考点13&考点14 光合色素及光合作用的基本过程光合作用的影响因素及应用（讲义）-【讲义+精练】2023-2024学年高三生物一轮复习

考点13 光合色素及光合作用的基本过程 1、 叶绿体的结构与功能 1. 叶绿体的结构 2. 叶绿体的功能：进行光合作用的场所。 2、 叶绿体功能验证实验——恩格尔曼实验 1. 实验一 【实验历程】把载有 （叶绿体呈螺旋带状分布）和 的临时装片放在没有空气的小室内，进行以下两组实验，一组在黑暗中用极细的光束照射水棉，发现细菌只向叶绿体被光束照射到的部分集中；另一组把装置放在光下，细菌则分布在叶绿体所有受光的部位。 【实验结论】光合作用的场所是 ，且叶绿体进行光合作用产生 。 2. 实验二 【实验历程】紧接着，他又做了一个实验：用透过 的光照射 临时装片，发现大量的 聚集在红光和蓝紫光区域。 【实验结论】叶绿体吸收的主要是 。 3. 恩格尔曼实验方法的巧妙之处 （1） 巧选实验材料：选择水绵和需氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋带状分布，便于观察；用需氧细菌可以确定释放氧气多的部位。 （2） 妙法排除干扰因素：没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。 （3） 巧妙设计对照实验：用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对照实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。 3、 绿叶中色素的提取和分离 1. 实验原理 （1） 提取原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂 中，用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。 （2） 分离原理：不同的色素在 中的 不同，溶解度越 的色素随层析液在滤纸上的扩散速度就越 ，反之则慢。 （3） 分离方法： 。 2. 实验步骤 （1） 色素的提取 （2） 色素的分离 · 若将长条形滤纸条换成圆形滤纸观察层析实验结果，将出现四个同心圆，色素种类从外向内的顺序与滤纸条从上到下的顺序相同。 3. 色素提取和分离实验异常现象及原因分析 问题 原因 收集到的滤液颜色过浅 1. 未加 （石英砂），研磨不充分 2. 使用放置数天的菠菜叶，滤液中的叶绿素含量过少 3. 加入大量无水乙醇，提取液浓度太低（正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素） 4. 未加 或加入过少，色素分子被破坏 滤纸条色素带重叠 滤液细线画得 滤纸条上看不见色素带 1. 忘记画 2. 滤液细线接触 ，且时间较长，色素全部溶解到层析液中 4、 捕获光能的色素 种类 叶绿素（约3/4） 类胡萝卜素（约1/4） 叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素 颜色 . . . . 分布 . 化学特性 不溶于 ，易溶于酒精、丙酮、石油醚等 . 吸收光谱 功能 光能 主要吸收 . 主要吸收 . 光能 少数处于特殊状态的 有将光能转化为电能的作用 · 参与光合作用的色素只位于叶绿体类囊体薄膜上，液泡中的色素不参与光合作用。 · 不同种类的光合色素对不同波长的光吸收率不同，对蓝紫光和红光吸收率最高，对绿光吸收率最低。因此，如果蔬菜大棚使用透光膜，最好选用无色的，因为它可以使各种颜色的光透过，而有色薄膜，如绿色的薄膜只能透过绿光，故使用有色薄膜会使大棚内的光照强度大大降低。 · 补充光源时，在同等光照强度下，最好选用叶绿体色素吸收率高的有色光，如蓝紫光或红光。 5、 光合作用的过程 1. 光反应与暗反应的过程及产物的分析 阶段 光反应 暗反应 场所 叶绿体的 . . 条件 、 、酶、水、ADP、Pi、NADP+ 多种酶、NADPH、ATP、CO2、C5 物质变化 ： ： ： ： ： 能量转化 能→ 中活跃的 能 中 的化学能→ 中 的化学能 光反应与暗反应的联系 光反应产生的NADPH、ATP为暗反应提供 和