第三單元生命系統(tǒng)的代謝基礎(chǔ)

專題09光合作用的原理及其應(yīng)用

☆知識腦圖☆

☆目標(biāo)導(dǎo)航☆

1.了解葉綠體中色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)；

2.理解光合作用的原理及其應(yīng)用；

3.探究影響光合作用的影響因素。

☆知識點(diǎn)貫通☆

一、綠葉中色素的提取和分離

1.實(shí)驗(yàn)原理

(1)提?。壕G葉中的色素能夠溶于有機(jī)溶劑而不溶于水，可用無水乙醇等有機(jī)溶劑提取色

素。

(2)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

(1)提取色素：稱取5g的綠葉，剪碎，放入研缽中一加入少量SiO?、CaCOs和10mL無水

乙醇一研磨一過濾一將濾液收集到試管內(nèi)并塞嚴(yán)試管口

(2)制備濾紙條：將干燥的定性濾紙剪成略小于試管長和直徑的濾紙條，將濾紙條一端剪去

兩角，在距離剪角一端1cm處用鉛筆畫一條細(xì)的橫線

(3)畫濾液細(xì)線：用毛細(xì)吸管吸取少量的濾液，沿鉛筆線均勻地畫出一條細(xì)線，待濾液干

后，再畫一兩次

(4)分離色素：將適量的層析液倒入試管中，將濾紙條輕輕插入層析液中一用棉塞塞緊試管

口，裝置如圖所示。

棉塞

?濾紙條

-試管

-濾液細(xì)線

一層析液

鐵架臺

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：濾紙條上呈現(xiàn)四條顏色、寬度不同的色素帶。

二、光合作用的基本過程

1.葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能

(1)結(jié)構(gòu)：①外表雙層膜；②基質(zhì)：含有與暗反應(yīng)有關(guān)的酶；③基粒：由類囊體堆疊而成,

分布有色素和與光反應(yīng)有關(guān)的酶。

(2)功能：進(jìn)行光合作用的場所。

2.葉綠體中的色素及色素的吸收光譜

色素濾液

的

吸葉綠素b（黃綠）l葉綠素

百

收葉綠素a（藍(lán)綠）J（含量約占H4）

分

光

比

能-類胡蘿卜素［胡蘿卜素（橙黃）

建量約占1/4）I葉睇（黃）

O400450500550600650700波長(nm)

I暗帶I黃綠光|暗帶|

430-470640~680

（1）葉綠體中的色素只吸收可見光，而對紅外光和紫外光等不吸收。

（2）葉綠素對紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對藍(lán)紫光的吸收量大，對其他波段的光

并非不吸收，只是吸收量較少。

3.光合作用的過程

（1）反應(yīng)式：

光能

CO2+H2O-(CH2O)+O2

（2）過程:

［場所:葉綠體類囊體的薄膜

光物質(zhì)（H20f舊］+。2

＞反＜變化IADP+PifATP

應(yīng)

能量變化：光能

I活躍的化學(xué)能

,「場所：葉綠體基質(zhì)

暗物質(zhì)（CO2）C3*（CH2。）

＞反《變化IATP-ADP+Pi

應(yīng)

能量變化：活躍化學(xué)能

JI穩(wěn)定的化學(xué)能

三、影響光合作用的環(huán)境因素

1.光合作用強(qiáng)度

(1)含義：植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。

(2)兩種表示方法

①一定時間內(nèi)原料的消耗量。

②一定時間內(nèi)產(chǎn)物的生成量。

2.影響光合作用強(qiáng)度的因素

(1)光照強(qiáng)度

①A點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0,此時只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，CO?釋放量表示此時的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；

②AB段：光照強(qiáng)度加強(qiáng)，光合速率逐漸增強(qiáng)，但細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度；

③B點(diǎn)：光補(bǔ)償點(diǎn)，即光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，細(xì)胞呼吸釋放的CO?全部用于光合作

用；

@BC段：隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)

度。

(2)CO2的濃度

①A點(diǎn)：光合速率等于細(xì)胞呼吸速率時的C0?濃度，即CO2補(bǔ)償點(diǎn)；

②A'點(diǎn)：進(jìn)行光合作用所需C0?的最低濃度；

③B和丁點(diǎn)：C0?飽和點(diǎn)，即繼續(xù)增加CO2的濃度，光合速率不再增加;

④AB段和A，B，段：在一定范圍內(nèi)，光合速率隨COz濃度增加而增大

(3)溫度

光

合

作

用

強(qiáng)

度

O

大；

率增

合速

，光

升高

溫度

隨著

前，

點(diǎn)之

在B

段：

①AB

；

最大

速率

光合

度，

適溫

的最

：酶

②B點(diǎn)

零。

乎為

率幾

合速

右光

℃左

，50

減小

速率

光合

降，

性下

的活

，酶

升高

溫度

隨著

段：

③BC

破☆

點(diǎn)突

☆重難

的聯(lián)系

應(yīng)之間

和暗反

光反應(yīng)

（一）

點(diǎn)精析

1.要

提

，又可

原劑

作還

既可

［H］

ATP,

H）和

NADP

H］（

質(zhì)：［

要物

種重

供兩

應(yīng)提

暗反

應(yīng)為

光反

（1）

。

方向

移動

置和

生位

意產(chǎn)

DP+,注

及NA

Pi以

DP、

質(zhì)：A

種物

供三

也提

反應(yīng)

為光

暗反應(yīng)

量；

供能

,

不長

時間

間，但

段時

行一

續(xù)進(jìn)

可持

反應(yīng)

，暗

停止

反應(yīng)

若光

行。

能進(jìn)

光都

光無

應(yīng)有

暗反

（2）

。

作用

光合

進(jìn)行

，不

作用

呼吸

進(jìn)行

為只

般認(rèn)

上一

故晚

TP基

］、A

為［H

，因

得多

積累

機(jī)物

照有

直光

理比一

間隔處

和黑暗

，光照

間內(nèi)

照時

同光

（3）相

分。

不充

利用

積累，

ATP的

［H］、

造成

照會

直光

但一

分；

用充

，利

積累

本不