内容正文:
第4节 光合作用与能量转化
高中内容
光合作用与能量转化
捕获光能的色素和结构
光合作用的原理和应用
绿叶中色素的提取和分离
初中内容
绿色植物的光合作用
植物光合作用的发现
光合作用和呼吸作用原理的应用
植物光合作用的场所
植物光合作用的实质
初中相关知识回顾:
1. 光合作用(photosynthesis)是指绿色植物利用_________,把________和________合成为贮存了能量的____________,同时释放_________的过程。
2. ____________是绿色植物进行光合作用的主要器官。
叶肉是叶片的主要部分,光合作用主要是在叶肉细胞中进行的。叶肉位于上表皮与下表皮之间,一般分为____________和____________。靠近上表皮的栅栏层细胞排列紧密且整齐,细胞里含有较多的____________;靠近下表皮的海绵层细胞排列比较疏松,细胞里含有较少的叶绿体。
3. 叶绿体中含有绿色的____________,是叶片呈现绿色的主要原因。叶绿素能够____________,为光合作用提供能量。所以,____________是绿色植物进行光合作用的场所。
4. 光是植物进行光合作用的____________,只有在一定强度的光照下,植物才能进行光合作用,制造右机物满足白身生长发育的需要。____________只有在光下才能形成,因此,在生产字践中,可以利用“叶绿素的形成需要光”的原理,设置无光的环境生产韭黄等蔬菜。
5. 光合作用产生____________
1864年,德国科学家萨克斯为此做过这样的实验:把绿叶放在暗处数小时,以消耗叶片中部分____________,再把叶片的一部分曝露在光下,另一部分____________,经过一段时间后,用____________处理叶片,结果发现遮光部分的叶片____________,而照光部分的叶片转变成深蓝色。由于当时已经证实淀粉遇碘变蓝,萨克斯所做的实验使人们认识到,绿色植物在光下能够产生____________。
高中新知识:
一、捕获光能的色素和结构
(一)色素
1、种类
____________
(含量约占3/4)
____________(蓝绿色)
____________
(含量约占1/4)
____________(黄绿色)
____________(橙黄色)
____________(黄色)
主要吸收____________
主要吸收____________
2、作用:____________、____________、____________
3、绿叶中色素的提取和分离
①提取:用____________提取。原理:绿叶中的色素能够_________在有机溶剂无水乙醇中。
②分离:用_________分离。
层析液成分:
由_____份在60~90℃下分馏出来的_________、2份_________和1份______混合而成
原理:
都能_________在层析液中,但不同的色素_________________。溶解度高的随层析液在滤纸上____________,反之则慢。
操作:
研磨:
无水乙醇:____________
二氧化硅:有助于____________
碳酸钙:可防止研磨中____________
过滤:单层尼龙布
画滤液细线:重复1到2次
层析分离:层析液不能没过____________,小烧杯要加盖。
(二)叶绿体
双层膜
基粒
基质:有少量_________和_________;核糖体
· 个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成,这些囊状结构称为_________。
· 每个基粒都含有两个以上的类囊体,多的可达100个以上。____________。
· 吸收光能的4种色素就分布在_____________________上。
二、光合作用的原理和应用
1、光合作用的发现的几个实验
实验名称
实验条件
实验结论
恩格尔曼的实验
水绵和好氧菌,控制光照
证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
希尔反应
离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2);光照
离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气(希尔反应)
鲁宾和卡门实验
同位素标记(C18O2、H218O)
光合作用释放的氧气来源于水
阿尔农
叶绿体可合成ATP
卡尔文循环
同位素标记(14CO2)
光合作用暗反应(卡尔文循环)
2、光合作用的过程
· 水的光解及合成NADPH的过程:
· 光反应与暗反应:
光反应必需有光;暗反应不需要光,但需要光反应产生的ATP与NADPH
注:C3是指三碳化合物——3-磷酸甘油酸,C5是指五碳化合物——核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP