光合作用呼吸作用知识点

第四节 能量之源----光与光合作用

一、基础知识篇

1、 光合作用：绿色植物通过 叶绿体，利用 光能，把二氧化碳 和水转化成储

存着能量的 有机物，并释放出 氧气的过程

2、 光合作用的探究历程：

18世纪中期，人们认为只有土壤中水分构建植物，未考虑空气作用

1771年，英国普利斯特利实验证实植物生长可以更新空气，未发现光的作用

1779年，荷兰英格豪斯多次实验验证，只有阳光照射下，只有绿叶更新空气，但未知释放

该气体的成分。

1785年，明确放出气体为 02,吸收的是 CO 2 1845年，德国梅耶发现光能转化成化学能 1864年，萨克斯证实光合作用产物除

02外，还有淀粉

佃39年，美国鲁宾卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的

02来自水。

3、 叶绿体的功能：叶绿体是讲行光合作用的场所。在类囊体的薄膜上分布着具有吸

收光能的光合色素,在类囊体的薄膜上和叶绿体的基质中含有许 多光合作用所必需的酶。 4、 光合色素（在类囊体的薄膜上）：

叶绿素a （蓝绿色）

叶绿素b （黄绿色）

色素

（2） 色素提取的原理：色素易溶于有机溶剂无水乙醇中 （3） 色素 分离 的原理：色素在层析液中的溶解度大的扩散快，反之，则慢 （4） 色素 分离 的方法：纸层析法

（5）色素含量：（看宽窄）〉叶绿 素b ＞叶黄素＞胡萝卜素 （6） 色素溶解度：（滤纸上越靠上溶解度越大）胡＞黄＞ a ＞ b

（7） 用在漏斗基部放单层尼龙布过滤研磨液（注意不是滤纸，干燥的定性滤纸 用于层析）

（8） 画滤液细线一次后，待滤液干后，再重复画一两次

（9） 叶片放置太久，提取液为黄绿色，层析结果是 a 、b 带窄 研磨时未加Si02，

提取液为浅绿色，层析结果是各带都窄

广叶绿素

占3/4，主要吸收红光和蓝紫光

胡萝卜素（橙黄色）］

•占 1/4, 主要吸收蓝紫光 L 叶黄素

（黄色）」

5•色素提取和分离实验：

试剂作用：无水乙醇（丙酮）提取色素

（无水乙醇也可用 95%的乙醇+无水碳酸钠代替）；

二氧化硅使研磨更充分 碳酸钙防止色

素被破坏

(1) nm 鬥一^耀萝卜素：橙黄色

血ffl —叶黄素：黄色 伽一叶绿素轧 寓一叶编烹h ：

\7

蓝绿色 黄绿色

研磨时未加CaC03,提取的滤液是黄绿色，层析结果是a、b带窄

研磨时未加无水乙醇，提取液几乎无色，层析结果无色素带 一次加入大量无水乙醇，提取液为浅绿色，层析结果是各带都窄

光 反 应 阶 段

条件 光、色素、酶

场所 在类囊体的薄膜上

物质 变化 光水的分解：H 2O — [H] + 0 2 T

酶

ATP 的生成：ADP + Pi — ATP 能量 变化 光能一 ATP 中的活跃化学能 暗 反 应 阶 段

条件 酶、光反应产生的ATP 、［H ］

场所 叶绿体基质

物质 变化 C02 的固定：C02 + C 5 — 2C 3

C 3 的还原： C 3 + [H] —TP (CH 2O ) +C 5+H 2O 能量

变化

ATP 中的活跃化学能—（CH 20）中的稳定化学能

总反应式

光能

C02 + H 20 叶绿体 02 + (CH 20)

联系：光反应阶段与暗反应阶段既有区别又紧密联系，是缺一不可的整体，光反 应为暗反应提供［H ］和ATP ，暗反应为光反应提供 ADP+Pi ,没有光反应，暗反应无 法进行，没有暗反应，有机物无法合成。 7、 影响光合作用的因素有：

外因：（1）光照强度：在一定范围内，光合速率随光照强度的增强而加快，超过光

饱合点，光合速率反而会下降。

（2） 温 度：温度可影响酶的活性。 （3） CO 2浓度：在一定范围内，光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快，达

到一定程度后，光合速率维持在一定的水平，不再增加。

（4） 水 ：光合作用的原料之一，缺少时光合速率下降。

内因：（1）色素的含量

（2）酶的数量和种类

8、 光合作用的应用：（1）适当提高光照强度。

（2） 延长光合作用的时间。 （3） 增加光合作用的面积------合理密植，间作套种。 （4） 温室大棚用无色透明玻璃。

6、光合作用的过程:

栽N

暗皮应

(5) 温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温

(6) 温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度 二、能力

提升篇

1 •光合作用中C 3、C 5、［H ］、ATP 含量和(CH 2O)合成量变化的四条曲线 (1)CO 2供应不变

C 5. [H]> ATP 、 (CH.O)合成显 ■-

时间

增强光照：C 3减少，原因是：光照增强，产生的［H ］、ATP 增多，暗反应中C 3还 原加快，而C02的固定不变，所以C 3减少(注意从生成和消耗两个方面答原因) (2)光照不变

(1)装置中溶液的作用：

在测细胞呼吸速率时NM 溶液 可吸收容器中细胞呼吸产生的C®; 在测净光合速率时NaHCO 3溶液可 提供COy 保证了容器内浓度

的恒定。

(2) 测定原理：

① 甲装迓在黑暗条件下植物进行细胞呼吸,由于NEH 溶液吸收了细胞呼吸产 生的CO?,所以单位时间内红色液滴左移的体积为细胞呼吸§的吸收速率， 可代表呼吸速率； ② 乙装置在光照条件下植物进行作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容 器内C02浓度的恒定，所光合以单位时间内红色液滴右移的体积为植物氧气 的释放速率，可用代表净光合速率； ③ 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。

(3) 测定方法

① 将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动的距离，算呼吸速率

mi

物质

的杲

co 2 不足y C

9

西屋 . Cj. (CH 2O) ' 合成鼠 C s . [HK ATP C“ (CH 2O) 合成量

° 时间

O

时间

2■光合速率的实验测定

C 5, |Hh ATP, ©HQ)合成球 G

物质的

C 5. [H], ATP