第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一、酶在細(xì)胞代謝中的作用1.細(xì)胞代謝概念：細(xì)胞內(nèi)各種有序化學(xué)變化（反應(yīng)）的總稱場(chǎng)所：主要是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)意義：細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)2.實(shí)驗(yàn)：比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解——驗(yàn)證了酶的高效性(1)實(shí)驗(yàn)原理：過(guò)氧化氫水浴加熱、Fe3+、肝臟研磨液中的過(guò)氧化氫酶均可以影響過(guò)氧化氫分解成水和氧氣的速率。(2)實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果1、2試管對(duì)照:加熱可以促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解(加熱為過(guò)氧化氫的分解提供了活化能);1、3試管對(duì)照:Fe3+有催化作用;1、4試管對(duì)照:過(guò)氧化氫酶有催化作用;2、3(或4)試管對(duì)照:催化劑沒(méi)有提供能量，但降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能;3、4試管對(duì)照:催化效率:過(guò)氧化氫酶>Fe3+→酶具有高效性，所以酶顯著的降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:酶在常溫、常壓下，能顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，因此具有高效性。(4)控制相關(guān)變量影響決定自變量因變量無(wú)關(guān)變量影響決定自變量：實(shí)驗(yàn)中人為改變的變量eg；過(guò)氧化氫分解的不同條件因變量：隨自變量變化而變化的變量eg:過(guò)氧化氫分解的分解速率無(wú)關(guān)變量：與實(shí)驗(yàn)?zāi)康臒o(wú)關(guān)，但是會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的變量eg:底物種類、濃度、PH等(5)實(shí)驗(yàn)原則單一變量原則：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)只有一個(gè)自變量，且無(wú)關(guān)變量在對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組中均要保持一致且適宜科學(xué)性原則：包括實(shí)驗(yàn)原理的科學(xué)性、實(shí)驗(yàn)材料選擇的科學(xué)性、實(shí)驗(yàn)方法的科學(xué)性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理的科學(xué)性.平行重復(fù)原則：消除了無(wú)關(guān)變量與額外變量的干擾,可多次重復(fù)該實(shí)驗(yàn),使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加客觀、科學(xué)。對(duì)照性原則：通過(guò)設(shè)置實(shí)驗(yàn)對(duì)照，既可以排除無(wú)關(guān)變量的影響，又可以增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說(shuō)服力。按內(nèi)容和形式上的不同，通常有以下4種對(duì)照:a.空白對(duì)照:不給對(duì)照組任何處理因素，而根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕o予實(shí)驗(yàn)組某些實(shí)驗(yàn)因素，用以觀察實(shí)驗(yàn)因素對(duì)受試者的影響?？瞻讓?duì)照是用得最多也是最基本的一組對(duì)照。b.條件對(duì)照:給對(duì)照組施以部分實(shí)驗(yàn)因素，但不是所要研究的處理因素c.自身對(duì)照:對(duì)照和實(shí)驗(yàn)都在同一研究對(duì)象上進(jìn)行。D.相互對(duì)照:不單設(shè)對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)照。3.酶的作用機(jī)理(1)活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍態(tài)所需要的能量。(2)原理：同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因此酶具有高效性(3)意義：酶使細(xì)胞代謝能在溫和的條件下完成二、酶的本質(zhì)1.探索歷程2.酶的本質(zhì)：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的有機(jī)物。胃蛋白酶、胰蛋白酶、唾液淀粉酶等絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA。3.酶的特性①高效性：同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低反應(yīng)活化能的作用更顯著，催化效率更高。②專一性（也叫特異性）：一種酶只能對(duì)一定的底物發(fā)生催化作用。③作用條件溫和：酶促反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的。即酶需要適宜的溫度和pＨ。3．影響酶活性的因素：①溫度、pH：在最適宜的溫度和PH條件下，酶的活性最高。溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會(huì)明顯降低。絕大在多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。低溫抑制了酶的活性，但未破壞酶的空間結(jié)構(gòu)。（所以酶在低溫的環(huán)境下保存）②酶的濃度和底物的濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率也有影響：③復(fù)合條件圖中顯示∶不同pH條件下，酶最適溫度不變；不同溫度條件下，酶的最適PH不變，即反應(yīng)溶液PH（溫度）的變化不影響溫度解的最適溫度（pH）。高效性的曲線易錯(cuò)提醒(1)酶并不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)，不能提供能量，只降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，從而縮短化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間。(2)酶化學(xué)反應(yīng)后并不失活，反應(yīng)前后酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量均保持不變。(3)能產(chǎn)生激素的細(xì)胞一定能產(chǎn)生酶，但是能產(chǎn)生酶的細(xì)胞不一定能產(chǎn)生激素。(4)酶是化合物，亦可以作為底物被其他酶催化分解。(5)酶并不只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用，酶可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用。(6)酶不具有調(diào)節(jié)作用，酶只起催化作用。(7)酶不能從食物中獲得，是在活細(xì)胞中合成的。(8)酶的結(jié)構(gòu)并不是始終不變的，酶在催化過(guò)程中會(huì)發(fā)生可逆性的結(jié)構(gòu)變化。4.探究影響酶活性因素的實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)原理：絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)。過(guò)酸、過(guò)堿或高溫都能使蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)破壞，從而引起蛋白質(zhì)分子變性，使酶永久失活，但低溫只是使酶活性下降，適宜的溫度下，酶活性可以恢復(fù)。酶的催化作用需要適宜的溫度和pH。（2）實(shí)驗(yàn)材料用具：2%的淀粉酶溶液，新鮮的20%的肝臟研磨液。3%的可溶性淀粉溶液，體積分?jǐn)?shù)為3%的過(guò)氧化氫溶液，5%的鹽酸，5%的NaOH溶液，碘液，斐林試劑等。（3）實(shí)驗(yàn)方法步驟及現(xiàn)象：①溫度對(duì)酶活性的影響操作序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作步驟1號(hào)試管2號(hào)試管3號(hào)試管1注入3%的淀粉溶液2mL2mL2mL2另取三支試管注入新鮮淀粉酶1mL1mL1mL3調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)溫度，保溫5min60℃100℃0℃4將對(duì)應(yīng)序號(hào)試管混合振蕩后，再放到相應(yīng)溫度條件下保溫10min10min10min5滴入碘液，并搖勻1滴1滴1滴6現(xiàn)象記錄不變藍(lán)變藍(lán)變藍(lán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：這三支試管除溫度外，其余條件均相同。1號(hào)試管處在60℃的溫度條件下，酶的活性最大，試管中的淀粉被分解，滴入碘液后不變藍(lán)。2號(hào)和3號(hào)試管的溫度條件是100℃和0℃，淀粉酶催化活性受到影響，所以試管中的淀粉沒(méi)有被分解，滴上碘液后變藍(lán)。此實(shí)驗(yàn)可以證明，酶的催化作用需要適宜的溫度條件，過(guò)高或過(guò)低都影響酶的活性。注意：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中3和4步驟不可顛倒，因?yàn)轭嵉购?、3號(hào)試管內(nèi)從室溫到對(duì)應(yīng)溫度條件過(guò)程淀粉也會(huì)被分解。⑵pH對(duì)酶活性的影響序號(hào)項(xiàng)目1號(hào)試管2號(hào)試管3號(hào)試管1注入新鮮的淀粉酶溶液1mL1mL1mL2調(diào)節(jié)酶溶液的PH1m蒸餾水1mLNaOH1mL鹽酸5注入可溶性淀粉2mL2mL2mL6水浴保溫處理60℃、5min60℃、5min60℃、5min7注入斐林試劑，并振蕩試管2mL2mL2mL8水浴加熱1min1min1min9現(xiàn)象記錄有磚紅色沉淀生成無(wú)磚紅色沉淀生成無(wú)磚紅色沉淀生成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析：3號(hào)和2號(hào)試管的pH值較低、較高的環(huán)境中，淀粉酶失去活性，不能催化淀粉分解，試管中加入斐林試劑并煮沸后無(wú)磚紅色沉淀生成；1號(hào)試管近中性，淀粉分解并與斐林試劑反應(yīng)，生成磚紅色沉淀生成。以上實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，酶的催化作用需要適宜的pH。第二節(jié)細(xì)胞的能量“通貨”——ATP1.組成元素：C、H、O、N、P2.ATP的功能：細(xì)胞的能量“通貨”（直接給細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量）。3.ATP名稱：腺嘌呤核苷三磷酸(或“腺苷三磷酸”)4.ATP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A—P～P～P其中：A－代表腺苷（腺嘌呤+核糖）；P－代表磷酸基團(tuán)，～－代表一種特殊的化學(xué)鍵ATP分子中大量的能量一種特殊的化學(xué)鍵酶1酶2酶1酶25.ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化：ATPADP+Pi+能量注意：①向右：表示ATP水解，所釋放的能量用于各種需要能量的生命活動(dòng)。向左：表示ATP合成，所需的能量來(lái)源于生物化學(xué)反應(yīng)釋放的能量。（在人和動(dòng)物體內(nèi)，來(lái)自細(xì)胞呼吸；綠色植物體內(nèi)則來(lái)自細(xì)胞呼吸和光合作用）②上述反應(yīng)中，物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的，酶是不同的③ATP水解與吸能反應(yīng)相關(guān)ATP合成與放能反應(yīng)相關(guān)ATP的結(jié)構(gòu)(如下圖所示)歸納記憶能源與能源物質(zhì)

第三節(jié)細(xì)胞呼吸(1)概念：活細(xì)胞分解有機(jī)物，釋放能量。(2)類型：有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。(3)有氧呼吸：細(xì)胞在有氧氣的參與下，徹底氧化分解有機(jī)物，產(chǎn)生二氧化碳和水，同時(shí)釋放大量能量的過(guò)程。A.場(chǎng)所：線粒體（主要）和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。其中在內(nèi)膜和基質(zhì)中含有多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。過(guò)程：見(jiàn)右圖①第一階段：在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，1mol葡萄糖分解成2mol丙酮酸，同時(shí)產(chǎn)生少量的［H］和少量的ATP。②第二階段：進(jìn)入線粒體基質(zhì)的丙酮酸和水反應(yīng)進(jìn)一步分解成CO2和［H］，同時(shí)產(chǎn)生少量的ATP。③第三階段：前兩階段產(chǎn)生的［H］，在線粒體內(nèi)膜中和氧氣結(jié)合，產(chǎn)生水，產(chǎn)生大量的ATP。有氧呼吸總反應(yīng)式：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量有氧呼吸實(shí)質(zhì)：物質(zhì)轉(zhuǎn)化：有機(jī)物→無(wú)機(jī)物能量轉(zhuǎn)化：有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能→ATP中活躍的化學(xué)能和熱能。意義：可以使有機(jī)物中的能量逐步地轉(zhuǎn)移到ATP中能量緩慢有序地釋放，有利于維持細(xì)胞的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)(4)無(wú)氧呼吸：指細(xì)胞無(wú)氧的條件下，通過(guò)多種酶的催化作用，將葡萄糖等有機(jī)物不徹底分解為C2H5OH（酒精）和CO2或C3H6O3（乳酸），并釋放出少量能量的過(guò)程。A.場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B.過(guò)程：分二個(gè)階段。第一階段：與有氧呼吸第一階段完全相同。第二階段：丙酮酸繼續(xù)分解階段。在不同酶的催化下，丙酮酸分解產(chǎn)生酒精和二氧化碳或轉(zhuǎn)化為乳酸。C.總反應(yīng)式：大多數(shù)植物器官、酵母菌：C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量高等動(dòng)物、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等：C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量。D.特點(diǎn)：有氧存在時(shí),無(wú)氧呼吸過(guò)程受到抑制。E.意義：可以進(jìn)行短暫的無(wú)氧呼吸，釋放出能量以適應(yīng)缺氧環(huán)境條件。（5）比較有氧呼吸與無(wú)氧呼吸：有氧呼吸無(wú)氧呼吸不同點(diǎn)反應(yīng)條件需要在有O2條件下無(wú)O2條件下呼吸場(chǎng)所第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，第二、三階段在線粒體內(nèi)全過(guò)程都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)分解產(chǎn)物CO2和H2OCO2、酒精或乳酸釋放能量大量能量，一部分以熱能形式散失，一部分儲(chǔ)存在ATP中少量能量，大部分的能量?jī)?chǔ)存在乙醇、乳酸等有機(jī)物中。相同點(diǎn)實(shí)質(zhì)都是分解有機(jī)物，釋放能量，生成ATP供生命活動(dòng)需要。相互聯(lián)系第一階段(從葡萄糖到丙酮酸)完全相同，之后在不同條件下，在不同的場(chǎng)所沿不同的途徑，在不同的酶作用下形成不同的產(chǎn)物：(6)細(xì)胞呼吸的意義：①為生物體的生命活動(dòng)提供能量。②為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。(7)細(xì)胞呼吸的影響因素及應(yīng)用內(nèi)部因素：遺傳因素(決定酶的種類和數(shù)量)不同種類的植物細(xì)胞呼吸速率不同旱生植物<水生植物，陰生植物<陽(yáng)生植物。同一植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期細(xì)胞呼吸速率不同如幼苗期、開(kāi)花期細(xì)胞>成熟期細(xì)胞同一植物的不同器官細(xì)胞呼吸速率不同生殖器官>營(yíng)養(yǎng)器官。外部因素：①溫度：溫度通過(guò)影響酶活性來(lái)影響呼吸作用。②O2的濃度：無(wú)氧呼吸和有氧呼吸與氧濃度之間的關(guān)系用右圖的曲線來(lái)表示。O2是有氧呼吸所必需的，但O2會(huì)抑制無(wú)氧呼吸③CO2濃度應(yīng)用：儲(chǔ)藏糧食、果蔬時(shí)適當(dāng)增加CO2濃度，可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗④H2O應(yīng)用：將種子風(fēng)干/曬干，以減弱細(xì)胞呼吸，從而減少有機(jī)物的消耗，延長(zhǎng)作物種子儲(chǔ)藏時(shí)間果蔬儲(chǔ)藏保持一定濕度(8)細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用①作物栽培：及時(shí)松土透氣，適當(dāng)增強(qiáng)細(xì)胞呼吸，促進(jìn)植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收。在陰雨天或晚上時(shí)，可采取適當(dāng)降低溫室的溫度，以降低呼吸作用消耗。②種子儲(chǔ)藏：低溫、低氧和干燥環(huán)境，抑制細(xì)胞呼吸。③果蔬保鮮：低溫、低氧和適宜濕度，抑制細(xì)胞呼吸，又不至果蔬過(guò)分失水。④用“創(chuàng)可貼”、透氣的消毒紗布包扎傷口：避免厭氧病原菌的繁殖，利于傷口愈合。⑤發(fā)酵技術(shù)：控制通氣(先通氣促進(jìn)有氧呼吸以利于酵母菌的繁殖，后關(guān)閉通氣閥門(mén)以利于酵母菌發(fā)酵)的情況下，通過(guò)酵母菌可利用麥芽、葡萄、糧食生產(chǎn)各種酒。二、探究酵母菌的呼吸方式（1）實(shí)驗(yàn)原理：①酵母菌是單細(xì)胞兼性厭氧真菌。有氧呼吸產(chǎn)生水和CO2，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2。②CO2的檢測(cè)：CO2使澄清石灰水變渾濁或CO2使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。③酒精的檢測(cè)：在酸性條件下，酒精與橙色的重鉻酸鉀溶液發(fā)生反應(yīng)，變成灰綠色。（2）實(shí)驗(yàn)假設(shè)：酵母菌在有氧情況下進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生CO2，在無(wú)氧情況下進(jìn)行無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生CO2和酒精。（3）方法步驟：①組裝上圖裝置；②配制酵母菌培養(yǎng)液：取新鮮的食用酵母菌，分成兩等份，分別放入錐形瓶B和錐形瓶D中，再分別向瓶中注入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液。分別置于25～30℃條件下培養(yǎng)。③檢測(cè)CO2的產(chǎn)生：ａ．左圖連通橡皮球（或氣泵），讓空氣持續(xù)地依次通過(guò)3個(gè)錐形瓶，觀察澄清石灰水是否變渾濁。ｂ．D瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，是因?yàn)橄茸尳湍妇耐赍F形瓶中的氧氣，保證酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸，觀察澄清石灰水是否變渾濁。④檢測(cè)酒精的產(chǎn)生：各取2mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液注入2支試管中。分別向試管滴加溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液并輕輕振蕩，觀察試管中溶液的顏色是否出現(xiàn)灰綠色。結(jié)論：有氧呼吸產(chǎn)生大量二氧化碳；無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和少量二氧化碳。(1)為什么選擇酵母菌作為實(shí)驗(yàn)材料？酵母菌在有氧、無(wú)氧條件下都能生存，可通過(guò)測(cè)定其細(xì)胞呼吸產(chǎn)物來(lái)確定酵母菌的細(xì)胞呼吸方式(2)為什么先將空氣通過(guò)10%的NaOH溶液，再進(jìn)入酵母菌培養(yǎng)液中？10%的NaOH溶液用于吸收空氣中的CO2，以保證用于檢測(cè)產(chǎn)物的錐形瓶中澄清石灰水變混濁是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2導(dǎo)致的。(3)用于測(cè)定無(wú)氧呼吸的裝置中，為什么將酵母菌培養(yǎng)液封口放置一段時(shí)間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶？酵母菌將錐形瓶中的氧氣消耗完畢后再進(jìn)行檢測(cè)，以確保通入澄清石灰水中的CO2是由無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的。(4)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需遵循對(duì)照原則，此實(shí)驗(yàn)為何不設(shè)置對(duì)照組？此實(shí)驗(yàn)為對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)比實(shí)驗(yàn)不設(shè)對(duì)照組，而是通過(guò)有氧和無(wú)氧條件下的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)比得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。(5)實(shí)驗(yàn)所用的葡萄糖溶液為什么需煮沸？煮沸的目的是滅菌和去除溶液中的氧氣。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷呼吸方式誤差的校正a.如果實(shí)驗(yàn)材料是綠色植物，整個(gè)裝置應(yīng)遮光處理，否則植物的光合作用會(huì)干擾呼吸速率的測(cè)定。b.如果實(shí)驗(yàn)材料是種子，為防止微生物呼吸作用對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，應(yīng)對(duì)裝置及所測(cè)種子進(jìn)行消毒處理。c．為防止氣壓、溫度等物理膨脹因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，將所測(cè)的生物材料滅活(如將種子煮熟)，其他條件均不變。實(shí)驗(yàn)拓展：呼吸底物與著色液移動(dòng)的關(guān)系脂肪含氫量高，含氧量低，等質(zhì)量的脂肪與葡萄糖相比，氧化分解時(shí)耗氧量高，而產(chǎn)生CO2量少。因此脂肪有氧呼吸時(shí)，產(chǎn)生的CO2量小于消耗的O2量，著色液移動(dòng)更明顯。[歸納拓展]1．分析法比較細(xì)胞中反應(yīng)物、生成物和場(chǎng)所的對(duì)應(yīng)關(guān)系2．有氧呼吸和無(wú)氧呼吸(產(chǎn)生酒精)的有關(guān)計(jì)算(1)消耗等量的葡萄糖時(shí)，產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量無(wú)氧呼吸∶有氧呼吸＝1∶3(2)消耗等量的葡萄糖時(shí)，需要的氧氣和產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量有氧呼吸需要的氧氣∶有氧呼吸和無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2之和＝3∶4(3)產(chǎn)生等量的CO2時(shí)，消耗葡萄糖的物質(zhì)的量無(wú)氧呼吸∶有氧呼吸＝3∶1(1)比較有氧呼吸與無(wú)氧呼吸中[H]和ATP的來(lái)源與去路：項(xiàng)目來(lái)源去路有氧呼吸無(wú)氧呼吸有氧呼吸無(wú)氧呼吸[H]葡萄糖和水葡萄糖與O2結(jié)合生成H2O還原丙酮酸ATP三個(gè)階段只有第一階段用于各項(xiàng)生命活動(dòng)判斷細(xì)胞呼吸方式的三大依據(jù)

光合作用光合作用的概念：綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，并釋放氧氣的過(guò)程。色素的提取與分離①實(shí)驗(yàn)原理：提?。荷匾兹苡谟袡C(jī)溶劑無(wú)水乙醇；分離：色素在層析液中的溶解度不同②方法步驟：A.提取綠葉中的色素：稱重(新鮮綠葉5克)→研磨(加二氧化硅、碳酸鈣、無(wú)水乙醇)→過(guò)濾（單層尼龍布）→得到色素濾液。注意：研磨時(shí)加二氧化硅是為了研磨得充分，加碳酸鈣可防止色素被破壞，加無(wú)水乙醇是溶解色素。B.制備濾紙條：將畫(huà)濾液細(xì)線的一端剪去兩角，目的是使色素帶擴(kuò)散整齊。C.畫(huà)濾液細(xì)線：要細(xì)而齊，干后重復(fù)畫(huà)一二次，增加濾液細(xì)線上的色素含量。D.分離綠葉中的色素：用層析液分離，不能讓濾液細(xì)線觸及層析液。注意：若濾液細(xì)線觸及層析液，色素會(huì)溶解于層析液而無(wú)法分離。E.觀察與記錄：濾紙條呈現(xiàn)四條色素帶（如右圖）。（3）捕獲光能的色素及其功能①分布：色素主要分布在葉綠體類囊體膜上；分析比較各種色素的含量及其在層析液中的溶解度的大小。①色素含量：葉綠素a＞葉綠素b＞葉黃素＞胡蘿卜素。②溶解度大小：胡蘿卜素＞葉黃素＞葉綠素a＞葉綠素b。③葉綠體色素的功能：具有吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的作用。葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。異常現(xiàn)象原因分析收集到的濾液綠色過(guò)淺①未加二氧化硅，研磨不充分；②使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少；③一次加入大量的無(wú)水乙醇，提取液濃度太低(正確做法：分次加入少量無(wú)水乙醇)；④未加碳酸鈣或加入過(guò)少，色素分子被破壞濾紙條色素帶重疊①濾液細(xì)線不直；②濾液細(xì)線過(guò)粗濾紙條無(wú)色素帶①忘記畫(huà)濾液細(xì)線；②濾液細(xì)線觸及層析液，且時(shí)間較長(zhǎng)，色素全部溶解到層析液中分析綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中異常現(xiàn)象出現(xiàn)的原因?qū)τ绊懭~綠素合成因素的分析(1)光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，葉片會(huì)發(fā)黃，離體葉綠素在強(qiáng)光下易分解。(2)溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)酶的活性，一般葉綠素合成的最低溫度是2～4℃，最適溫度是30℃，另外，低溫時(shí)葉綠素容易被破壞，葉子會(huì)變黃。(3)礦質(zhì)元素：葉綠素合成的必需元素，如氮、鎂；葉綠素合成的輔助成分，如鐵、銅是某些酶的活化劑。植物如果缺N、Mg、Fe、Cu后葉綠素都不能合成，葉子會(huì)變黃。不同色素對(duì)光的吸收及應(yīng)用分析(1)不同色素對(duì)光的吸收①葉綠體中的色素只吸收可見(jiàn)光，而對(duì)紅外光和紫外光等不吸收。②葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。(2)不同色素對(duì)光吸收的應(yīng)用①無(wú)色透明大棚能透過(guò)日光中各色光，有色大棚主要透過(guò)同色光，其他光被其吸收，所以無(wú)色透明的大棚中植物的光合效率最高。②葉綠素對(duì)綠光光吸收最少，因此綠色塑料大棚中植物的光合效率最低。易錯(cuò)提醒關(guān)于光合色素的4點(diǎn)提醒(1)可進(jìn)行光合作用的細(xì)胞不一定都含有葉綠體(如藍(lán)細(xì)菌等)，但是都含有光合色素。(2)葉綠素對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對(duì)藍(lán)紫光的吸收量大，對(duì)其他波段的可見(jiàn)光并非不吸收，只是吸收量較少。(3)植物葉片呈現(xiàn)綠色的原因是葉片中的色素對(duì)綠光的吸收少，綠光被反射出來(lái)。(4)植物的液泡中含有的色素不參與光合作用。分析光照強(qiáng)度、CO2濃度變化對(duì)植物細(xì)胞內(nèi)C3、C5、［H］、ATP的影響分析方法：可以從光合作用過(guò)程圖解的入手分析!①光照強(qiáng)度由強(qiáng)到弱，CO2供應(yīng)不變時(shí)：光反應(yīng)減弱，其產(chǎn)物[H]和ATP減少，導(dǎo)致暗反應(yīng)中C3還原減弱，但CO2固定仍正常進(jìn)行；所以，C3含量上升，C5含量下降，（CH2O）的合成量減少。反之，亦然。②光照強(qiáng)度不變，CO2的供應(yīng)減少時(shí)：暗反應(yīng)中CO2固定減弱，C3還原仍然正常進(jìn)行，所以，C3含量下降，C5含量上升，[H]和ATP含量相對(duì)增多，（CH2O）的合成量相對(duì)減少。反之，亦然?！澳Ｐ头ā北硎綜3和C5的含量變化注：C3的起始值高于C5，約是其2倍。(3)連續(xù)光照和間隔光照下的有機(jī)物合成量分析①光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的NADPH和ATP在葉綠體中有少量的積累，在光反應(yīng)停止時(shí)，暗反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間，有機(jī)物還能繼續(xù)合成。②