細胞代謝光合作用

光合作用的場所－－葉綠體酶基粒－光反應基質－暗反應葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a（_____色）葉綠素b（_____色）胡蘿卜素（____色）葉黃素（______色）葉綠體中的色素▲光合作用場所一定是葉綠體嗎？葉綠體中色素的提取和分離實驗原理：

1、提?。荷厝苡谟袡C溶劑而不溶于水，可用無水乙醇等有機溶劑提取綠葉中的色素。

2、分離：葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的色素隨層析液在濾紙上擴散得快，溶解度低的色素隨層析液在濾紙上擴散得慢。選材：鮮嫩、顏色深綠的葉片實驗過程—濾紙條上出現(xiàn)四條寬度、顏色不同的色素帶

紙

層析

整理、洗手

實驗中化學試劑的作用：①丙酮或無水乙醇的作用是

。②加入少許二氧化硅是為了

。③加入少許碳酸鈣是為了

。④層析液的作用是

。▲若未加二氧化硅，色素提取液會如何？▲若未加碳酸鈣，色素提取液會如何？▲若稱取綠葉過少或加入無水乙醇過多，色素提取液會如何？胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b分離色素畫濾液細線有何要求？層析液的量有何要求？此實驗裝置是否正確？實驗結果中色素的位置反映什么？色素帶的粗細反映什么？葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍紫光色素與吸收光譜若在溫室大棚中種植蔬菜，選用什么顏色的塑料膜最好？什么顏色的塑料膜中的光合效率最低？若在大棚內加裝燈管作補充光源，選擇什么顏色的燈管好？葉綠體中色素的作用－－吸收、傳遞、轉化光能影響葉綠素合成的因素

光照：一般黑暗中不能合成溫度：低溫時葉綠素易被破壞必需元素：N、Mg、Fe【典例】 (2012·上海單科，17)右圖表示葉綠體色素提取分離實驗中紙層析的結果，據圖判斷用作實驗材料的葉片顏色為(

)。

A．紅色B．黃色C．綠色D．紫色答案B【訓練1】

(2011·廣東理綜，29)中國的飲食講究“色香味”，顏色會影響消費。小李同學擬研發(fā)“綠色”食用色素，他以生長很快的入侵植物水葫蘆為材料進行如下實驗。

Ⅰ.提取葉綠素Ⅱ.探究pH對葉綠素穩(wěn)定性的影響取一些葉綠素粗產品，配成一定濃度的溶液，于室溫(約25℃)下進行實驗，方法和結果如下表。實驗組號葉綠素溶液/mL調pH至處理時間/min溶液顏色①3.0Y10綠色②3.07.010綠色③3.06.010黃綠色④3.05.010黃褐色注：葉綠素被破壞后變成黃褐色。根據所學知識和實驗結果，請回答問題。(1)提取食用葉綠素的X應該為_____，原因_____。(2)表中Y應該______，原因________________。(3)若用作食品色素，天然葉綠素色素不適用于____食品，否則___________________。(4)小李想了解葉綠素粗產品中是否含有其他色素，請你提供檢測方法并寫出主要步驟。

__________________________________?！居柧?】

(2012·海南單科，9)關于葉綠體色素的敘述，錯誤的是(

) A．葉綠素a和b主要吸收紅光和藍紫光

B．綠葉中葉綠素和類胡蘿卜素含量不同

C．利用紙層析法可分離4種葉綠體色素

D．乙醇提取的葉綠體色素不能吸收光能答案D葉綠體功能的實驗驗證實驗步驟：2、取二張載玻片，分別滴加清水，將水綿和好氧菌放入清水中，蓋上蓋玻片，標號A、B。1、選取生長良好的水綿二片。3、將A置于黑暗且密閉的環(huán)境下，用極細的光束照射水綿，將B置于適宜的光照下。4、光鏡下觀察好氧菌的運動和分布情況。葉綠體功能的實驗驗證將水綿放在暗處，將白光透過棱鏡再投射到水綿的葉綠體上，這時好氧菌將明顯地聚集在＿＿＿＿＿區(qū)域內。此現(xiàn)象說明什么？普里斯特利的實驗實驗目的：植物是否能從空氣中得到什么。實驗步驟：2、將點燃的蠟燭和綠色植物置于玻璃罩B中。1、將點燃的蠟燭置于玻璃罩A中實驗現(xiàn)象：A中蠟燭易熄滅，B中蠟燭不易熄滅實驗結論：植物能更新空氣的成分光合作用的探究歷程薩克斯的實驗實驗目的：植物光合作用能產生什么物質。實驗步驟：實驗現(xiàn)象：遮光部分不出現(xiàn)藍色，暴光部分出現(xiàn)藍色。實驗結論：光合作用能產生淀粉。2、取出綠色植物，找一生長健壯的葉片，一半遮光處理，另一半暴露于正常光照下1、將實驗植物置于黑暗處幾小時。3、幾小時后，用碘蒸氣熏實驗葉片。4、觀察實驗葉片的顏色變化。實驗原理：光照是光合作用的條件，淀粉是光合作用的產物，淀粉遇碘液發(fā)生藍色反應。魯賓和卡門的實驗18O2O2AB光合作用釋放的O2全部來自水。卡爾文循環(huán)3—磷酸甘油酸二磷酸核酮糖3—磷酸甘油醛1，3—磷酸甘油酸一磷酸核酮糖3—磷酸甘油醛葡萄糖12ATP12ADPCO26ATP6ADP12NADPH12NADP+卡爾文循環(huán)66121221061同位素示蹤技術破解暗反應過程C元素：14CO2→14C3→（14CH2O）時間人物主要事跡或觀點1771年普利斯特利（英）植物可以更新空氣（沒有發(fā)現(xiàn)光在其中的作用）1779年英格豪斯（荷蘭）只有在陽光照射下、植物體只有綠葉才能更新污濁的空氣1845年梅耶（德）植物在進行光合作用時，把光能轉換成化學能儲存起來1864年薩克斯（德）證明光合作用的產物除氧氣外還有淀粉1880年恩格爾曼（美）葉綠體是光合作用的場所1939年魯賓和卡門（美）證明光合作用釋放的氧氣來自水（同位素標記法18O）20世紀40年代卡爾文（美）探明了CO2中的碳在光合作用中轉化成有機物中碳的途徑，稱為卡爾文循環(huán)（同位素標記法14C）光合作用的定義

綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水合成儲存能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。光合作用的反應方程式CO2+H2O光能葉綠體（CH2O）+O2光合作用的實質把無機物（CO2和H2O）轉變?yōu)橛袡C物（物質）把光能轉變?yōu)榛瘜W能，儲存在有機物中（能量）葉綠體中的色素ADP+Pi酶ATP供能供氫酶H2OO2[H]水在光下分解光能光反應：暗反應：（CH2O）＋H2O固定2C3C5CO2還原多種酶參加催化光合作用的過程項目光反應暗反應場所條件物質變化能量變化聯(lián)系總反應式

意義葉綠體基粒類囊體薄膜上葉綠體的基質中光、色素、酶多種酶水的光解ATP的合成CO2的固定C3的還原光能→活躍化學能→穩(wěn)定化學能光反應為暗反應提供[H]和ATP葉綠體光CO2+H2O（CH2O）＋O2為生物提供物質來源和能量來源光反應與暗反應比較影響光合作用的因素分析光合作用強度可以通過測定一定時間內原料消耗或產物生成的數(shù)量來定量的表示。如植物單位時間內通過光合作用制造糖類的數(shù)量植物單位時間內通過光合作用制造O2的數(shù)量植物單位時間內通過光合作用消耗CO2的數(shù)量影響光合作用強度的因素：外因（環(huán)境因素）：光照、溫度、CO2濃度、水分、必需元素等內因：植物種類、不同發(fā)育時期等（一）光照強度對光合作用的影響一、光（光照強度、光質）實驗：探究光照強度對光合作用強度的影響P105

打出小圓形葉片→抽出葉片內氣體→小圓形葉片沉水底→取三只燒杯，分別加入等量富含CO2的水→各加10片小圓形葉片→分別給予不同強度的光照（強、中、弱）→記錄同一時間段內小圓形葉片浮起的數(shù)量小圓形葉片加富含CO2的清水光照強度葉片浮起數(shù)量甲10片20mL強多乙10片20mL中中丙10片20mL弱少結論：在一定范圍內，隨著光照強度不斷增強，光合作用強度也不斷增強。光補償點：光合作用強度等于細胞呼吸強度時的光照強度。光飽和點：當光照強度達到一定強度后，光合作用強度就不再加強，這一光照強度就稱為光飽和點。光照強度與光合作用速率的關系曲線ABC例：植物的新陳代謝受外部環(huán)境因子（如光、溫度）和內部因子（如激素）的影響，研究內、外因子對植物生命活動的影響具有重要意義。（1）右圖表示野外松樹（陽生植物）光合作用強度與光照強度的關系。其中的縱坐標表示松樹整體表現(xiàn)出的吸收CO2和釋放CO2

量的狀況。請分析回答：①當光照強度為b時，光合作用強度

。

不能。光照強度為a時，光合作用形成的有機物和呼吸作用消耗的有機物相等，但晚上只進行呼吸作用。因此，從全天看，消耗大于積累，植物不能正常生長。最高②光照強度為a時，光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用放出CO2的量。如果白天光照強度較長時期為a，植物能不能正常生長？為什么？③如將該曲線改繪為人參（陰生植物）光合作用強度與光照強度關系的曲線，b點的位置應如何移動，為什么？左移，與松樹比較，人參光合作用強度達到最高點時，所需要的光照強度比松樹低。葉綠體中的色素供氫酶供能還原多種酶參加催化（CH2O）ADP+Pi酶ATP2C3C5固定CO2H2OO2水在光下分解[H]光反應過程暗反應過程光能光照條件驟變時對植物細胞內各物質量的影響例：用三棱鏡可使陽光折射成一條色素帶，如下圖。若將一瓶綠藻放在ABCDEFG（）位置上，就會嚴重影響它的生長。而在（）處光合效率最高。DE（二）光質對光合作用的影響A思考：

1、光質影響光合作用強度的原因是？光合色素對不同的光吸收量不同

2、生產上利用光質對光合效率的影響的措施有哪些？溫室大棚膜使用無色透明材料有甲、乙、丙、丁盆長勢均勻的植物置于陽光下。甲添加品紅色光照，乙添加綠色光照，丙隔品紅色濾光片，丁隔綠色濾光片（如右圖所示）。經過一段時間后各盆植物長勢最旺的和長勢最差的依次是下列哪一組（）

A．甲和乙

B．乙和丙

C．甲和丁

D．丙和丁C二、CO2對光合作用的影響CO2補償點：光合作用強度等于細胞呼吸強度。CO2飽和點：光合作用強度到此點以上就不再加強。A點B點、B’點Ａ’點表示進行光合作用所需CO2的最低濃度生產上提高CO2濃度的措施主要有哪些？1、保證田間植物通風。2、施用農家肥。3、在大棚中經常使用二氧化碳發(fā)生器，施用干冰，或混養(yǎng)家禽、家畜等。葉綠體中的色素供氫酶供能還原多種酶參加催化（CH2O）ADP+Pi酶ATP2C3C5固定CO2H2OO2水在光下分解[H]光反應過程暗反應過程氣孔關閉光能CO2濃度驟變對植物細胞內各物質量的影響例：下圖是改變光照和CO2濃度后與光合作用有關的五碳化合物和三碳化合物在細胞內的變化曲線，請回答：（1）曲線b表示的化合物是

，在無光照時，其量迅速下降的原因是：

。（2）曲線a表示的化合物是

，在CO2濃度降低時，其量迅速下降的原因是：

；

。（3）由此可見光照強度和CO2濃度的變化均影響光合作用的速度，但前者主要影響光合作用的

，后者主要影響光合作用的

。C3無光，不能合成ATP和[H]，C3不能被還原；而C5又繼續(xù)被固定形成C3固定過程減慢，C3生成量減少，而C3還原過程仍在進行。光反應暗反應C5三、溫度對光合作用的影響實質：溫度影響酶的活性（酶促反應）在生產上應用：在大棚生產中常常采用白天適當升溫（保證光合作用正常進行），晚上適當降溫（降低呼吸酶的活性）。四、必需元素供應對光合作用的影響在生產上應用：合理施肥（適時、適量）N：是各種酶和ATP的重要組成成分，葉綠素中也有N元素。P：是葉綠體膜、ATP等的重要組成成分。K：在合成糖類，以及將其運輸?shù)綁K根、塊莖和種子等器官過程中起作用。Mg：葉綠素的重要組成成分。五、水分的供應對光合作用的影響在生產上應用：合理灌溉（適時、適量）原料、氣孔關閉（缺水）（1）根據圖中的曲線表明，7～10時光合作用強度不斷增強，這是因為在一定溫度和二氧化碳供應充足的情況下，光合作用的強度是隨著光照加強而增強的。（