第3单元 第9讲 光合作用-【金版教程】2024高考生物一轮复习创新方案word（新教材，创新版）

第9讲　光合作用 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。 考点一　捕获光能的色素和结构 1．绿叶中色素的提取和分离 (1)实验原理 (2)实验步骤 (3)实验结果与分析 结果分析： ①色素带的条数与色素种类有关，四条色素带说明有四种色素。 ②色素带的宽窄与色素含量有关，色素带越宽说明此种色素含量越多。色素带最宽的是叶绿素a，最窄的是胡萝卜素，叶绿素b的色素带比叶黄素的稍宽。 ③色素带扩散速度与溶解度有关，扩散速度越快说明溶解度越高。 ④相邻两条色素带之间距离最远的是胡萝卜素和叶黄素，最近的是叶绿素a和叶绿素b。 4．影响叶绿素合成的因素 (1)光照：光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中生长的叶呈黄色。 (2)温度：低温抑制叶绿素的合成，破坏已有的叶绿素分子，从而使叶片变黄。 2．叶绿体中色素的吸收光谱分析 3．叶绿体的结构和功能 (1)叶绿体的结构和功能 (2)恩格尔曼实验设计的巧妙之处 ①实验材料用水绵和需氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋带状分布，便于观察，用需氧细菌可确定释放氧气的部位。 ②没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。 ③用极细的光束照射，叶绿体上可分为有光照和无光照的部位，相当于一组对比实验。 ④临时装片局部曝光与完全暴露在光下的实验再一次验证实验结果。 1．可进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体(如蓝细菌等)，但是都有光合色素。 2．植物的液泡中含有的色素不参与光合作用。 3．色素的功能：吸收、传递、转化光能，用于光合作用。 (1)吸收、传递光能：叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素。 (2)转换光能：只有少数处于特殊状态的叶绿素a能将光能转换为电能。 (3)必需元素：叶绿素由N、Mg等元素构成，缺乏N、Mg等必需元素将导致叶绿素无法合成，叶片变黄。 (4)水：缺水不但影响叶绿素生成，还会促进叶绿素分解。 1．叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。 2．植物叶片呈现绿色的原因是叶片中的色素对绿光的吸收少，绿光被反射出来。 3．不同颜色的温室大棚光合效率不同，单色光中，蓝紫光下光合速率最快，红光次之，绿光最差。 海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。这种现象与光能的捕获有关，不同颜色的藻类吸收不同波长的光，藻类本身的颜色是它们“反射”的光。 题型一 叶绿体中色素的提取和分离 1．(2022·潍坊高三模拟)下列有关色素提取和分离实验的说法，正确的是(　　) A．根据绿叶中色素在无水乙醇中溶解度不同，可对色素进行分离 B．分离色素时，蓝绿色的色素带距离滤液细线最远 C．利用纸层析法可分离4种叶绿体色素 D．叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢 答案　C 解析　根据绿叶中色素在层析液中溶解度不同，可对色素进行分离，A错误；分离色素时，橙黄色的色素带(胡萝卜素)距离滤液细线最远，B错误；叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越快，D错误。 2．甲、乙、丙、丁四位同学，在利用新鲜绿色菠菜叶为实验材料，用层析法进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于操作不同，而得到了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是(　　) A．甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液 B．乙可能是因为研磨时加入无水乙醇过多 C．丙可能是正确操作得到的理想结果 D．丁可能是因为研磨时未加入CaCO3 答案　C 解析　叶绿体中的色素属于有机物，易溶于酒精等有机溶剂，难溶于水，甲中没有色素，可能是误用蒸馏水作提取液和层析液，A正确；乙中每种色素都有，但含量很少，可能是无水乙醇过多，导致色素浓度太低，B正确；丙中每种色素都有，但是胡萝卜素和叶黄素含量较多，叶绿素a和叶绿素b含量较少，这不应该是正确操作得到的理想结果，C错误；丁中叶绿素a和叶绿素b含量很少，可能是研磨时未加入CaCO3，叶绿素被破坏，D正确。 绿叶中色素的提取和分离实验中异常实验现象原因分析 (1)滤纸条上色素带颜色均较浅：①未加二氧化硅，研磨不充分；②加入无水乙醇的量过多，正确做法分次少量加入无水乙醇；③放置数天的绿叶色素含量较少或称取绿叶较少。 (2)滤纸条上最下面两条色素带较浅：①未加碳酸钙或加入量过少，叶绿素被破坏；②实验材料(如泛黄的叶片)中叶绿素的含量较少。 (3)滤纸条上色素带重叠：①滤液细线不直；②滤液细线过粗。 (4)滤纸条上看不见色素带：①忘记画滤液细线；②滤液细线接触到层析液，色素溶解到层析液中；③误用蒸馏水作提取液和层析液。 题型二 色素的种类和功能 3．(2017·全国卷Ⅲ)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放