Bigbird高中生物复习 - 光合作用与生物固氮

叶绿素中色素的提取和分离
层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂，叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，溶度低的扩散得慢。

色素能够溶解在有机溶剂丙酮中，所以可以用他提前色素。

方法步骤
1.叶子剪碎，放入研钵，加少许二氧化硅和碳酸钙（防止研磨时色素遭到破坏），再加5ml
的丙酮，丙酮有毒易挥发，为了尽量少吸，用纸盖在研钵上，纸中心穿一个洞，将杵棒套入洞口进行研磨。

2.研磨液迅速倒入小玻璃漏斗进行过滤，用小试管收集滤液，及时用棉塞塞紧。

3.准备滤纸，取预先干燥处理的定性滤纸，剪成长6cm，宽1cm的滤纸条。

一端剪去两个
角做标记，在距这一端1cm处用铅笔画一细横线。

4.毛细吸管取少量滤液，沿铅笔线均匀画出一条直的滤液细线，待滤液干后，再画二三次。

5.3ml层析液倒入烧杯，滤纸条有滤液线的一端朝下，微靠内壁，插入层析液，随后用培
养皿盖盖上烧杯，滤纸上的滤液线不能触到层析液。

6.滤纸条上从上到下依次是橙黄色，黄色，蓝绿色，黄绿色，分别是胡萝卜素，叶黄素（统
称胡萝卜素主要吸蓝紫光），叶绿素a和叶绿素b（这两个统称叶绿素主要吸收蓝紫光和红橙光），因为绿色吸收少，被反射出来，所以叶绿体成绿色。

光合作用
光反应：在叶绿体内的囊状结构薄膜上进行，色素吸收光能（除了特殊状态下的叶绿素a 可以转化光能，其他的都不能。

四种色素都可以吸收光能），光能一方面将水分子分解成氧和氢【H】,氧以分子形式释放出去，【H】传递到叶绿体的基质中作为活泼的还原剂，参与到暗反应的。

另一方面在有关酶的作用下，促成ADP与Pi形成ATP。

暗反应：在叶绿体基质进行，吸收外界的CO2, ，一个二氧化碳与一个C5结合，这个过程叫二氧化碳的固定，然后形成两个C3 ，在有关酶的作用下，C3接受ATP释放的能量并被【H】还原，一部分C3形成糖类，一部分形成C5，从而暗反应可以循环往复的进行。

叶绿素a失去电子，该电子最后传递给NADP+ （辅酶II），失去电子的叶绿素a变成强氧化剂，从水分子处夺取电子，使其氧化生成氧气和【H】，叶绿素a获得电子后恢复，在光照下继续丢失和获得电子，从而形成电子流----使光能转化为电能。

过程中，NADP+ 得到两个电子和一个【H】就形成NADPH（还原型辅酶II）这种强还原剂，在暗反应中奖二氧化碳还原成糖，自身氧化成NADP+ 。

然后继续接受叶绿素a上的电子。

C3和C4植物
小麦，水稻是碳三植物。

玉米，甘蔗是碳四植物。

C3的维管束鞘细胞不含叶绿体，维管束鞘以外的叶肉细胞排列疏松含有叶绿体。

C4围绕着维管束鞘呈花环型的两圈细胞，里面的是维管束鞘细胞，外面是一部分叶肉细胞。

维管束鞘细胞含有没有基粒的叶绿体。

C4途径：在叶肉细胞的叶绿体中CO2被C3（PEP）固定，形成一个C4，C4进入维管束鞘，释放出一个CO2，形成一个丙酮酸。

释放出来的CO2被C5固定，形成两个C3，一些C3接受NADPH和ATP释放的能量并且被NADPH还原，形成糖类等有机物。

生物固氮
自然界有两类固氮微生物：一类是共生的，一类是自生的。

共生固氮微生物是指与一些绿色植物互利共生的固氮微生物。

根瘤菌只有入侵到豆科植物根内才能固氮。

其固氮量占自然界生物固氮的大部分
不同的根瘤菌，各自只能侵入特定种类的豆科植物，有的是一种，有的是多种。

自生固氮为什么是指土壤中能够独立进行固氮的微生物。

圆褐固氮菌
氨气在土壤中经过硝化细菌的作用，最终转化成为硝酸盐。

在氧气不足的情况下，反硝化细菌把硝酸盐转化成亚硝酸盐并最终转化成氮气。