光合作用知识点

1、光合作用知识点第四节能量之源一一光与光合作用一、绿叶中色素的提取和分离1、实验原理（1）色素的提取：色素溶于有机溶剂而不溶于水, 可用无水乙醇（丙酮）等有机溶剂提取绿叶中的 色素。（2）色素的分离：各种色素在层析液中溶解度不 同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反 之则慢，从而使各种色素相互分离。2、实验步骤提取绿叶中的色素：称取5 g绿色叶片，先剪碎, 再加入少许二氧化硅和碳酸钙，然后加入10 mL 无水乙醇，并进行迅速、充分的研磨，然后过滤 研磨液至试管中，用棉塞塞严试管口。ID制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成长和宽略小 于试管的滤纸条，将滤纸条的一段剪去两角，并 在距这一端1 cm处

2、用铅笔画一条细的横线。画滤液细线用毛细吸管吸取少量滤液画线待滤液干后，重复23次分离绿叶中的色素: 将3 mL层析液倒入试管，插入滤纸条（有滤液细线的一端朝下，滤液细线不能触及层析液），随后用棉塞塞紧试管。观察现象: 滤纸条上出现四条色素带，从上到下依次 是（颜色）橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色。3、实验结果=一胡萝卜素一橙黄色 一叶黄素一黄色一叶绿素蓝绿色 一叶绿素b黄绿色色素种色素颜色素含溶解度扩散速尝色胡萝卜橙黄色量 最少最高M叶黄素黄色亦叶绿素a蓝绿色最多较高较低较快过程注意事项操作目的提取(1)选新鲜绿色的使滤液中色素含色素叶片量高（2）研磨时加无水 乙醇溶解色素叶绿素b黄绿色较多最低

3、4、实验中的操作目的及注意事项CaC02迅速、充分研磨过程色素盛放滤液的试 管管口加棉塞 注意事项滤纸预先干燥 处理色素被破话正乙醇挥发任 盘溶解色素防it乙醇挥发和 色素氧化操作目的使层析液在滤纸 上快速扩散滤液细线要细、 齐、直滤液细线干燥滤液细线不触 及层析液使分离出的色素 带平整不重叠使分离出的色素带清晰缈防止尅素直接溶 解到层析液中二、捕获光能的色素或结构1、色素的种类及功能绿色）叶绿素（含量叶绿素a（蓝约 3/4 ）主要吸收红光和蓝紫光叶绿素b（黄绿色） 色素素（橙黄色）胡萝卜类胡萝卜素主要吸收蓝紫光（含量约1/4 ）叶黄素（黄色）1、叶绿体的结构和功能（1）结构模式图外表：双层膜

4、（2）结构J（基质：含有与暗反应有关的酶（丿和内部基粒：由类囊体堆叠而成，分布有、 I色素和与光反应有关的酶I决定（3）功能：进行光合作用的场所。3、叶绿体功能的验证O实验过程及现象：水绵-好氧遍菌集中于叶绿体被光束照射的部位黑暗无空气好氧细菌B：完全曝光：好氧细菌分布于叶绿体所有受光部位Q实验结论：a.叶绿体是进行光合作用的场所bO2是由叶绿体释放的二、光合作用的探究历程年代及科学家 1771年普利斯 特利（英国）过程密闭玻璃罩+绿 色植物 +-蜡结论/结果 植物可以更新 空气不易熄灭+小鼠f易窒息死亡1779年英格豪 斯（荷兰）在有光、无光条 件下重复普利 斯特利的实验1785 年发现了空

5、气的 组成植物只有在阳 光照射和绿叶 存在时，才能更 新空气绿叶在光下放 出的是吸收的是C021845年梅耶根据能量转化植物在进行光（德国）与守恒定律 合作用时，把光能转换成化学能储存起来1864年萨克斯黑暗中饥饿处光合作用的产（德国）理的绿叶物除氧气外还碘有淀粉蒸气妥蓝 蒸气一半遮光 不变蓝1941年鲁宾和H2180+）2 一植光合作用释放卡门（美国）物 1802的氧气来自水IW+C% 一 植021948年卡尔文用14C标记的CO?中的碳元素（美国）C02追踪光合作 被用于合成糖类等有机物（卡14coT f 14c314c6h12o6尔文循环）注：1 萨克斯实验中黑暗处理的目的：消耗掉叶片中

6、原有的淀粉，使曝光与遮光形成对照。萨克斯实验需先用酒精进行脱色处理，再用 碘蒸气处理。鲁宾、卡门和卡尔文所用的实验方法为同位 素标记法。四、光合作用过程1、概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把C02和h2o转化成储存着能量的有机物，并且释放出02的过程。2、反应式光能co2+h （ch2o）+o2叶绿体2、过程龙皮应 阶段暗反应阶段3、区别比较项目光反应暗反应场所叶绿体类囊体 薄膜叶绿体基质条件光、色素、酶、 水、ADP、Pi多种酶、C02、ATP、 H反应光能的吸收、传 递、转换 。水的光解：光2H204 H +O2 OATP的合成酶 ADP+P1+ 光能 -ATP有机物(糖类的 合成)G

7、C02的固定： 酶2C30 C3的还原酶、H2C (CH2O) + C5ATP能量转化光施亠电能 ATP中活跃的 化学能ATP中活跃酌 化学能有机物中稳定的 化学能联系光反应阶段的暗反应阶段产产物H是暗反 应中C3的还原 剂，ATP为暗反 应阶段的进行 提供能量生的ADP和Pi 为光反应阶段 形成ATP提供 了原料注:(1)暗反应有光、无光都能进行。若光反应停止，暗反应可持续进行一段时间,但时间不长,故晚上一般认为只进行细胞呼吸，不进行暗反 应。(2)总光照时间相同时，光照和黑暗间隔处理比一直光照积累的有机物多，因为H、ATP基 本不积累，利用充分，但一直光照会造成H、ATP的积累，利用不充分

8、。五、CO?浓度与光照强度变化对光合作用中C3、C5、ATP和有机物含量变化的影响条件c3c5H和ATP(CH2O)光照由扇 强(C02浓 度不变)1ttt光照由弓虽 弱(C02浓tII1度不变）co2浓彼 由低高t1Itco2浓芨 由低高1tt!六、影响光合作用的因素（一）内因酶的种类、数量叶面指数随叶面积增大，总光合量不断增大，干物质积累c物质腔至0不断增加，呼吸量不断增加。当增大到一定程度后，总光 合量不再增加，原因是许多叶片被遮挡，但呼吸量随叶面积增大仍不断增 加，故干物质积累量逐渐降低。生产应用：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水,避免枝叶徒长;合理密植。3叶龄0A：随着幼叶不断生长，叶

9、面积不断增大,叶内叶绿体不断增多，光合速率不断增加。AB：壮叶时，叶面积、叶绿体基本稳定，光合速 率稳定。BC：老叶时，随叶龄增加，叶绿素被破坏，光合 速率下降。生产应用：农作物、果树管理后期应适当摘除老 叶、残叶，蔬菜及时换新叶。（二）外因（环境因素）g光补偿点允饱和点A点：光照强度为0,只有呼光照强度吸作用,释放的C02量可表示、A在熬暗条件卜 呼吸所放幽的COjft此时细胞呼吸的强度。AB段：随光照强度增强，光合作用也逐渐增强,C02释放量逐渐减少，因为细胞呼吸释放的C02 有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于 光合作用强度。B点：细胞呼吸释放的CO?全部用于光合作用， 即光合作用

10、强度等于细胞呼吸强度，B点所示光强度称为光补偿点。BC段：CO?的吸收量为正值。即光合作用所吸收的CO?除去细胞呼吸产生的CO?外，还需从外界摄取CO?,光合作用强度大于呼吸作用强度。C02 吸收量表示净光合速率。c点：光合作用强度到C点到达最大值。之后光 照强度再增加，光合作用强度不变，C点对应的 横坐标称为光饱和点，限制C点以后光合作用强 度不再增加的内部因素是色素含量、酶的数量及 酶的活性，外部因素是C02浓度、温度、水及矿 质元素等。光质不同影响光合速率：主要原因是叶绿体中的 色素对不同波长的光的吸收情况不同。生产应用：间作套种植物，可合理利用光能，提 高光能利用率。适当延长光合作用时

11、间，能增加 农作物产量。2g浓度光合作用孑C02浓度图2(1)图1和图2都表示在一定浓度范围内，光合作用速率随CO?浓度的增加而增大，但当C02浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。此时的 限制因素主要有温度和光照强度o(2)图1中A点表示g补偿点，即光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO?浓度，图2中点表示进行光合作用所需C02的最低浓度。B和 B7点都表示CO?饱和点。速率。生产应用：在农业生产上可以通过“正其行，通 其风”,增施农家肥等增大C02浓度，提高光合 作用速率。温度主要通过影响与光合作用 有关酶的活性而影响光合作用生产应用：温室栽培时，白天可适当提高温度；晚上可适当降低温度

12、，以降低 细胞呼吸消耗有机物，保证有机物的积累。4.矿质元素在一定范围内，矿质元素越多,B光合速率就越快。超过一定浓度时，光合速率不再增加，甚K. PK等旷质元薰至会引起细胞渗透失水，光合速率下降。生产应用：对农作物要适量施肥，不能过量。否 则会造成土壤溶液浓度大于细胞液浓度，引起细胞失水。5水缺水会导致气孔关闭,影响CO?进入细胞中，导致光合速率下降。七、植物的午休现象夏季中午温度较高，为了 减少蒸腾失水，植物会关 闭气孔，此时会阻碍C02的进入，影响光合作用，出现“光合午休”现象。八、化能合成作用1概念：自然界中少数种类的细菌，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 机物的过程。2举例：硝化细菌的化能合成作用（1）硝化细菌不能利用光能，但能将土壤中的氨（NB）氧化成亚硝酸（HN02）,进而将亚硝酸 氧化成硝酸（HNOs）,并释放出能量。（2）硝化细菌利用这两个反应释放的化学能,将C02和