光合作用知識(shí)點(diǎn)匯總

1、光合作用知識(shí)點(diǎn)匯總T =。二(9312EUATWW-MWLIJTJ11J)QQTY- 第四節(jié) 能量之源-光與光合作用一、綠葉中色素的提取和分離1、實(shí)驗(yàn)原理色素的提取：色素溶于有機(jī)溶劑而不溶于水，可用無(wú)水乙醇（丙酮）等有機(jī) 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(kuò)散得快，反之則慢，從而使各種色素相互分離。2、實(shí)驗(yàn)步驟提取綠葉中的色素：稱(chēng)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IomL無(wú)水乙醇，并進(jìn)行迅速、充分的研磨，然后過(guò)濾研磨液至 試管中，用棉塞塞嚴(yán)試管口 C制備濾紙條：將干燥的定性濾紙剪成長(zhǎng)和寬略小于試管的濾

2、紙條，將濾紙條的 一段剪去兩角，并在距這一端ICm處用鉛筆畫(huà)一條細(xì)的橫線(xiàn)。畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)用毛細(xì)吸管吸取少量濾液畫(huà)線(xiàn)待濾液干后，重復(fù)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(xì)線(xiàn)的一端朝下，濾液細(xì)線(xiàn)不能觸及層析液），隨后用棉塞塞緊試 管。觀察現(xiàn)象：濾紙條丄出現(xiàn)四條色素帶，從上到下依次是（顏色）橙黃色、黃色、藍(lán)綠色、黃綠色。3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果胡蘿卜索一檢黃色 葉黃索一黃色葉綠索a 藍(lán)綠色 葉綠素b黃綠色色素種類(lèi)色素顏色色素含量溶解度擴(kuò)散速度胡蘿卜素橙黃色最少最髙最快葉黃素黃色較少較髙較快葉綠素a藍(lán)綠色最多較低最慢葉綠素b黃綠色較多最低最慢4、實(shí)驗(yàn)中的操作Ll的及注意事項(xiàng)過(guò)程注意事

3、項(xiàng)操作目的提取 色素(1)選新鮮綠色的葉片使濾液中色素含量髙(2)研磨時(shí)加無(wú)水乙醇溶解色素加少SiO2和Ca2研磨充分和防止色素被破壞迅速.充分研磨防止乙醇揮發(fā)，充分溶解色素(5)盛放濾液的試管管口加棉塞防止乙醇揮發(fā)和色素氧化過(guò)程注意事項(xiàng)操作目的(1)濾紙預(yù)先干燥處理使層析液在濾紙上快速擴(kuò)散(2)濾液細(xì)線(xiàn)要細(xì)、齊、直使分離出的色素帶平整不重疊(3)濾液細(xì)線(xiàn)干燥后再I(mǎi)sl兩次使分離出的色素帶淸晰分明濾液細(xì)線(xiàn)不觸及層析液防止色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(lèi)及功能葉綠素a （藍(lán)餐色） 廠葉綠素（含量約3/）主要吸收紅光和藍(lán)紫光色素葉綠素Lb （黃綠色）胡蘿卜素（橙茸色）L

4、類(lèi)胡蘿卜素（含量約M ） 葉黃素（黃色）L主要U殳收藍(lán)紫光2、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)模式圖'外表：雙層膜ZIZIf基質(zhì)：含有與暗反應(yīng)有關(guān)的酶結(jié)構(gòu)j內(nèi)部基粒：由類(lèi)囊體堆疊而成,分布有 < I色素和與光反應(yīng)有關(guān)的酶I決定功能：進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。3、葉綠體功能的驗(yàn)證O實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象：水綿 1 A：極細(xì)1束照射：好氧細(xì)菌集中于葉綠體被光束照射的部位黑暗無(wú)空氣好氧細(xì)菌B：兒全曝光：好氧細(xì)菌分布于葉綠體所有受光部位O實(shí)驗(yàn)結(jié)論：a葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所b. O2是由葉綠體釋放的 三、光合作用的探究歷程年代及科學(xué)家過(guò)程結(jié)論/結(jié)果1771年普利斯特利（英國(guó)）密閉玻璃罩+綠色植物F蠟燭妙熄滅1

5、小鼠一不易窒息死亡植物可以更新空氣1779年英格豪斯（荷蘭）在有光、無(wú)光條件下重復(fù)普 利斯特利的實(shí)驗(yàn)植物只有在陽(yáng)光照射和綠葉 存在時(shí)，才能更新空氣1785 年發(fā)現(xiàn)了空氣的組成綠葉在光下放出的是吸 收的是CO21845年梅耶（徳國(guó)）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒泄律植物在進(jìn)行光合作用時(shí)，把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)1864年薩克斯（徳國(guó)）黑暗中饑餓處理的綠葉 碘蒸氣一半嘉t孌麓碘蒸氣L-半遮光> 不變藍(lán)光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還 有淀粉1941年魯賓和卡門(mén)（美國(guó)）H218O+2去物 忸H2O+ClO2 - 物 Q>光合作用釋放的氧氣來(lái)自水1948年卡爾文（美國(guó)）用14C標(biāo)記的CO2追蹤光合 作用MC

6、o2 314Cb26CO2中的碳元素被用于合成 糖類(lèi)等有機(jī)物（卡爾文循 環(huán)）注：L薩克斯實(shí)驗(yàn)中黑暗攵】理的U的：消耗掉葉片中原有的淀粉，使曝光與遮光形成對(duì)照。2薩克斯實(shí)驗(yàn)需先用酒精進(jìn)行脫色處理，再用碘蒸氣處理。3魯賓、卡門(mén)和卡爾文所用的實(shí)驗(yàn)方法為同位素標(biāo)記法。四、光合作用過(guò)程1、概念：綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把C02和H20轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的 有機(jī)物，并且釋放出02的過(guò)程。2、反應(yīng)式光能CO2+H2O CH2O） +O2葉綠體3、過(guò)程4、區(qū)別比較項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)場(chǎng)所葉綠體類(lèi)囊體薄膜葉綠體基質(zhì)條件光、色素、酶.水、ADP、Pi多種酶.CO2、ATP、H反應(yīng)光能的吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換 O水的光解

7、：光2H2O+O2OATP的合成酶ADP+Pi+光G > ATP有機(jī)物（糖類(lèi)的合成） OCO2的固左：酶C5+CO2 2OC3的還原酶、H2C3 2。）+C5ATP能量轉(zhuǎn)化光能T包能A汗中活躍的化 學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能T仃機(jī) 物中穩(wěn)左的化學(xué)能聯(lián)系光反應(yīng)階段的產(chǎn)物H是暗反 應(yīng)中C3的還原劑，ATP為暗 反應(yīng)階段的進(jìn)行提供能量暗反應(yīng)階段產(chǎn)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(wú)光都能進(jìn)行。若光反應(yīng)停止，暗反應(yīng)可持續(xù)進(jìn)行一段 時(shí)間，但時(shí)間不長(zhǎng)，故晚上一般認(rèn)為只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，不進(jìn)行暗反應(yīng)。（2）總光照時(shí)間相同時(shí)，光照和黑暗間隔處理比一直光照積累的有機(jī)物多，

8、因 為H、ATP基本不積累，利用充分，但一直光照會(huì)造成H、ATP的積累，利用 不充分。五、Co2濃度與光照強(qiáng)度變化對(duì)光合作用中C3、C5、ATP和有機(jī)物含量變化的 影響條件C3C5H和 ATP(CH2O)光照由弱一強(qiáng)（CO?濃度不變）I!t光照由強(qiáng)_»弱（CO2濃度不變）t1C02濃度由低TtIItCO2濃度由低IttI六、影響光合作用的因素（一）內(nèi)因1 酶的種類(lèi)、數(shù)量2 葉面指數(shù)隨葉面積增大，總光合量不斷增大，干物質(zhì)積累不斷增加，呼吸量不斷增加。當(dāng)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(dāng)間苗

9、、修剪，合理施肥、澆 水，避免枝葉徒長(zhǎng)；合理密植。0A：隨著幼葉不斷生長(zhǎng)，葉面積不斷增大，葉內(nèi) 葉綠體不斷增多，光合速率不斷增加。AB：壯葉時(shí)，葉面積、葉綠體基本穩(wěn)定，光合速 率穩(wěn)定。BC：老葉時(shí)，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(shù)管理后期應(yīng)適當(dāng)摘除老葉、殘葉，蔬菜及時(shí)換新葉。（二）外因（環(huán)境因素）A點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0,只有呼吸作用，釋放的C02 量可表示此時(shí)細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。AB段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用也逐漸增強(qiáng)， C02釋放量逐漸減少，因?yàn)榧?xì)胞呼吸釋放的Co2 有一部分用于光合作用，此時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于 光合作用強(qiáng)度。B點(diǎn)：細(xì)胞呼吸釋放的C2全部用于光合作用，

10、即光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸 強(qiáng)度，B點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱(chēng)為光補(bǔ)償點(diǎn)。BC段：C02的吸收量為正值。即光合作用所吸收的C02除去細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的 C02外，還需從外界攝取CO2,光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度。CO2吸收量表 示凈光合速率。C點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度到C點(diǎn)到達(dá)最大值。之后光照強(qiáng)度再增加，光合作用強(qiáng)度 不變，C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)稱(chēng)為光飽和點(diǎn)，限制C點(diǎn)以后光合作用強(qiáng)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(duì)不同波長(zhǎng)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(dāng)延長(zhǎng)

11、光合 作用時(shí)間，能增加農(nóng)作物產(chǎn)量。2. CO2濃度圖1圖2CO2(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C02濃度的增加而增 大，但當(dāng)C02濃度增加到一定范圍后，光 合作用速率不再增加。此時(shí)的限制因素主 要有溫度和光照強(qiáng)度。(2) 圖1中A點(diǎn)表示C02補(bǔ)償點(diǎn)，即光合 作用速率等于呼吸作用速率時(shí)的C02濃 度，圖2中N點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需C02的最低濃度。B和出點(diǎn)都表示C02 飽和點(diǎn)。生產(chǎn)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過(guò)“正其行，通其風(fēng)J增施農(nóng)家肥等增大C02濃度，提高光合作用速率。4 礦質(zhì)元素%合遠(yuǎn)牟八BK. PK等曠質(zhì)元蹺溫度主要通過(guò)影響與光合作用有關(guān)酶的活性而影 響光合作用速

12、率。生產(chǎn)應(yīng)用：溫室栽培時(shí)，口天可適當(dāng)提高溫度； 晚上可適當(dāng)降低溫度，以降低細(xì)胞呼吸消耗有機(jī) 物，保證有機(jī)物的積累。在一定范圉內(nèi)，礦質(zhì)元素越多，光合速率就越 快。超過(guò)一定濃度時(shí)，光合速率不再增加，甚至 會(huì)引起細(xì)胞滲透失水，光合速率下降。生產(chǎn)應(yīng)用：對(duì)農(nóng)作物要適量施肥，不能過(guò)量。否 則會(huì)造成土壤洛液濃度大于細(xì)胞液濃度，引起細(xì) 胞失水。5冰缺水會(huì)導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，影響C02進(jìn)入細(xì)胞中，導(dǎo)致光合速率下降。 七、植物的午休現(xiàn)象1概念：自然界中少數(shù)種類(lèi)的細(xì)菌, 的能量來(lái)制造有機(jī)物的過(guò)程。夏季中午溫度較高，為了減少蒸騰失水, 植物會(huì)關(guān)閉氣孔，此時(shí)會(huì)阻礙C02的進(jìn) 入，影響光合作用，出現(xiàn)“光合午休現(xiàn) 象。八、化能合成作用利用體外環(huán)境中某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放2 舉例：硝化細(xì)菌的化能合成作用（1）硝化細(xì)菌不能利用光能，但能將土壤中的氨（NHs）氧化成亞硝酸 （HNO2）,進(jìn)而將亞硝酸氧化成硝酸（HNO3）,并釋放出能量。（2）硝化細(xì)菌利用這兩個(gè)反應(yīng)釋放的化學(xué)能，將C02和H20合成糖類(lèi)，供自