光合作用知识点

光合作用知识点

内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）

第四节能量之源----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。

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处用铅笔画一条细的横线。

画滤液细线①用毛细吸管吸取少量滤液

②画线

③待滤液干后，重复2～3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

4、实验中的操作目的及注意事项

二、捕获光能的色素或结构

1、色素的种类及功能

叶绿素a（蓝绿色）

叶绿素（含量约3/4）主要吸收红光和蓝紫光

叶绿素b（黄绿色）

色素

胡萝卜素（橙黄色）

类胡萝卜素（含量约1/4）主要吸收蓝紫光

叶黄素（黄色）

2、 叶绿体的结构和功能

(1)结构模式图

(2)结构⎩⎪⎨⎪⎧外表：①双层膜

内部⎩

⎪⎨⎪⎧②基质：含有与暗反应有关的酶

③基粒：由类囊体堆叠而成，分布有 色素和与光反应有关的酶 ↓决定

(3)功能：进行光合作用的场所。 3、叶绿体功能的验证 ○

1实验过程及现象： 水绵 A ：极细光束照射：好氧细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 ○

2实验结论： a ． 叶绿体是进行光合作用的场所 b ． O 2是由叶绿体释放的 三、 光合作用的探究历程

年代及科学家 过程

结论/结果

1771年普利斯特利（英国） 密闭玻璃罩+绿色植物 +蜡烛 不易熄灭

+小鼠不易窒息死亡

植物可以更新空气

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 植物只有在阳光照射和绿叶存在时，才能更新空气

1785年

发现了空气的组成 绿叶在光下放出的是

O 2，吸收的是CO 2

1845年梅耶（德国）

根据能量转化与守恒定律 植物在进行光合作用时，把光能转换成化学

能储存起来

1864年萨克斯（德国）黑暗中饥饿处理的绿叶

碘蒸气

一半曝光变

蓝

碘蒸气

一半遮光不

变蓝

光合作用的产物除氧气

外还有淀粉

1941年鲁宾和卡门（美国）H

2

18O+CO

2

植物18O

2

H

2

O+C18O

2

植物 O

2

光合作用释放的氧气来

自水

1948年卡尔文（美国）用14C标记的CO

2

追踪

光合作用

14CO

2

14C

3

14C

6

H

12

O

6

CO

2

中的碳元素被用于

合成糖类等有机物（卡

尔文循环）

注：1.萨克斯实验中黑暗处理的目的：消耗掉叶片中原有的淀粉，使曝光与遮光形成对照。

2.萨克斯实验需先用酒精进行脱色处理，再用碘蒸气处理。

3.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CO

2和H

2

O转化成储存着能量的有机

物，并且释放出O

2

的过程。

2、反应式

光能

CO

2+H

2

O （CH

2

O）+O

2

叶绿体

3、过程

4、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、CO

2

、ATP、[H]

反应

光能的吸收、传递、转换

○

1水的光解： 光

2H 2O 4[H]+O 2 ○

2ATP 的合成 酶 ADP+Pi+光能ATP 有机物（糖类的合成） ○

1CO 2的固定： 酶

C 5+CO 2 2C 3 ○

2 C 3的还原 酶、[H]

2C 3 （CH 2O ）+ C 5

ATP

能量转化 光能 电能 ATP 中活跃的化学能

ATP 中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能 联系

光反应阶段的产物[H]是暗反应中C 3的还原剂，ATP 为暗反应阶段的进行提供能量

暗反应阶段产生的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。

五、CO 2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 C 3 C 5

[H]和ATP

（CH 2O ）

光照由弱 强（CO 2浓度不变）

↓

↑

↑

↑

光照由强 弱（CO 2浓度不变）

↑ ↓ ↓ ↓

CO 2浓度由低 高

↑ ↓ ↓ ↑ CO 2浓度由低 高

↓

↑

↑

↓

六、影响光合作用的因素 （一）内因