无水乙醇溶解色素溶解色素二氧化硅二氧化硅碳酸钙碳酸钙防止研磨过程中色素被破坏防止研磨过程中色素被破坏一块单层尼龙布一块单层尼龙布第一步：提取色素第一步：提取色素（1）选材：应选取鲜嫩、颜色）选材：应选取鲜嫩、颜色 的叶片，以保证的叶片，以保证含有较多的色素。含有较多的色素。深绿深绿绿叶A BC例例1、下图表示叶绿体色素提取和分离实验的部分、下图表示叶绿体色素提取和分离实验的部分材料和用具。据图回答：材料和用具。据图回答： （4）剪去两角的作用是）剪去两角的作用是 。画滤液细线的要求是画滤液细线的要求是

5、。防止两边色素层析时扩散过快防止两边色素层析时扩散过快细、齐、直细、齐、直 干燥后重复一至两次干燥后重复一至两次第二步：制备滤纸条第二步：制备滤纸条第三步：画滤液细线第三步：画滤液细线绿叶A BC（6）色素带最宽的）色素带最宽的是是 ，扩散最快的是扩散最快的是 。不能让滤液细线触及层析液不能让滤液细线触及层析液叶绿素叶绿素a a胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素（橙黄色）胡萝卜素（橙黄色）叶绿素（蓝绿色）叶绿素（蓝绿色）叶绿素（黄绿色）叶绿素（黄绿色）叶黄素（黄色）叶黄素（黄色）第四步：分离绿叶中的色素第四步：分离绿叶中的色素绿叶A BC（5）上图中）上图中层析操作过程应注意层析操作过程应注意 ；层析原

6、理是层析原理是 ；加盖的目的是加盖的目的是 。四种色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同四种色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同防止层析液挥发防止层析液挥发例例2.某同学在做提取和分离中色素的实验时，收集到的色某同学在做提取和分离中色素的实验时，收集到的色素提取液为淡绿色。分析产生该结果的可能原因是什么？素提取液为淡绿色。分析产生该结果的可能原因是什么？研磨不充分，色素未能充分提取出来研磨不充分，色素未能充分提取出来无水酒精加入量太多，稀释了色素提取液无水酒精加入量太多，稀释了色素提取液无水酒精加入得太少，色素未提取出来无水酒精加入得太少，色素未提取出来未加碳酸钙，叶绿素分子已经被破坏未加碳酸钙

7、，叶绿素分子已经被破坏A.B.C.D.提取绿叶中色素时提取绿叶中色素时, ,收集到的提取液呈收集到的提取液呈淡绿色淡绿色, ,其原因可能其原因可能有以下几种：有以下几种：1.1.选取的叶片含色素少；选取的叶片含色素少；2.2.研磨不充分研磨不充分, ,色素未能充分提取出来；色素未能充分提取出来；3.3.提取液太多提取液太多, ,使色素提取液浓度降低；使色素提取液浓度降低；4.4.未加碳酸钙未加碳酸钙, ,造成研磨过程中叶绿素分子被破坏造成研磨过程中叶绿素分子被破坏 3-2P463-2P46例例3.3.（20112011广东理综广东理综2929题）题）（1616分）中国饮食讲究分）中国饮食讲究“

8、色香色香味味“，颜色会影响消费。李同学拟研发，颜色会影响消费。李同学拟研发“绿色绿色”食用色素，食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。I.I.提取叶绿素提取叶绿素(1)(1)提取食用叶绿素的提取食用叶绿素的X X应该为应该为 ，原因是，原因是 。标准答案：对人无害的有机溶剂（食用酒精）（标准答案：对人无害的有机溶剂（食用酒精）（2 2分）分）补充答案：白酒（无水乙醇、乙醇、酒精等，不考虑浓度）（补充答案：白酒（无水乙醇、乙醇、酒精等，不考虑浓度）（2 2分）分）有机溶剂（有机溶剂（1 1分）；无水乙醇和丙酮（分）；无水乙醇和丙

9、酮（1 1分）分）标准答案：叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响标准答案：叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响 （2 2分）分）补充答案：叶绿素补充答案：叶绿素/ /色素溶于有机溶剂色素溶于有机溶剂/ /酒精酒精/ /乙醇乙醇/ /丙酮（丙酮（1 1 分）；考虑溶剂对人体的影响（溶剂要无害或低毒分）；考虑溶剂对人体的影响（溶剂要无害或低毒 或较小等）（或较小等）（1 1分）；分）；.探究探究pHpH对叶绿素稳定性的影响对叶绿素稳定性的影响取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温( (约约25)25)下进行实验方法和结果如下表：下进

10、行实验方法和结果如下表：注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。根据所学知识和实验结果，请回答：根据所学知识和实验结果，请回答：(2)(2)表中表中Y Y应该为应该为 ，原因是，原因是 。8.08.0标准答案：标准答案：实验中自变量的变化有规律和应考虑碱性实验中自变量的变化有规律和应考虑碱性pHpH对对叶绿素稳定性的影响（叶绿素稳定性的影响（2 2分）分）标准答案：标准答案：实验中自变量的变化有规律和应考虑碱性实验中自变量的变化有规律和应考虑碱性pHpH对对叶绿素稳定性的影响（叶绿素稳定性的影响（2 2分）分）补充答案：自变量补充答案：自变量/pH浓度梯度变化的规律性（梯度

11、递增浓度梯度变化的规律性（梯度递增或或 减、相差减、相差1或或1个单位）（个单位）（1分）；分）；pH逐渐下降（逐渐下降（1分）；分）；自变量相同的变化间隔（自变量相同的变化间隔（1分）；呈梯度变化（分）；呈梯度变化（1分）；分）；等量变化（等量变化（1分）碱性分）碱性pH对叶绿素稳定性的影响（对叶绿素稳定性的影响（1分）分）0分答案：自变量分答案：自变量/pH浓度梯度要变化浓度梯度要变化/不同不同/改变；探究改变；探究pH对对 叶绿素稳定性的影响；实验的严谨性，扩大叶绿素稳定性的影响；实验的严谨性，扩大pH值对叶值对叶绿素溶液颜色的影响；叶绿素在碱性条件不受破坏；检测绿素溶液颜色的影响；叶绿

12、素在碱性条件不受破坏；检测在在pH升高后溶液是否还保持绿色；控制该实验的自变量升高后溶液是否还保持绿色；控制该实验的自变量pH。.探究探究pHpH对叶绿素稳定性的影响对叶绿素稳定性的影响取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温( (约约25)25)下进行实验方法和结果如下表：下进行实验方法和结果如下表：注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。根据所学知识和实验结果，请回答：根据所学知识和实验结果，请回答：(3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于 食食品，否则品，否则 。酸性酸性 由

13、于叶绿素被破坏造成食品失绿而影响品质（由于叶绿素被破坏造成食品失绿而影响品质（2分）分）补充答案：两个要点：补充答案：两个要点：1.叶绿素被破坏叶绿素被破坏/分解分解/解离解离/不稳定不稳定（1分）；分）； 2.颜色变化或影响品质（颜色变化或影响品质（1分）分）如：失绿如：失绿/变黄变黄/变黄褐色变黄褐色/ 颜色发生变化（颜色发生变化（1分）；影响品质分）；影响品质/消费消费/外观外观/卖卖相相/质量质量 （1分）；分）；(4)李同学想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请李同学想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。你提供检测方法并写出主要步骤。标准答案：检测方

14、法：纸层析法（标准答案：检测方法：纸层析法（2 2分）分） 主要步骤：主要步骤：制备滤纸条；制备滤纸条；画色素液细线；画色素液细线；用层析法用层析法分离色素；分离色素；观察色素带（观察色素带（2 2分）分）补充答案：层析法或萃取或色谱法（凝胶色谱法）或电泳补充答案：层析法或萃取或色谱法（凝胶色谱法）或电泳法（方法在后续步骤中写出，正确给法（方法在后续步骤中写出，正确给2 2分）；用层析液分）；用层析液分离或纸层析液法（分离或纸层析液法（1 1分）；分）；解释解释分离的原理（分离的原理（1 1分）分）关键词：关键词：1.1.制备滤纸条（粉笔也可）；制备滤纸条（粉笔也可）；2.2.画色素液细线画色

15、素液细线（或点样）；（或点样）；3.3.用层析液分离色素；用层析液分离色素；4.4.观察色素带；不观察色素带；不强调顺序，前后不相关联：答对强调顺序，前后不相关联：答对1 1点（点（0 0分）；答对分）；答对2323点（点（1 1分）；答对分）；答对4 4点（点（2 2分）；错别字扣分）；错别字扣1 1分。分。（1）色素）色素吸收、传递、吸收、传递、转化转化光能光能胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素（约占（约占1/41/4）（约占（约占3/43/4）（橙黄色）（橙黄色）（黄色）（黄色）（蓝绿色）（蓝绿色）（黄绿色）（黄绿色）（2）功能：）功能：

16、（3）影响叶绿素合成的因素：）影响叶绿素合成的因素：光照、温度、矿质元素等。光照、温度、矿质元素等。C55H72O5N4MgC55H70O6N4MgC40H56O2C40H56 只有少量的只有少量的 叶绿素叶绿素a a 知识归纳知识归纳色素与叶片的颜色色素与叶片的颜色正正常常绿色绿色叶色叶色变黄变黄叶色叶色变红变红正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3 1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色1.叶绿素不稳定，叶绿素不稳定，寒冷时，叶绿素分子易被破坏，寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，显示出类胡

17、萝卜素的颜色，叶类胡萝卜素较稳定，显示出类胡萝卜素的颜色，叶子变黄子变黄2.叶绿素合成易受环境影响，叶绿素合成易受环境影响，如如光照不足光照不足，叶绿素，叶绿素合成受阻，类胡萝卜素在光下或黑暗下都能合成；合成受阻，类胡萝卜素在光下或黑暗下都能合成；植株植株缺缺N、Mg、Fe、Mn、Cu和和Zn等矿质元素等矿质元素时时叶绿素的合成受阻；叶绿素的合成受阻；低温低温时，叶绿素的合成明显受时，叶绿素的合成明显受影响。而这些条件对类胡萝卜素的合成影响小，所影响。而这些条件对类胡萝卜素的合成影响小，所以在这些不利条件下叶片易成黄色。以在这些不利条件下叶片易成黄色。秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积累了较

18、秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶子呈现红色绿素因寒冷逐渐降解，叶子呈现红色叶绿素中的叶绿素中的Mg可被可被H、Cu、Zn等离子取等离子取代。当代。当Mg被被H取代后，则成为取代后，则成为褐色的去镁褐色的去镁叶绿素叶绿素。当叶片受伤后，液泡中的。当叶片受伤后，液泡中的H渗入渗入细胞质，置换叶绿素分子中的细胞质，置换叶绿素分子中的Mg而形成去而形成去镁叶绿素，所以叶片常变成褐色。镁叶绿素，所以叶片常变成褐色。制备浸制标本时，用醋酸铜溶液处理植物，制备浸制标本时，用醋酸铜溶液处理植物，

19、Cu取代取代Mg形成更稳定的绿色去镁叶绿素，形成更稳定的绿色去镁叶绿素，使标本长期保持绿色，但叶绿素的光学特使标本长期保持绿色，但叶绿素的光学特性则丧失了。性则丧失了。（4）叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱）叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱叶绿素主要吸收：叶绿素主要吸收：类胡萝卜素主要吸收：类胡萝卜素主要吸收：红光红光和蓝紫光和蓝紫光蓝紫光蓝紫光类胡萝类胡萝叶绿叶绿叶绿叶绿为什么叶子会呈现绿色？为什么叶子会呈现绿色？荧光现象荧光现象叶绿体中的色素主要吸收叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光红橙光和蓝紫光(2)叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效率最低。应用应用:不同颜色温室大棚的光合效率不同颜

20、色温室大棚的光合效率(1)(1)无色透明大棚日光中各色光均无色透明大棚日光中各色光均能透过，有色大棚主要透过同色能透过，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以用无光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合效率最高。色透明的大棚光合效率最高。例例4 4、（、（20132013新课标新课标IIII卷）卷）2. 2. 关于叶绿素的叙关于叶绿素的叙述，错误的是（述，错误的是（ ）A.A.叶绿素叶绿素a a和叶绿素和叶绿素b b都含有镁元素都含有镁元素B.B.被叶绿素吸收的光可用于光合作用被叶绿素吸收的光可用于光合作用C.C.叶绿素叶绿素a a和叶绿素和叶绿素b b在红光区的吸收峰值不同在红光区

21、的吸收峰值不同D.D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光光D例例5 5、 关于叶绿体中色素的提取和分离实关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是（验的操作，正确的是（ ）A. A. 使用定性滤纸过滤研磨液使用定性滤纸过滤研磨液B. B. 将干燥处理过的定性滤纸条用于层析将干燥处理过的定性滤纸条用于层析C. C. 在划出一条滤液细线后紧接着重复划在划出一条滤液细线后紧接着重复划线线2-3 2-3 次次D. D. 研磨叶片时，用体积分数为研磨叶片时，用体积分数为70%70%的乙醇的乙醇溶解色素溶解色素B例例6 6、（、（20132013海南卷）海

22、南卷）8.8.关于叶绿素提取的关于叶绿素提取的叙述，错误的是（叙述，错误的是（ ）A A菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料B B加入少许加入少许CaCOCaCO3 3能避免叶绿素被破坏能避免叶绿素被破坏C C用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素D D研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分C C例例7.如图为正常绿色植物的叶绿素如图为正常绿色植物的叶绿素a的吸收光谱、叶绿的吸收光谱、叶绿体色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱（作用光谱体色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱（作用光谱代表各种波长下植物的光合

23、作用效率）。以下对该图的代表各种波长下植物的光合作用效率）。以下对该图的分析错误的是分析错误的是A.图示表明叶绿素图示表明叶绿素a主要吸收红光和蓝紫主要吸收红光和蓝紫光光B.总吸收光谱是代表总吸收光谱是代表叶绿体叶绿体4种色素对光能种色素对光能的吸收的吸收C.图示表明只有叶绿图示表明只有叶绿素素a吸收的光能才能用吸收的光能才能用于光合作用于光合作用D.总吸收光谱与光合作用光谱基本一致，说明叶绿体色总吸收光谱与光合作用光谱基本一致，说明叶绿体色素吸收光能都能参加光合作用素吸收光能都能参加光合作用C叶绿体立体结构模式图外膜内膜基粒基质1 1、叶叶绿绿体体捕获捕获( (含含暗反应酶暗反应酶和少量和少

24、量DNADNA和和RNARNA) )基粒基粒基质基质( (含光合含光合色素色素和和光反应酶光反应酶) )分布：主要存在绿色分布：主要存在绿色植物的植物的叶肉细胞叶肉细胞里以里以及及幼嫩茎秆的皮层细幼嫩茎秆的皮层细胞胞里。里。功能：绿色植物进行功能：绿色植物进行光合作用光合作用的场所。的场所。例例8.(双选双选)如如图甲为叶绿体结构模式图，图乙是从图甲中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取出的部分结构放大图。下列相关叙述正确的是A图中甲生物膜的面积主要靠内膜向内折叠形成嵴而增图中甲生物膜的面积主要靠内膜向内折叠形成嵴而增大大B图中乙所示的结构来自图甲

25、中的图中乙所示的结构来自图甲中的C含有含有4种色素，其中含量最多的色素颜色为蓝绿色种色素，其中含量最多的色素颜色为蓝绿色DATP的合成场所是的合成场所是，分解场所是，分解场所是BC采用采用同同位素标位素标记法记法探探明明“卡卡尔文循尔文循环环”17711771年,英国普普利斯特利斯特利利水分是水分是建造植建造植物体的物体的唯一唯一原原料料18801880年年, ,美国恩美国恩格尔曼格尔曼19391939年年, ,美国鲁美国鲁宾与卡宾与卡门门16641664年年, ,比利时比利时海尔蒙海尔蒙特特植物能植物能更新空更新空气气, ,但但他没有他没有发现光发现光在植物在植物更新空更新空气的作气的作用用

26、.氧气是氧气是叶绿体叶绿体释放出释放出来的，来的，叶绿体叶绿体是绿色是绿色植物进植物进行光合行光合作用的作用的场所。场所。光合作光合作用的产用的产物除氧物除氧气外还气外还有有淀粉淀粉17791779年年, ,荷兰荷兰英英格豪斯格豪斯普的实验普的实验只有在只有在阳阳光照射下光照射下才能成功才能成功;植物体只植物体只有有绿叶绿叶才才能更新浑能更新浑浊的空气浊的空气18451845年年, ,梅耶梅耶( (德国德国) )依据依据能量能量转化与守转化与守恒定律恒定律植植物进行光物进行光合作用时，合作用时，把把光能转光能转化成化学化成化学能能储存起储存起来来2020世纪世纪4040年代年代美国美国卡卡尔文

27、尔文采用采用同同位素标位素标记法记法证证明光合明光合作用释作用释放的放的氧氧来自水来自水1864年年,德国德国萨萨克斯克斯 材料材料1：1642年，比利时科学家海尔蒙特进行了一项著年，比利时科学家海尔蒙特进行了一项著名的柳树实验。他在一个花盆里栽种了一棵名的柳树实验。他在一个花盆里栽种了一棵2.3 kg的柳的柳树。栽种前，花盆里的泥土经过高温烘烤干燥后称重为树。栽种前，花盆里的泥土经过高温烘烤干燥后称重为90.8 kg。以后的。以后的5年中，海尔蒙特除了只给柳树浇水外，年中，海尔蒙特除了只给柳树浇水外，没有在花盆里添加任何物质，每年秋天柳树的落叶也没没有在花盆里添加任何物质，每年秋天柳树的落叶

28、也没有称重和计算：有称重和计算：5年后，他将柳树和泥土分开称重，发年后，他将柳树和泥土分开称重，发现柳树的重量变成了现柳树的重量变成了76.7 kg，泥土烘干后的重量为，泥土烘干后的重量为90.7 kg，比原来只减少，比原来只减少0.1 kg。于是他得出结论：。于是他得出结论：柳树获得的74.4kg物质只是来源于水1 1、16421642年，海尔蒙特年，海尔蒙特(J.B. van Helmont)(J.B. van Helmont)五年后五年后水分是建造植物体的水分是建造植物体的唯一唯一原料原料（1）根据你所掌握的生物学知识，判断海）根据你所掌握的生物学知识，判断海尔蒙特的结论是否确切尔蒙特的

29、结论是否确切?为什么为什么?（2）花盆内的泥土减少了）花盆内的泥土减少了01 kg，其原，其原因是因是 。不确切。柳树干重的增加来自于光合作不确切。柳树干重的增加来自于光合作用产生的有机物。用产生的有机物。 土壤中的土壤中的 矿质离子被柳树吸收矿质离子被柳树吸收 2.1771年普利斯特利实验年普利斯特利实验本实验缺点：缺乏本实验缺点：缺乏 ，实验结果，实验结果的说服力不强。的说服力不强。空白对照空白对照3 3、18641864年，萨克斯（德国）将经年，萨克斯（德国）将经黑暗处理黑暗处理的绿色叶片的绿色叶片一半曝光一半遮光一半曝光一半遮光，几小时后用，几小时后用无水酒精脱色无水酒精脱色（防止叶防

30、止叶片绿色对蓝色的遮掩片绿色对蓝色的遮掩），然后用碘蒸汽处理，曝光叶片），然后用碘蒸汽处理，曝光叶片变蓝，证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。变蓝，证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。 （1 1）萨克斯将绿色叶片先放在暗处几小时的目的是）萨克斯将绿色叶片先放在暗处几小时的目的是 A A将叶片中的水分消耗掉将叶片中的水分消耗掉B B将叶片中原有的淀粉消耗掉将叶片中原有的淀粉消耗掉C C增加叶片的呼吸强度增加叶片的呼吸强度 D D提高叶片对光的敏感度提高叶片对光的敏感度（2 2）在上述实验中，萨克斯对这个实验的设计具有很）在上述实验中，萨克斯对这个实验的设计具有很强的逻辑上的严密性，具体体现在（强

31、的逻辑上的严密性，具体体现在（ ）A A没有对照实验没有对照实验 B B本实验不需要设对照实验本实验不需要设对照实验C C曝光处作为对照实验曝光处作为对照实验 D D遮光处作为对照实验遮光处作为对照实验18641864年，萨克斯（德国）将经年，萨克斯（德国）将经黑暗处理黑暗处理的绿色叶片的绿色叶片一半一半曝光一半遮光曝光一半遮光，几小时后用，几小时后用无水酒精脱色无水酒精脱色（防止叶片绿防止叶片绿色对蓝色的遮掩色对蓝色的遮掩），然后用碘蒸汽处理，曝光叶片变蓝，），然后用碘蒸汽处理，曝光叶片变蓝，证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。 （3 3）该实验因变量为：

32、）该实验因变量为：检测因变量的指标为：检测因变量的指标为：叶片是否制造出淀粉叶片是否制造出淀粉 是否出现颜色变化是否出现颜色变化(出现深蓝色出现深蓝色) 例例9(2013海南单科，海南单科，10)某某植物叶片不同部位的颜色不植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置同，将该植物在黑暗中放置48 h后，用锡箔纸遮蔽叶片后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日两面，如图所示。在日 光下光下照光一段时间，去除锡箔纸，照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，有的没有出现蓝色。其中，没有出现蓝

33、色的部位是没有出现蓝色的部位是Aa、b和和d Ba、c和和eCc、d和和 e Db、c和和eB4 4、恩格尔曼的实验、恩格尔曼的实验隔绝空气隔绝空气完全暴露在光下完全暴露在光下水绵和好氧水绵和好氧细菌的装片细菌的装片1、氧气是由叶绿体释放出来的、氧气是由叶绿体释放出来的 2、叶绿体是植物进行光合作用的场所、叶绿体是植物进行光合作用的场所实验结论实验结论光光恩格尔曼实验的巧妙之处：恩格尔曼实验的巧妙之处：隔绝空气隔绝空气完全暴露完全暴露在光下在光下水绵和好氧水绵和好氧细菌的装片细菌的装片光光黑暗，用极细光束照射选材好选材好：水绵叶绿体呈螺旋：水绵叶绿体呈螺旋 式带状，便于操作和观察。式带状，便于

34、操作和观察。 好氧菌检测氧气释放分布部位。好氧菌检测氧气释放分布部位。环境奇环境奇：没有空气的黑暗环：没有空气的黑暗环境，排除空气中氧气和光干扰。境，排除空气中氧气和光干扰。极细光极细光：用极细光束照射，：用极细光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，以形成对照。的部位，以形成对照。再验证：再验证：水绵放在黑暗（局水绵放在黑暗（局部照光）和曝光的条件下进行对部照光）和曝光的条件下进行对照实验，明确实验结果是由光引照实验，明确实验结果是由光引起。起。例例1010、恩格尔曼证明、恩格尔曼证明“叶绿体叶绿体是光合作用的场所是光合作用的场所”实验成功实验成功与以下无关

35、的是（）与以下无关的是（）A A、选用水绵植物，叶绿体大、选用水绵植物，叶绿体大有利于观察有利于观察B B、选用需氧型细菌，有利于、选用需氧型细菌，有利于证明光合作用释放氧气证明光合作用释放氧气C C、实验中选用厌氧型细菌一、实验中选用厌氧型细菌一定会失败定会失败D D、在黑暗中用极细光束照射，、在黑暗中用极细光束照射，使光照与黑暗为一组对照实验使光照与黑暗为一组对照实验隔绝空气隔绝空气完全暴露完全暴露在光下在光下水绵和好氧水绵和好氧细菌的装片细菌的装片光光黑暗，用极细光束照射叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用，放出氧气。叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用，放出氧气。 结论：结论：例例11

36、、为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有、为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是要给予一定的条件，这些条件是A、光照、有空气、临时装片中无、光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶稀溶液液 B、光照、无空气、临时装片中有、光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶稀溶液液C、黑暗、有空气、临时装片中无、黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶稀溶液液 D、黑暗、无空气、临时装片中有、黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶稀溶液液18O2O25 5、19391939年年, ,美国鲁宾与卡门

37、美国鲁宾与卡门2020世纪世纪4040年代，美国科年代，美国科学家卡尔文利用放射性学家卡尔文利用放射性同位素同位素1414C C标记的标记的1414COCO2 2做做实验研究这一问题。最实验研究这一问题。最终探明终探明COCO2 2中的碳在光合中的碳在光合作用中转化成有机物中作用中转化成有机物中的碳的途径，这一途径的碳的途径，这一途径称为称为卡尔文循环卡尔文循环。19611961年诺贝年诺贝尔化学奖得主尔化学奖得主6、20世纪世纪40年代年代 卡尔文实验卡尔文实验 光合作用是指绿色植物通过光合作用是指绿色植物通过_，利用，利用_，把，把_和和_转化成储存着能量的转化成储存着能量的_，并且释，并

38、且释放出放出_的过程。的过程。2、反应式：、反应式：CO2+H2O* (CH2O)+O2* 光能光能叶绿体叶绿体6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能光能叶绿体叶绿体1、定义、定义叶绿体叶绿体光能光能CO2H2O有机物有机物O2色素色素光光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H酶酶酶酶(CH(CH2 2O)O)COCO2 2吸收吸收光解光解能能固定固定还原还原光反应光反应暗反应暗反应类囊体薄膜上类囊体薄膜上叶绿体基质中叶绿体基质中CO2+H2O* (CH2O)+O2* 光能光能叶绿体叶绿体需色素、光、酶需色素、光、酶需多种酶催化、需多种酶催化、ATP和和H叶绿体类囊体叶

39、绿体类囊体的薄膜上的薄膜上叶绿体的叶绿体的基质基质中中 ATP的合成的合成 ： ADP+Pi+能量能量 ATP酶酶水的光解水的光解 ： 2H2O 4H+O2光光COCO2 2的固定的固定：CO2+C5 2C3酶酶H, ATPC3的还原：的还原：2C3 （CH2O）酶酶ATP中的活跃化学能转变成储中的活跃化学能转变成储存在有机物中的存在有机物中的稳定化学能稳定化学能叶绿素把光能转变成叶绿素把光能转变成活跃活跃的化学能的化学能并储存在并储存在ATP中中项目项目光反应光反应暗反应暗反应条件条件场所场所物质物质变化变化能量能量变化变化联系联系:光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供H和和ATP，暗反应为

40、光反应，暗反应为光反应提供提供ADP和和Pi，两者既有区别，又密切联系。，两者既有区别，又密切联系。3、光反应和暗反应的比较、光反应和暗反应的比较例例12.如图表示植物光合作用的一个阶段，下列各如图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是（双选）（）项叙述正确的是（双选）（）A.该反应的场所是叶绿体的类囊体该反应的场所是叶绿体的类囊体B.C3生成（生成（CH2O）需要）需要H、ATP和多种酶和多种酶C.提高温度一定能提高温度一定能促进（促进（CH2O）的）的生成生成D.无光条件无光条件C3的相的相对含量会上升对含量会上升BD4、C3、C5含量变化含量变化例例13.13.（2004200

41、4全国理综卷）离体的叶绿体在全国理综卷）离体的叶绿体在光照下进行光合作用时，如果突然中断光照下进行光合作用时，如果突然中断COCO2 2气体的供应，短暂时间内叶绿体中气体的供应，短暂时间内叶绿体中C C3 3化合物化合物与与C C5 5化合物相对含量的变化是化合物相对含量的变化是 A AC C3 3化合物增多、化合物增多、C C5 5化合物减少化合物减少 B BC C3 3化合物增多，化合物增多，C C5 5化合物增多化合物增多 C CC C3 3化合物减少，化合物减少，C C5 5化合物增多化合物增多 D DC C3 3化合物减少，化合物减少，C C5 5化合物减少化合物减少C变形光照增强，

42、光合作用增强，但夏日中午变形光照增强，光合作用增强，但夏日中午却又因叶表面的气孔关闭而使光合作用减弱，这却又因叶表面的气孔关闭而使光合作用减弱，这主要是因为（主要是因为（ ）A.A.水分解产生的氢的数量不够水分解产生的氢的数量不够 B.B.叶绿素利用光能合成的叶绿素利用光能合成的ATPATP不足不足C.C.暗反应中还原剂数量不足暗反应中还原剂数量不足 D.D.暗反应中产生的暗反应中产生的C C3 3太少太少D右图所示某阳生植物细胞在夏季晴天某一天内的右图所示某阳生植物细胞在夏季晴天某一天内的光合用过程中光合用过程中C3、C5化合物的数量变化。若第二化合物的数量变化。若第二天中午天气由光照强烈转

43、向阴天时，叶绿体中天中午天气由光照强烈转向阴天时，叶绿体中C3含量的变化、含量的变化、C5含量变化分别相当于曲线中的含量变化分别相当于曲线中的 Acd段段(X)，bc段段(Y) Bde段段(X)，de段段(Y)Cde段段(Y)，cd段段(X) Dcd段段(Y)，bc段段(X)图甲是图甲是A植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。图乙是图乙是A植物光合速率在不同光照强度环境下，光植物光合速率在不同光照强度环境下，光合速率受合速率受CO2浓度影响的变化曲线。浓度影响的变化曲线。a点与点与c点相点相比较，比较，c点时叶肉细胞中点时叶肉细胞中C3的含量的含量；b点与

44、点与c点相比点相比较，较，b点时叶肉细胞中点时叶肉细胞中C5的含量的含量依次是依次是 A高、高高、高 B低、基本一致低、基本一致 C低、高低、高 D高、基本一致高、基本一致 ACO2+ H2O(CH2O)+O2光能光能叶绿体叶绿体光合作用的强度光合作用的强度是指植物在是指植物在单位时单位时间间内通过光合作用内通过光合作用制造糖类的数量制造糖类的数量。影响光合作影响光合作用的环境因用的环境因素：素：H2O CO2浓度浓度光（光（光照强度、光质、光照时间光照强度、光质、光照时间）温度温度矿质元素矿质元素真正真正光合光合速率速率1、光、光OBCACO2吸收吸收CO2释放释放呼吸速率呼吸速率净光净光合

45、速合速率率光照强度光照强度光饱和点光饱和点D光补偿点光补偿点A A、光照强度、光照强度A点：光合作用为点：光合作用为0，只有呼吸作用；，只有呼吸作用；AB段：光合作用增强，呼吸作用不变，但呼吸大于光合；段：光合作用增强，呼吸作用不变，但呼吸大于光合；B点：光合作用等于呼吸作用（点：光合作用等于呼吸作用（光补偿点光补偿点）；）；BC段：光合作用增强，呼吸作用不变，但呼吸小于光合；段：光合作用增强，呼吸作用不变，但呼吸小于光合；C点：光合作用不再增加（点：光合作用不再增加（光饱和点光饱和点），限制因素：内因），限制因素：内因（色素、酶色素、酶）、外因（）、外因（CO2浓度、温度浓度、温度等）等）B

46、 B、光质：、光质：白光白光红光红光蓝紫光蓝紫光。 绿光绿光C C、光照时间：、光照时间：在生产上应用在生产上应用: a.适当提高光照强度适当提高光照强度b.阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，故可以低，故可以间作间作，合理利用光能。，合理利用光能。c.延长光合作用时间延长光合作用时间(例：例：轮作轮作)d.对温室大棚用无色透明玻璃对温室大棚用无色透明玻璃e.若要降低光合作用则用有色玻璃。如用红色玻若要降低光合作用则用有色玻璃。如用红色玻璃，则透红光吸收其他波长的光，光合能力较白璃，则透红光吸收其他波长的光，光合能力较白光弱。但较其他单色光强。光

47、弱。但较其他单色光强。 1 连作连作（succession cropping） 一年内或连年在同一块土地上重复栽种相同作物的种植制度。一年内或连年在同一块土地上重复栽种相同作物的种植制度。一种蔬菜连年种植，易造成相同病虫害的猖獗，产量逐年下降。一种蔬菜连年种植，易造成相同病虫害的猖獗，产量逐年下降。 2 轮作轮作（crop rotation） 在在同一块田地上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物同一块田地上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物或或复种组合的种植方式。是用地养地相结合的一种生物学措施。有利复种组合的种植方式。是用地养地相结合的一种生物学措施。有利于均衡利用土壤养分和防治病

48、、虫、草害；能有效地改善土壤的理于均衡利用土壤养分和防治病、虫、草害；能有效地改善土壤的理化性状，调节土壤肥力。化性状，调节土壤肥力。3 间作间作（row intercropping）一茬有两种或两种以上生育季节相近的作物，在同一块田地上一茬有两种或两种以上生育季节相近的作物，在同一块田地上成行或成带（多行）间隔种植的方式。成行或成带（多行）间隔种植的方式。可提高土地利用率，增加对可提高土地利用率，增加对阳光的截取与吸收，减少光能的浪费；同时，两种作物间作还可产阳光的截取与吸收，减少光能的浪费；同时，两种作物间作还可产生互补作用，如豆科与禾本科间作有利于补充土壤氮元素的消耗等。生互补作用，如豆

49、科与禾本科间作有利于补充土壤氮元素的消耗等。 4 套作套作（relay intercropping） 在前季作物生长后期的株、行或畦间播种或栽植后季作物的种植在前季作物生长后期的株、行或畦间播种或栽植后季作物的种植方式。方式。套作的两种或两种以上作物的共生期只占生育期的一小部分套作的两种或两种以上作物的共生期只占生育期的一小部分时间，是一种解决前后季作物间季节矛盾的复种方式。时间，是一种解决前后季作物间季节矛盾的复种方式。 2、CO2浓度浓度CO2浓度浓度0 0（1）在一定范围内随着）在一定范围内随着CO2浓度浓度的升高，光合作用的强的升高，光合作用的强度增强。但当度增强。但当CO2增加到一定

50、范围后，光合作用速率不增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。再增加。（2）A点点表示光和速率等于呼吸速率，即表示光和速率等于呼吸速率，即CO2补偿点；补偿点； B点点为为CO2饱和点饱和点。限制限制B B点因素是酶的数量和活点因素是酶的数量和活 性以及光照强度等。性以及光照强度等。（3）应用：）应用：ABCO2吸收吸收CO2放出放出 大田大田合理密植（合理密植（“正其行，通其风正其行，通其风”）、）、施用有机肥；温室还可以用施用有机肥；温室还可以用COCO2 2发生器发生器3、温度、温度影响酶的活性影响酶的活性温度温度光合强度光合强度（1）农田：受季节限制）农田：受季节限制（2）温室）温室适

51、当提高温度，保持昼夜温差适当提高温度，保持昼夜温差夜晚适当降温，保持昼夜温差夜晚适当降温，保持昼夜温差冬季：冬季：夏季：夏季：适时播种适时播种4、水 水是光合作用的原料和反应的介质，如果缺水是光合作用的原料和反应的介质，如果缺水既可水既可直接直接影响光合作用，又可影响光合作用，又可间接间接影响光合影响光合作用（作用（如：中午温度过高，植物蒸腾作用丢失如：中午温度过高，植物蒸腾作用丢失大量的水，导致气孔关闭，限制大量的水，导致气孔关闭，限制CO2的进入）的进入） 应用：根据作物的需水规律合理灌溉。应用：根据作物的需水规律合理灌溉。 5、必需元素、必需元素光合速率光合速率必需元素必需元素氮氮：各种

52、酶、各种酶、NADP、ATP、叶绿素、叶绿素（促叶）（促叶）磷磷：NADP、ATP、叶绿体膜、叶绿体膜（促根）（促根）镁镁：叶绿素的重要成分叶绿素的重要成分钾钾：促进淀粉的形成并将其运输到块根、块茎促进淀粉的形成并将其运输到块根、块茎和种子等器官中。和种子等器官中。（促茎）（促茎）P点时，限制光合速率的因素应为点时，限制光合速率的因素应为 ，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。当到随其因子的不断加强，光合速率不断提高。当到Q点时，点时， 所表示的因子，不再是影响光合速率的因所表示的因子，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示的子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示的

53、 。横坐标所表示的因子横坐标所表示的因子 横坐标横坐标 其他因子其他因子 5在右面曲线图中，有在右面曲线图中，有MN、O、P、Q五个点，对它五个点，对它们的含义的叙述正确的是们的含义的叙述正确的是M点时，植物既进行光合作用，也进行呼吸作用，且光点时，植物既进行光合作用，也进行呼吸作用，且光合作用强度弱于呼吸作用强度合作用强度弱于呼吸作用强度 N点时，植物体只进行呼吸作用；点时，植物体只进行呼吸作用；O点时，植物体的光点时，植物体的光合作用强度等于呼吸作用强度合作用强度等于呼吸作用强度 Q点时，光照强度不再是影响光合速率的主要因素点时，光照强度不再是影响光合速率的主要因素 P点前，影响光合速率的

54、主要因素是光照强度点前，影响光合速率的主要因素是光照强度 A B C DCNOO例例5.下图示某植物光合作用速度与环境因素之间的关系，下图示某植物光合作用速度与环境因素之间的关系，据图分析：据图分析：甲图表示在光线弱的情况下，光合作用速度随甲图表示在光线弱的情况下，光合作用速度随_的增加，成正比例增加，这种情况下，可以认的增加，成正比例增加，这种情况下，可以认为光合作用的速度受为光合作用的速度受_的限制，此时主要影响光的限制，此时主要影响光合作用过程的合作用过程的_阶段。阶段。从甲图可见，光照超过某一强度时，光合作用的速度从甲图可见，光照超过某一强度时，光合作用的速度不再增加，且具有稳定发展的

55、趋势，这种变化主要决定不再增加，且具有稳定发展的趋势，这种变化主要决定于于_，此时光合作用的，此时光合作用的_阶段受到限制。阶段受到限制。光照强度光照强度光照强度光照强度光反应光反应 温度的高低温度的高低暗反应暗反应 乙图中乙图中C点表示光照强度为点表示光照强度为B时，植物生长的时，植物生长的_。出现出现CD段的原因是段的原因是。除图示之外影响光合作用的主要因素是除图示之外影响光合作用的主要因素是。(5)请根据甲图，在乙图中绘制请根据甲图，在乙图中绘制光照强度为光照强度为A时，不同温度下，时，不同温度下，光合作用速度变化的曲线。光合作用速度变化的曲线。最适温度最适温度最适温度，随温度升高酶活性

56、降低，最适温度，随温度升高酶活性降低，光合作用速度降低光合作用速度降低二氧化碳的浓度二氧化碳的浓度1、自养生物：、自养生物：2、异养生物：、异养生物： 能将能将无机物无机物合成为储有能量的有机合成为储有能量的有机物的生物。物的生物。 不能自己把无机物合成为有机物，不能自己把无机物合成为有机物，只能利用环境中现成的只能利用环境中现成的有机物有机物制成为自身的组成制成为自身的组成物质的生物。物质的生物。人、动物、真菌、大多数细菌等人、动物、真菌、大多数细菌等化能合成作用：化能合成作用： 利用体外环境中某些无机物利用体外环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。氧化时所释放的能量来制造有机物。

57、其中，其中，合合成有机物的能量成有机物的能量就是来自无机化合物的就是来自无机化合物的分解分解。例如：绿色植物、蓝藻。例如：绿色植物、蓝藻。如硝化细菌如硝化细菌光能自养型光能自养型化能自养型化能自养型2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+ +能量能量硝化细菌硝化细菌6CO6CO2 2+6H+6H2 2O 2CO 2C6 6H H1212O O6 6+ 6O+ 6O2 2能量能量硝化细菌利用前两个反应式中所放出的硝化细菌利用前两个反应式中所放出的能量能量，把从外

58、界摄取的把从外界摄取的二氧化碳和水合成葡萄糖二氧化碳和水合成葡萄糖的过的过程。程。参考案例实验中相关问题的理解：参考案例实验中相关问题的理解：1 1、光照强弱是如何控制的、光照强弱是如何控制的2 2、光合作用强度是如何测定或体现的、光合作用强度是如何测定或体现的参考案例：探究光照强弱对光合作用强度的影响参考案例：探究光照强弱对光合作用强度的影响光合作用光合作用有氧呼吸有氧呼吸代谢类型代谢类型反应场所反应场所反应条件反应条件物质转变物质转变能量转变能量转变实质实质联系联系合成代谢合成代谢分解代谢分解代谢叶绿体叶绿体分解有机物；分解有机物；释放能量产生释放能量产生ATP合成有机物；储存能合成有机物

59、；储存能量（光能量（光能化学能）化学能）光合作用产生的有机物和氧气可被呼吸作用所利光合作用产生的有机物和氧气可被呼吸作用所利用；呼吸作用产生的用；呼吸作用产生的CO2可被光合作用所利用。可被光合作用所利用。光能光能电能电能活跃化学能活跃化学能稳定化学能稳定化学能（储存）（储存）稳定化学能稳定化学能活跃化学能活跃化学能（ATP）+热能（散失）热能（散失）分解有机物，形成分解有机物，形成ATPCO2+H2O有机物有机物酶酶光、色素光、色素、酶、酶细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体6、下图所示在光照条件下，植物叶肉细胞中发生的生、下图所示在光照条件下，植物叶肉细胞中发生的生理过程，请分析回答：理过

60、程，请分析回答：(1)写出图中有关字母所代表的物质：写出图中有关字母所代表的物质： a_，b_，c_。 水水葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸 (2) 用含用含14C作原料进行光合作用，一段时间后，检验该植作原料进行光合作用，一段时间后，检验该植物呼吸作用的产物中含有物呼吸作用的产物中含有14C的是的是_。CO2（3）植物缺氮元素会影响）植物缺氮元素会影响过程，原因是过程，原因是 和和_ 合成受阻。合成受阻。叶绿素叶绿素酶酶(4)如果在光合作用中产生了如果在光合作用中产生了6molO2，与此同时产，与此同时产生的生的b在有氧呼吸过程中能产生在有氧呼吸过程中能产生_mol的的C和和_mol ATP?238