光合作用知識點

1、光合作用知識點第四節(jié)能量之源一一光與光合作用一、綠葉中色素的提取和分離1、實驗原理（1）色素的提?。荷厝苡谟袡C溶劑而不溶于水, 可用無水乙醇（丙酮）等有機溶劑提取綠葉中的 色素。（2）色素的分離：各種色素在層析液中溶解度不 同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，反 之則慢，從而使各種色素相互分離。2、實驗步驟提取綠葉中的色素：稱取5 g綠色葉片，先剪碎, 再加入少許二氧化硅和碳酸鈣，然后加入10 mL 無水乙醇，并進行迅速、充分的研磨，然后過濾 研磨液至試管中，用棉塞塞嚴試管口。ID制備濾紙條：將干燥的定性濾紙剪成長和寬略小 于試管的濾紙條，將濾紙條的一段剪去兩角，并 在距這一端1 cm處

2、用鉛筆畫一條細的橫線。畫濾液細線用毛細吸管吸取少量濾液畫線待濾液干后，重復23次分離綠葉中的色素: 將3 mL層析液倒入試管，插入濾紙條（有濾液細線的一端朝下，濾液細線不能觸及層析液），隨后用棉塞塞緊試管。觀察現(xiàn)象: 濾紙條上出現(xiàn)四條色素帶，從上到下依次 是（顏色）橙黃色、黃色、藍綠色、黃綠色。3、實驗結(jié)果=一胡蘿卜素一橙黃色 一葉黃素一黃色一葉綠素藍綠色 一葉綠素b黃綠色色素種色素顏色素含溶解度擴散速嘗色胡蘿卜橙黃色量 最少最高M葉黃素黃色亦葉綠素a藍綠色最多較高較低較快過程注意事項操作目的提取(1)選新鮮綠色的使濾液中色素含色素葉片量高（2）研磨時加無水 乙醇溶解色素葉綠素b黃綠色較多最低

3、4、實驗中的操作目的及注意事項CaC02迅速、充分研磨過程色素盛放濾液的試 管管口加棉塞 注意事項濾紙預(yù)先干燥 處理色素被破話正乙醇揮發(fā)任 盤溶解色素防it乙醇揮發(fā)和 色素氧化操作目的使層析液在濾紙 上快速擴散濾液細線要細、 齊、直濾液細線干燥濾液細線不觸 及層析液使分離出的色素 帶平整不重疊使分離出的色素帶清晰緲防止尅素直接溶 解到層析液中二、捕獲光能的色素或結(jié)構(gòu)1、色素的種類及功能綠色）葉綠素（含量葉綠素a（藍約 3/4 ）主要吸收紅光和藍紫光葉綠素b（黃綠色） 色素素（橙黃色）胡蘿卜類胡蘿卜素主要吸收藍紫光（含量約1/4 ）葉黃素（黃色）1、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能（1）結(jié)構(gòu)模式圖外表：雙層膜

4、（2）結(jié)構(gòu)J（基質(zhì)：含有與暗反應(yīng)有關(guān)的酶（丿和內(nèi)部基粒：由類囊體堆疊而成，分布有、 I色素和與光反應(yīng)有關(guān)的酶I決定（3）功能：進行光合作用的場所。3、葉綠體功能的驗證O實驗過程及現(xiàn)象：水綿-好氧遍菌集中于葉綠體被光束照射的部位黑暗無空氣好氧細菌B：完全曝光：好氧細菌分布于葉綠體所有受光部位Q實驗結(jié)論：a.葉綠體是進行光合作用的場所bO2是由葉綠體釋放的二、光合作用的探究歷程年代及科學家 1771年普利斯 特利（英國）過程密閉玻璃罩+綠 色植物 +-蠟結(jié)論/結(jié)果 植物可以更新 空氣不易熄滅+小鼠f易窒息死亡1779年英格豪 斯（荷蘭）在有光、無光條 件下重復普利 斯特利的實驗1785 年發(fā)現(xiàn)了空

5、氣的 組成植物只有在陽 光照射和綠葉 存在時，才能更 新空氣綠葉在光下放 出的是吸收的是C021845年梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化植物在進行光（德國）與守恒定律 合作用時，把光能轉(zhuǎn)換成化學能儲存起來1864年薩克斯黑暗中饑餓處光合作用的產(chǎn)（德國）理的綠葉物除氧氣外還碘有淀粉蒸氣妥藍 蒸氣一半遮光 不變藍1941年魯賓和H2180+）2 一植光合作用釋放卡門（美國）物 1802的氧氣來自水IW+C% 一 植021948年卡爾文用14C標記的CO?中的碳元素（美國）C02追蹤光合作 被用于合成糖類等有機物（卡14coT f 14c314c6h12o6爾文循環(huán)）注：1 薩克斯實驗中黑暗處理的目的：消耗掉葉片中

6、原有的淀粉，使曝光與遮光形成對照。薩克斯實驗需先用酒精進行脫色處理，再用 碘蒸氣處理。魯賓、卡門和卡爾文所用的實驗方法為同位 素標記法。四、光合作用過程1、概念：綠色植物通過葉綠體，利用光能，把C02和h2o轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出02的過程。2、反應(yīng)式光能co2+h （ch2o）+o2葉綠體2、過程龍皮應(yīng) 階段暗反應(yīng)階段3、區(qū)別比較項目光反應(yīng)暗反應(yīng)場所葉綠體類囊體 薄膜葉綠體基質(zhì)條件光、色素、酶、 水、ADP、Pi多種酶、C02、ATP、 H反應(yīng)光能的吸收、傳 遞、轉(zhuǎn)換 。水的光解：光2H204 H +O2 OATP的合成酶 ADP+P1+ 光能 -ATP有機物(糖類的 合成)G

7、C02的固定： 酶2C30 C3的還原酶、H2C (CH2O) + C5ATP能量轉(zhuǎn)化光施亠電能 ATP中活躍的 化學能ATP中活躍酌 化學能有機物中穩(wěn)定的 化學能聯(lián)系光反應(yīng)階段的暗反應(yīng)階段產(chǎn)產(chǎn)物H是暗反 應(yīng)中C3的還原 劑，ATP為暗反 應(yīng)階段的進行 提供能量生的ADP和Pi 為光反應(yīng)階段 形成ATP提供 了原料注:(1)暗反應(yīng)有光、無光都能進行。若光反應(yīng)停止，暗反應(yīng)可持續(xù)進行一段時間,但時間不長,故晚上一般認為只進行細胞呼吸，不進行暗反 應(yīng)。(2)總光照時間相同時，光照和黑暗間隔處理比一直光照積累的有機物多，因為H、ATP基 本不積累，利用充分，但一直光照會造成H、ATP的積累，利用不充分

8、。五、CO?濃度與光照強度變化對光合作用中C3、C5、ATP和有機物含量變化的影響條件c3c5H和ATP(CH2O)光照由扇 強(C02濃 度不變)1ttt光照由弓雖 弱(C02濃tII1度不變）co2濃彼 由低高t1Itco2濃芨 由低高1tt!六、影響光合作用的因素（一）內(nèi)因酶的種類、數(shù)量葉面指數(shù)隨葉面積增大，總光合量不斷增大，干物質(zhì)積累c物質(zhì)腔至0不斷增加，呼吸量不斷增加。當增大到一定程度后，總光 合量不再增加，原因是許多葉片被遮擋，但呼吸量隨葉面積增大仍不斷增 加，故干物質(zhì)積累量逐漸降低。生產(chǎn)應(yīng)用：適當間苗、修剪，合理施肥、澆水,避免枝葉徒長;合理密植。3葉齡0A：隨著幼葉不斷生長，葉

9、面積不斷增大,葉內(nèi)葉綠體不斷增多，光合速率不斷增加。AB：壯葉時，葉面積、葉綠體基本穩(wěn)定，光合速 率穩(wěn)定。BC：老葉時，隨葉齡增加，葉綠素被破壞，光合 速率下降。生產(chǎn)應(yīng)用：農(nóng)作物、果樹管理后期應(yīng)適當摘除老 葉、殘葉，蔬菜及時換新葉。（二）外因（環(huán)境因素）g光補償點允飽和點A點：光照強度為0,只有呼光照強度吸作用,釋放的C02量可表示、A在熬暗條件卜 呼吸所放幽的COjft此時細胞呼吸的強度。AB段：隨光照強度增強，光合作用也逐漸增強,C02釋放量逐漸減少，因為細胞呼吸釋放的C02 有一部分用于光合作用，此時細胞呼吸強度大于 光合作用強度。B點：細胞呼吸釋放的CO?全部用于光合作用， 即光合作用

10、強度等于細胞呼吸強度，B點所示光強度稱為光補償點。BC段：CO?的吸收量為正值。即光合作用所吸收的CO?除去細胞呼吸產(chǎn)生的CO?外，還需從外界攝取CO?,光合作用強度大于呼吸作用強度。C02 吸收量表示凈光合速率。c點：光合作用強度到C點到達最大值。之后光 照強度再增加，光合作用強度不變，C點對應(yīng)的 橫坐標稱為光飽和點，限制C點以后光合作用強 度不再增加的內(nèi)部因素是色素含量、酶的數(shù)量及 酶的活性，外部因素是C02濃度、溫度、水及礦 質(zhì)元素等。光質(zhì)不同影響光合速率：主要原因是葉綠體中的 色素對不同波長的光的吸收情況不同。生產(chǎn)應(yīng)用：間作套種植物，可合理利用光能，提 高光能利用率。適當延長光合作用時

11、間，能增加 農(nóng)作物產(chǎn)量。2g濃度光合作用孑C02濃度圖2(1)圖1和圖2都表示在一定濃度范圍內(nèi)，光合作用速率隨CO?濃度的增加而增大，但當C02濃度增加到一定范圍后，光合作用速率不再增加。此時的 限制因素主要有溫度和光照強度o(2)圖1中A點表示g補償點，即光合作用速率等于呼吸作用速率時的CO?濃度，圖2中點表示進行光合作用所需C02的最低濃度。B和 B7點都表示CO?飽和點。速率。生產(chǎn)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行，通 其風”,增施農(nóng)家肥等增大C02濃度，提高光合 作用速率。溫度主要通過影響與光合作用 有關(guān)酶的活性而影響光合作用生產(chǎn)應(yīng)用：溫室栽培時，白天可適當提高溫度；晚上可適當降低溫度

12、，以降低 細胞呼吸消耗有機物，保證有機物的積累。4.礦質(zhì)元素在一定范圍內(nèi)，礦質(zhì)元素越多,B光合速率就越快。超過一定濃度時，光合速率不再增加，甚K. PK等曠質(zhì)元薰至會引起細胞滲透失水，光合速率下降。生產(chǎn)應(yīng)用：對農(nóng)作物要適量施肥，不能過量。否 則會造成土壤溶液濃度大于細胞液濃度，引起細胞失水。5水缺水會導致氣孔關(guān)閉,影響CO?進入細胞中，導致光合速率下降。七、植物的午休現(xiàn)象夏季中午溫度較高，為了 減少蒸騰失水，植物會關(guān) 閉氣孔，此時會阻礙C02的進入，影響光合作用，出現(xiàn)“光合午休”現(xiàn)象。八、化能合成作用1概念：自然界中少數(shù)種類的細菌，利用體外環(huán)境中某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有 機物的過程。2舉例：硝化細菌的化能合成作用（1）硝化細菌不能利用光能，但能將土壤中的氨（NB）氧化成亞硝酸（HN02）,進而將亞硝酸 氧化成硝酸（HNOs）,并釋放出能量。（2）硝化細菌利用這兩個反應(yīng)釋放的化學能,將C02和