内容正文:
光合色素种类和提取实验
浙科版 生物(高考一轮)
浙江大纲
[考试要求]
1.色素的种类、 颜色和吸收光谱(a/a)。
2.光合作用的概念阶段、场所和产物(b/b)。
3.光合作用与细胞呼吸的异同(/b)。
4.活动:光合色素的提取与分离(b/b)。
模型-1 光和过程
光反应
(1)条件: 叶绿体色素、酶、光
(2)场所: 叶绿体类囊体膜
(3)原料: 水
(4)产物: NADPH、ATP、02
(5)物质转变
①水在光下裂解为 H+、02和电子
②水中的氢在光下将 NADP+还原为NADPH
(6)能量转变: 光能 被吸收并转化为 ATP和NADPH中的化学能
碳反应
(1)条件:多种酶、ATP、NADPH
(2)场所: 叶绿体基质
(3)原料: CO2
(4)产物: 三碳糖
(5)主要变化
①CO2固定: CO2+RuBP—→2 三碳酸
②三碳酸还原: 三碳酸分子接受 NADPH 中的氢和ATP中的 磷酸基团及能量 ,被还原成 三碳糖,这是碳反应形成的产物。
碳反应
RuBP 的再生
每 3 个CO2分子进入卡尔文循环就形成 6 分子的 三碳酸分子,后者都被还原为 三碳糖 , 其中 5 个三碳糖分子在循环中再生为 RuBP ,另一个三碳糖分子则离开循环,或在叶绿体内合成淀粉、蛋白质或脂质,或运出叶绿体,转变成 蔗糖。
(6)能量转变:ATP和NADPH中活跃的化学能并转化为有机物中 稳定 的化学能。
易错警示!
与光合作用过程有关的4个理解分析
(1)色素分子吸收光能不需要酶的参与,但其他光反应和碳反应过程都需要酶的催化。
(2)进行光合作用的生物不一定都有叶绿体,但必须都有相关的色素和酶,如蓝细菌和光合细菌。
(3) CO2中C进入三碳酸但不进入RuBP,最后进入三碳糖,RuBP中C不进入三碳糖,可用放射性同位素标记法证明。
(4)光合作用光反应产生的ATP只用于碳反应阶段,不能用于其他生命活动,其他生命活动所需ATP只能来自细胞呼吸。
思考-1
比较项目 来源 去路
[H] 光合作用 光反应中水的光解 作为暗反应阶段的还原剂,用于还原C3
有氧呼吸 第一阶段、第二阶段产生 用于第三阶段还原氧气产生水,网时释放大量能量
ATP 光合作用
在光反应阶段合成,其合成所需能量来自色素吸收转化的太阳能 用于暗反应阶段C3还原,其中活跃的化学能以稳定的化学能形式储存在有机物中
有氧呼吸
第一、二、三阶段均产生,其中第三阶段产生最多。其合成所需能量来自有机物的分解 水解释放的能量直接用于各项生命活动
思考-2
思考-3
改变条件 三碳酸分子 RuBP NADPH和ATP 产生O2速率 三碳糖合成量
光照强→弱,CO2供应不变
光照弱→强,CO2供应不变
光照不变,减少CO2供应 相对增加 相对减少
光照不变,增加CO2供应
相对减少 相对增加
思考-4
思考-5
思考-6
思考-7
思考-8
元素转移
思考-9
典例讲解-1
(2016年4月选考卷第30题)叶绿体中的色素,蛋白质等在某种膜上的分布及部分反应的示意图如下,请回答:
(1)该膜是 膜,其上含有色素和催化光反应的 。 光反应中,色素吸收的光能转变为ATP等物质中的 。
(2)光反应的产物除图中所示的物质外,还有电子和 。ATP 为碳反应提供了能量和 。
(3)分离新鲜菠菜叶片中的光合色素时,应注意滤纸条上的滤液细线要于
的液面,滤纸条上最宽色素带所含的色素是 。
答案
(1)类囊体 酶 化学能
(2)NADPH 磷酸基团
(3)层析液 叶绿素a
解析:
(1)图示光反应, 将光能转换为ATP、NADPH中的化学能,场所为叶绿体的类囊体膜,其上含有各种光合色素和光反应所需的酶。(2)光反应的产物包括O2、H+、电子、ATP和NADPH等; ATP除为碳反应供能外,还可以在三碳酸分子被还原生成三碳糖的过程中提供磷酸基团。
(3)滤液细线不能浸没在层析液中,以免细线上所含的色素溶解在层析液中而无法沿着滤纸条向上扩散,从而无法分离形成不同的色素带;色素含量越多则色素带越宽,叶绿体中含量最多的色素为叶绿素a。
变式训练-1
高等植物光合作用中光反应与碳反应的关系如画所示,①②表示物质,方框表示场所。请回答:
(1)光反应的场所是 ,光反应中光能被吸收并转化为 中的化学能。
(