高考一輪復(fù)習(xí)《光合作用》4213綠葉中色素的提取和分離光合作用的過(guò)程及探索影響細(xì)胞呼吸的因素及其應(yīng)用考點(diǎn)梳理影響光合作用的因素及應(yīng)用5探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響6光合作用和呼吸作用考點(diǎn)一綠葉中色素的提取和分離1、實(shí)驗(yàn)原理提取分離色素原理：葉綠體中的色素不溶于水，但溶于有機(jī)溶劑；方法：用無(wú)水乙醇或丙酮提取相似相溶原理可用95%的乙醇+適量的無(wú)水碳酸鈉原理：葉綠體中的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(kuò)散得快，反之則慢。方法：紙層析法（層析液是由20份石油醚、1份苯、2份丙酮(體積比例)配制而成的混合有機(jī)溶劑）知識(shí)梳理（1）色素的提取

取材：

↓

研磨：

↓

過(guò)濾：

↓

收集：研磨迅速充分，防止溶劑揮發(fā)2、實(shí)驗(yàn)過(guò)程葉片要綠、要新鮮：色素含量多研磨充分防止色素被破壞可用丙酮或92#汽油代替防止溶劑揮發(fā)稱取5g綠葉，剪去主葉脈，剪碎，放入研缽中漏斗基部放一塊單層尼龍布，將研磨液迅速倒入玻璃漏斗中進(jìn)行過(guò)濾用試管收集色素濾液，及時(shí)將試管口用棉塞塞緊知識(shí)梳理提示：植物體內(nèi)的酶最適pH大多為4.6～6.5（2）色素的分離

制備濾紙條：

↓

畫(huà)濾液細(xì)線

↓

紙層析法：

↓

觀察結(jié)果：濾紙條上有四條色素帶2、實(shí)驗(yàn)過(guò)程防止層析液在濾紙條的邊緣擴(kuò)散過(guò)快防止色素溶解到層析液中①

取濾液：用毛細(xì)吸管吸取少量濾液②

畫(huà)線：沿鉛筆線均勻地畫(huà)出一條細(xì)線③

重復(fù)畫(huà)線：待濾液干后，再重畫(huà)一到兩次將濾紙條（有濾液細(xì)線的一端朝下）輕輕插入層析液中，隨后用棉塞塞緊試管口，注意濾紙條上的濾液細(xì)線不能觸及層析液

知識(shí)梳理

色素種類色素顏色色素含量溶解度擴(kuò)散速度胡蘿卜素橙黃色_______________葉黃素黃色較少較高較快葉綠素a藍(lán)綠色_____較低較慢葉綠素b黃綠色較多__________最少最高最快最多最低最慢3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析①色素在層析液中溶解度的高低為：胡蘿卜素>葉黃素>葉綠素a>葉綠素b②各種色素的含量一般情況下為：葉綠素a>葉綠素b>葉黃素>胡蘿卜素類胡蘿卜素（1/4）葉綠素（3/4）知識(shí)梳理

①

未加二氧化硅(石英砂)或研磨不充分，色素未充分提取出來(lái)。

②

使用放置數(shù)天的綠葉或綠葉用量少，濾液中的色素(葉綠素)含量太少。

③

一次加入大量的無(wú)水乙醇，導(dǎo)致提取液中的色素濃度太低。

④

沒(méi)經(jīng)過(guò)干燥處理。

⑤

碳酸鈣加入的量過(guò)少，葉綠素分子部分被破壞。

⑥

忘記畫(huà)濾液細(xì)線。

⑦

忘記加碳酸鈣導(dǎo)致葉綠素完全被破壞。

⑧

濾液細(xì)線不能達(dá)到細(xì)、直、齊的要求，使色素?cái)U(kuò)散不一致。

⑨

濾液細(xì)線接觸到層析液，且時(shí)間較長(zhǎng)，色素全部溶解到層析液中。

⑩

所用葉片為“黃葉”（1）收集到的濾液綠色過(guò)淺：（2）濾紙條上色素帶重疊：（3）濾紙條上看不到色素帶：（4）濾紙條上只呈現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素的色素帶：①⑧⑨⑩4.“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)異?，F(xiàn)象分析③⑤②④⑥⑦知識(shí)梳理課堂練習(xí)綠色通道P89判斷題1、2選擇題1、2課時(shí)作業(yè)P428選擇題1、2、5考點(diǎn)二葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能5、葉綠體的結(jié)構(gòu)及其中的色素外膜內(nèi)膜基粒基質(zhì)將葉綠體內(nèi)部與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分隔開(kāi)，保證光合作用高效有序地進(jìn)行葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所：由一系列囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成，擴(kuò)大了膜面積，

有利于光合色素和與光反應(yīng)相關(guān)的酶的附著；

（1）光合作用的結(jié)構(gòu)——葉綠體并非光合作用的唯一場(chǎng)所，藍(lán)細(xì)菌也能進(jìn)行光合作用，但沒(méi)有葉綠體。：分布著大量與暗反應(yīng)相關(guān)的酶葉綠體內(nèi)有如此眾多的基粒和類囊體，極大地?cái)U(kuò)展了受光面積。知識(shí)梳理①

色素的功能：葉綠素主要吸收

______________；類胡蘿卜素主要吸收

________。②

色素吸收光的范圍：一般葉綠體中的色素只吸收可見(jiàn)光，對(duì)紅外光和紫外光不吸收。（可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍大約是400～760nm）紅光和藍(lán)紫光藍(lán)紫光5、葉綠體的結(jié)構(gòu)及其中的色素

（2）色素的吸收光譜知識(shí)梳理

①

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)。

②

植物的液泡中含有的色素（花青素）不參與光合作用。

③

植物幼嫩的莖和果實(shí)的細(xì)胞中也含有吸收光能的色素。5、葉綠體的結(jié)構(gòu)及其中的色素

注意事項(xiàng)：知識(shí)梳理課堂練習(xí)綠色通道P89判斷題3、4、5選擇題3、5P95高考真題1、3、4課時(shí)作業(yè)P4283、4考點(diǎn)三光合作用的過(guò)程及探索①

德國(guó)科學(xué)家恩格爾曼②

實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象需氧細(xì)菌只集中分布在葉綠體被光束照射水綿到的部位需氧細(xì)菌分布在葉綠體所有受光的部位在黑暗中用極細(xì)光束照射水綿完全曝光無(wú)空氣水綿+需氧細(xì)菌氧氣是葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。

（3）葉綠體功能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證知識(shí)梳理用透過(guò)三棱鏡的光照射水綿臨時(shí)裝片，發(fā)現(xiàn)大量的需氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域。白光水綿細(xì)胞葉綠體上的光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。知識(shí)梳理1.光合作用原理的實(shí)驗(yàn)探索19世紀(jì)末在光合作用中，CO2分子的C和O被分開(kāi)，O2被釋放，C和H2O結(jié)合稱甲醛，然后甲醛分子縮合成糖1928甲醛對(duì)植物有毒害作用，而且甲醛不能通過(guò)光合作用轉(zhuǎn)化成糖。1937希爾發(fā)現(xiàn)離體葉綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生水的光解、釋放氧氣。1941魯賓和卡門(mén)H20+C18O2→植物→O2H2180+CO2→植物→18O2

希爾反應(yīng)用同位素示蹤的方法，是對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光合作用中O2來(lái)源于水光照下，葉綠體可合成ATP。并總是與水的光解相伴隨。用14C標(biāo)記的14CO2供小球藻進(jìn)行光合作用，追蹤檢測(cè)其放射性：14CO2→14C3→（14CH2O）光合作用中的碳來(lái)自CO21954—1957阿爾農(nóng)20世紀(jì)40年代卡爾文卡爾文循環(huán)知識(shí)梳理（1）概念

光合作用是指綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過(guò)程。（2）反應(yīng)式

CO2+H2O

(CH2O)+O2光能葉綠體2.光合作用的原理知識(shí)梳理2、光合作用的原理（3）過(guò)程

知識(shí)梳理葉綠體中的色素可見(jiàn)光ADP+PiATPH2OO2H+酶2吸收光解光反應(yīng)（必須有光）NADP+NADPH光能→ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能酶1NADPH:還原型輔酶ⅡNADP+:氧化型輔酶Ⅱ1、場(chǎng)所：在葉綠體的類囊體薄膜上①

水的光解：②

NADPH的合成：③

ATP的合成：2、物質(zhì)變化：3、能量變化2、光合作用的原理（3）過(guò)程

知識(shí)梳理葉綠體中的色素C52C3ADP+PiATP多種酶酶(CH2O)CO2固定還原暗反應(yīng)（有光無(wú)光都能進(jìn)行）NADP+NADPH酶1、場(chǎng)所：葉綠體基質(zhì)2、物質(zhì)變化①CO2的固定：②

C3的還原：3、能量變化：ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能

→

有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)條件場(chǎng)所物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)水的光解、ATP的合成CO2的固定、C3的還原（4）光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較光、色素、水、酶ATP、NADPH、CO2、多種酶光能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供

NADPH和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供NADP＋、ADP和Pi。沒(méi)有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行，沒(méi)有暗反應(yīng)，有機(jī)物無(wú)法合成知識(shí)梳理光合作用中元素的去向(1)反應(yīng)式(2)同位素標(biāo)記元素轉(zhuǎn)移途徑①

水的光解：②

NADPH的合成：③

ATP的合成：①CO2的固定：②

C3的還原：光反應(yīng)暗反應(yīng)課堂練習(xí)綠色通道P94判斷題1、2、3、4、5選擇題2課時(shí)作業(yè)P4298P43015環(huán)境改變時(shí)光合作用各物質(zhì)含量的變化環(huán)境改變：光照強(qiáng)度物質(zhì)改變：CO2分析光合作用過(guò)程中的重點(diǎn)物質(zhì)含量變化：ATP、NADPH、C3、C5環(huán)境改變時(shí)光合作用各物質(zhì)含量的變化影響光反應(yīng)階段的產(chǎn)物影響暗反應(yīng)階段的物質(zhì)環(huán)境改變：光照強(qiáng)度光反應(yīng)↓NADPH↓ATP↓C5↓C3↑反應(yīng)最快環(huán)境改變時(shí)光合作用各物質(zhì)含量的變化環(huán)境改變：CO2CO2↓NADPH↑ATP↑C3↓C5↑反應(yīng)最快課堂練習(xí)綠色通道P94選擇題5課時(shí)作業(yè)P42910考點(diǎn)四影響光合作用的因素

1、光合作用強(qiáng)度：指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用制造糖類的數(shù)量。

知識(shí)梳理(2)表示方法①單位時(shí)間內(nèi)光合作用制造的有機(jī)物的量。②單位時(shí)間內(nèi)光合作用利用CO2的量。③單位時(shí)間內(nèi)光合作用產(chǎn)生O2的量。光照、溫度、CO2的濃度等。溫度pH光照強(qiáng)度光照時(shí)間光質(zhì)Mg2+等多種無(wú)機(jī)物CO2濃度濕度結(jié)合下圖，你認(rèn)為有哪些環(huán)境因素會(huì)影響光合作用的進(jìn)行？影響光合作用強(qiáng)度的因素(1)影響光合作用強(qiáng)度的內(nèi)部因素：植物自身的遺傳特性、色素的含量、酶的含量和活性、葉齡等。(2)影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素：光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度、水等。只要影響到原料（CO2、水）、能量的供應(yīng)（動(dòng)力—光能），都可能是影響光合作用強(qiáng)度的因素。

2、影響光合作用的內(nèi)部因素（1）植物自身的遺傳特性，如植物品種不同，以陰生植物、陽(yáng)生植物為例在強(qiáng)光環(huán)境中生長(zhǎng)發(fā)育健壯，在隱蔽和弱光條件下生長(zhǎng)發(fā)育不良的植物在較弱的光照條件下生長(zhǎng)良好的植物光補(bǔ)償點(diǎn)：光飽和點(diǎn)：A’<AB’<B應(yīng)用：間作套種知識(shí)梳理植物在進(jìn)行光合作用的同時(shí)，還進(jìn)行呼吸作用。實(shí)際測(cè)量到的光合作用指標(biāo)是凈光合作用速率，稱為表觀光合速率?？偣夂纤俾?/p>

=凈光合速率

+呼吸速率有機(jī)物積累量、CO2吸收量、O2的釋放量合成有機(jī)物的量、固定或消耗CO2量、產(chǎn)生O2的量

黑暗中消耗有機(jī)物的量、CO2的釋放量、O2的吸收量常表示為：常表示為：常表示為：有光就可以進(jìn)行每時(shí)每刻都在進(jìn)行>0，植物才積累生長(zhǎng)光照強(qiáng)度0CO2吸收CO2釋放ABC植物呼吸速率光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)凈光合作用總光合作用B：光合作用=呼吸作用D：光合速率開(kāi)始達(dá)到最大時(shí)外界的光照強(qiáng)度達(dá)到光飽和點(diǎn)，光照強(qiáng)度繼續(xù)加強(qiáng)也不影響光合速率DAB：光合作用<呼吸作用BC：光合作用>呼吸作用A:只進(jìn)行呼吸作用C點(diǎn)之前限制光合作用因素是光照強(qiáng)度呼吸作用A:只進(jìn)行呼吸作用B：光合作用=呼吸作用細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用BC：光合作用>呼吸作用AB：光合作用<呼吸作用

2、影響光合作用的內(nèi)部因素（2）植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶OA：A點(diǎn)之后：隨葉齡增大，葉面積增大，色素含量增多，酶的含量和活性增大，光合速率加快;隨葉齡增大，色素、酶的含量減少，酶活性減弱，光合速率減慢;應(yīng)用：農(nóng)作物果樹(shù)管理后期，適時(shí)摘除老葉知識(shí)梳理①

原理：光照強(qiáng)度通過(guò)影響植物的光反應(yīng)進(jìn)而影響光合速率。

光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光反應(yīng)速率加快，產(chǎn)生的NADPH和ATP增多，

使暗反應(yīng)中C3的還原過(guò)程加快，從而使光合作用產(chǎn)物增加。②

應(yīng)用：a.溫室生產(chǎn)中，適當(dāng)增強(qiáng)光照強(qiáng)度，以提高光合速率，使作物增產(chǎn)。b.陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較陽(yáng)生植物低，間作套種農(nóng)作物，

可合理利用光能。

2、影響光合作用的外部因素（1）光照強(qiáng)度知識(shí)梳理

1、實(shí)驗(yàn)原理葉片中含有空氣，放入水中會(huì)上浮，抽調(diào)氣體后葉片下沉。

光合作用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氧氣，O2充滿細(xì)胞間隙，葉片上浮。2、實(shí)驗(yàn)流程（1）取生長(zhǎng)旺盛的綠葉，用直徑0.6cm的打孔器打出圓形小葉片30片，

打孔時(shí)避開(kāi)大葉脈。因?yàn)榇笕~脈部分含有的葉綠體少。該實(shí)驗(yàn)中所取的葉片大小和生理狀態(tài)應(yīng)該是相同的，打孔時(shí)要取葉片的相同部位。知識(shí)梳理探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響2、實(shí)驗(yàn)流程

（2）將圓形小葉置于注射器內(nèi)。注射器內(nèi)吸入清水，待排出注射器內(nèi)殘留的空氣后，用手指堵住注射器前端的小孔并緩慢地拉動(dòng)活塞，使圓形小葉片內(nèi)的空氣逸出。重復(fù)2—3次。處理后的葉片因?yàn)榧?xì)胞間隙充滿了水，所以全部沉到水底。（3）將處理過(guò)的圓形小葉片，放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用。（4）取3只小燒杯，分別倒入富含CO2的清水（可采用吹氣法補(bǔ)充CO2，也可以用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-2%的NaHCO3溶液）（5）分別向3只燒杯中各放入10片圓形小葉片，然后置于強(qiáng)中弱三種光照下。利用小燒杯與光源的距離來(lái)調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度。（6）觀察并記錄同一時(shí)間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中圓形小葉片浮起的數(shù)量防止光照干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果光合作用的原料知識(shí)梳理3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論

在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也不斷增強(qiáng)。為光飽和點(diǎn)①A點(diǎn)：②AB段：③B點(diǎn)：④BC段：⑤D點(diǎn)：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，CO2釋放量逐漸減少。2.影響光合作用的外部因素（1）光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度為0，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。為光補(bǔ)償點(diǎn)，細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。表明隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，到C點(diǎn)后不再增強(qiáng)。知識(shí)梳理

2、影響光合作用的外部因素（2）

CO2濃度原理：CO2影響暗反應(yīng)階段，制約C3的形成。曲線分析：圖中A′點(diǎn)表示

B′點(diǎn)表示應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過(guò)通風(fēng)，增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度