专题09 光合作用（串讲）-备战2024年高考生物一轮复习串讲精练（新高考专用）

专题09 光合作用 考点分布 重点难点 备考指南 1.绿叶中色素的提取和分离实验 2.光合作用的探究过程 3.光合作用的基本过程及影响因素 1.光合作用的基本过程 2.影响光合作用速率的环境因素 3.实验：叶绿体色素的提取和分离。 理解掌握光合作用的过程、场所和能量转化和影响因素。 理解并掌握色素的分离和提取原理，实验步骤以及实验的注意事项。 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 色素提取原理:色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用____________来溶解色素，从而提取绿叶中的色素。 色素分离原理:各种色素在____________中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散速度比 较快，反之则比较慢，从而使各种色素相互分离开来。 （2）实验中几种化学药品的作用 无水乙醇 ：溶解色素，提取色素； 层析液 ：分离绿叶中的色素 ； 二氧化硅 ：增加摩擦力，破坏细胞结构，使____________ ； ____________：防止研磨过程中色素被破坏。 （3）实验流程 （4）实验结果及分析 ①从色素带的宽度可推知色素含量的多少依次为:叶绿素a,叶绿素b,叶黄素,胡萝卜素。 ②从色素带的位置可推知色素在层析液中的溶解度大小依次为:胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a, 叶绿素b。 色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度 _________ 橙黄色 _________ _______ _______ 叶黄素 黄色 较少 较高 较快 _________ 蓝绿色 _________ 较低 较慢 叶绿素b 黄绿色 较多 _______ _______ 2.叶绿体的结构及其中的色素 (1)叶绿体的结构模式图 结构 (2)功能：进行_______的场所。 1．捕获光能的色素及色素的吸收光谱 由图可以看出：叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 2．影响叶绿素合成的因素 （1）光照是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。 （2）温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。 （3）必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶子变黄。另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶子变黄。 1、绿叶中色素提取实验出现异常现象的原因分析 (1)滤纸条上色素带颜色过浅的原因分析 ①未加二氧化硅或研磨不充分，色素未充分提取出来。 ②使用放置数天的绿叶或绿叶用量少，滤液中的色素(叶绿素)含量太少。 ③一次加入的无水乙醇过多，导致提取液浓度太低。 ④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。 ⑤画滤液细线次数过少。 ⑥选用的绿叶叶脉过多，叶肉细胞过少。 (2)滤纸条色素带重叠：滤纸条未经干燥处理，滤液细线不能达到细、齐、直的要求，使色素扩散不一致。 (3)滤纸条看不到色素带：①忘记画滤液细线；②滤液细线触及层析液，色素全部溶解到层析液中。 (4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素的色素带：忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。 2、光是一种电磁波。可见光的波长范围大约是390～760 nm。一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光。 3、生产上，用无色的玻璃、塑料薄膜做温室大棚的顶棚产量高，因为日光中各种颜色的光均能通过，作物光合效率高。阴天时，在功率相同的情况下，应该选择补红光和蓝光的照明灯为蔬菜补充光源？ 4、关于光合色素的5点提醒 （1）可进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体（如蓝藻等），但是都有光合色素。 （2）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。 （3）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。 （4）不同颜色温室大棚的光合效率比较：无色透明大棚能透过日光中各种色光，有色大棚主要透过同色光，所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高；叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚中植物的光合效率最低；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。 （5）植物的液泡中含有的色素不参与光合作用。 典例1.在做提取和分离叶绿体中的光合色素实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为(　　) 试剂 甲 乙 丙 丁 无水乙醇 － ＋ ＋ ＋ CaCO3 ＋ ＋ －