光合作用專題四【知識導航】綠葉中色素的提取和分離要點一

知識精講1.綠葉中色素的種類與光能吸收（1）分布：葉綠體類囊體薄膜上（2）功能：吸收、傳遞（四種色素）和轉(zhuǎn)換光能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葉綠素對紅光和藍紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對藍紫光的吸收量大2.實驗原理（1）色素的提取：綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑（無水乙醇或丙酮）中，因此，可以用無水乙醇等有機溶劑來提取葉綠體中的色素（2）色素的分離——紙層析法：根據(jù)綠葉中色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，從而在擴散過程中將色素分離開來知識精講3.實驗流程（1）提取色素：加入少許SiO2和CaCO3、10mL無水乙醇，迅速研磨并用單層尼龍布過濾（2）制備濾紙條：距剪去兩角的濾紙條一端1cm處用鉛筆畫一條細線（3）畫濾液細線：用毛細吸管吸取色素濾液，沿鉛筆線畫一細線，待干后再畫一兩次（4）色素分離：將適量層析液倒入試管→插入濾紙條→棉塞塞緊試管口（5）觀察結(jié)果及分析知識精講4.實驗結(jié)果色素種類色素含量色素帶寬度

溶解度擴散速度胡蘿卜素

葉黃素

葉綠素a

葉綠素b

最窄最少最高最快較窄較少較高較快最寬最多較低較慢較寬較多最低最慢胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b知識精講5.葉綠體的結(jié)構和功能（1）結(jié)構圖①雙層膜：內(nèi)膜、外膜，包圍著幾個到幾十個綠色基粒等細微結(jié)構②基粒：每個基粒都由一個個圓餅狀的囊狀結(jié)構堆疊而成，擴大了內(nèi)部膜的表面積，這些囊狀結(jié)構稱為類囊體，吸收光能的四種色素和光合作用有關的酶就分布在類囊體的薄膜上③基質(zhì)：基粒與基粒之間充滿了基質(zhì)，基質(zhì)中含有與光合作用有關的酶。（2）功能：進行光合作用的場所光合作用的過程要點二

知識精講1.根據(jù)是否需要光能，將光合作用的過程分為需要光能的光反應階段和不需要光能的暗反應階段（現(xiàn)在也稱為碳反應）（1）光反應階段①概念：光合作用第一個階段中的化學反應，必須有光才能進行，這個階段叫光反應階段②場所：葉綠體類囊體的薄膜上（有光反應過程中所需要的色素和酶）③條件：必須有光、葉綠體中的色素和酶知識精講④過程a.水的光解：葉綠體中光合色素吸收的光能，一方面將水分解成O2和[H]，O2釋放，[H]是活潑的還原劑，被傳遞到葉綠體基質(zhì)中，作為還原劑參與暗反應b.ATP的合成：葉綠體中光合色素吸收的光能，另一方面在有關酶的催化作用下，促進ADP與Pi生成ATP，光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能儲存在ATP中，參與暗反應⑤實質(zhì)：將光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學能，釋放出O2H2OO2+H+光能ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶知識精講（2）暗反應階段①概念：光合作用第二個階段中的化學反應，有沒有光都可以進行，這個階段叫暗反應階段②場所：在葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中進行③條件：多種酶參與④過程a.CO2的固定：綠葉從氣孔吸收的CO2與C5結(jié)合，即一個CO2分子被一個C5分子固定后，形成2個C3分子CO2＋C52C3酶知識精講b.C3的還原：在有關酶的催化作用下，C3接受ATP釋放的能量并被[H]還原。一部分C3經(jīng)一系列變化形成糖類；另一部分C3經(jīng)一系列變化形成C5，使暗反應持續(xù)進行⑤實質(zhì)：同化CO2，將（ATP中）活躍的化學能轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的化學能，儲存在形成的有機物中2C3+[H]酶（CH2O）+C5ATP知識精講2.光合作用中元素去向①H的轉(zhuǎn)移：H2O→NADPH→(CH2O)②C的轉(zhuǎn)移：CO2→C3→（CH2O）③O的轉(zhuǎn)移：CO2→C3→（CH2O）H2O→O2

6CO2+12H2O光能葉綠體C6H12O6+6H2O+6O2知識精講3.光反應與暗反應的比較項目光反應（準備階段）暗反應（完成階段）場所葉綠體的類囊體薄膜上葉綠體的基質(zhì)中條件光、色素、酶、水、ADP、Pi多種酶、[H]、ATP、CO2、C5物質(zhì)變化①水的光解：2H2O4[H]＋O2②ATP的形成：ADP＋Pi＋能量ATP①CO2固定：CO2＋C52C3②C3的還原：2C3＋[H]（CH2O）+C5能量變化光能轉(zhuǎn)變成ATP中活躍的化學能ATP中活躍的化學能轉(zhuǎn)變成貯存在（CH2O）中的穩(wěn)定的化學能相互聯(lián)系光反應產(chǎn)物[H]、ATP為暗反應提供還原劑和能量暗反應產(chǎn)生的ADP、Pi為光反應形成ATP提供了原料光合作用過程中物質(zhì)含量的變化分析要點三知識精講1.當外界條件改變時，光合作用中物質(zhì)含量變化可以采用如圖分析知識精講（1）含量變化的比較條件光照由強到弱，CO2供應不變光照由弱到強，CO2供應不變CO2供應由充足到不足，光照不變CO2供應由不足到充足，光照不變C3含量增加減少減少增加C5含量減少增加增加減少[H]和ATP的含量減少或沒有增加增加減少（CH2O）的合成量減少增加減少增加知識精講（2）模型圖C3C5、[H]、ATPC3C5、[H]、ATPC3C5、[H]、ATPC3C5、[H]、ATP影響光合作用的因素要點四知識精講1.影響光合作用的內(nèi)部因素（1）植物自身的遺傳特性：如品種不同，以陰生植物和陽生植物為例陽生植物：在強光環(huán)境生長發(fā)育健壯，在蔭蔽和弱光環(huán)境生長發(fā)育不良的植物陰生植物：在較弱的光照條件下生長良好的植物【曲線分析】陽生植物的細胞呼吸強度、光補償點、光飽和點、最大光合作用強度均高于陰生植物【應用】陽生農(nóng)作物與陰生農(nóng)作物間作或套種知識精講（2）植物葉片的葉齡【曲線分析】OA段，隨葉齡增大，色素含量增大，酶的含量和活性增大，光合速率加快【應用】農(nóng)作物果樹管理后期，適時摘除老葉（3）葉面積指數(shù)【曲線分析】A點前隨葉面積指數(shù)增大，光合效率增大；A點后雖然總光合量上升，但因呼吸量上升更快，導致干物質(zhì)量下降【應用】適當摘除林冠下層葉、合理密植，增加光合面積知識精講2.影響光合作用的外部因素（1）光照強度光照強度0CO2吸收CO2釋放ABC呼吸速率光補償點光飽和點凈光合總光合（C點前限制因素：光照強度）（C點后限制因素：CO2濃度、溫度等）D呼吸B：光合作用=呼吸作用D：光合速率開始達到最大時外界的光照強度AB：光合作用<呼吸作用BC：光合作用>呼吸作用A：只進行呼吸作用【應用】間作套種；合理密植；溫室大棚，使用無色透明玻璃知識精講（2）溫度【原理】溫度通過影響酶的活性進而影響光合作用最適溫度下植物光合作用最大，植物體內(nèi)的酶最適溫度在40~50℃之間溫度過高時植物氣孔關閉或酶活性降低，光合速率會減弱O溫度A光合速率BC【應用】大田中適時播種、溫室中適當增加晝夜溫差，保證植物有機物的積累知識精講（3）CO2濃度AB：只進行細胞呼吸B點：進行光合作用所需CO2的最低濃度C點：CO2補償點光合作用速率=細胞呼吸速率D點：CO2飽和點E點后限制因素為光照強度和溫度、酶的數(shù)量和活性等CO2濃度ABCO2吸收CCO2釋放DE【原理】CO2影響暗反應，制約C3的生成【應用】農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上“正其行，通其風”、增施農(nóng)家肥，增加CO2濃度知識精講4.水分或礦物質(zhì)【原理】水分是光合作用的原料