2024届高三生物一轮复习知识清单--能量之源—光与光合作用

5.4 能量之源—光与光合作用 一、实验：绿叶中色素的提取和分离 1.实验原理： ①提取色素的原理：绿叶中的色素可以溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇来溶解并提取绿叶中的色素。 ②分离色素的原理：绿叶中的色素都能溶解在层析液中，而且他们在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。几分钟后绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。 2.方法步骤中需要注意的问题：（步骤要记准确） （1）研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么？ 二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。 （2）实验为何要在通风的条件下进行？为何要用培养皿盖住小烧杯？用棉塞塞紧试管口？ 因为层析液中的丙酮是一种有挥发性的有毒物质。 （3）画滤液细线的要求：画得细、齐、直；重复画2-3次 （4）分离色素时需要注意什么：滤纸上的滤液细线不能触及层析液，防止细线中的色素溶解在层析液中。 3.实验结果：滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？ 观 察 与 分 析   滤纸条上出现四条色素带，自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素，黄色的叶黄素，蓝绿色的叶绿素a，黄绿色的叶绿素b。色素带最宽的是叶绿素a，色素带最窄的是胡萝卜素。 四种色素在层析液中的溶解度从高到低依次是： 四种色素在细胞中的含量从多到少依次是： 二、捕获光能的色素及吸收光谱 叶绿素 （约占3/4） 叶绿素a（蓝绿色） 主要吸收红光和蓝紫光 叶绿素b（黄绿色） 类胡萝卜素 （约占1/4） 胡萝卜素（橙黄色） 主要吸收蓝紫光 叶黄素（黄色） 图像分析： A为类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光， B为叶绿素b，C为叶绿素a，两者都主要吸收红光和蓝紫光。 另外，白光下光合作用最强，其次是红光和蓝紫光，绿光下最弱。 三、光合作用的场所——叶绿体 1.基本结构：包括外膜、内膜、基质、基粒四部分（其中基粒由类囊体堆叠而成） 2.与光合作用有关的色素分布于类囊体的薄膜上。 3.与光合作用有关的酶分布于类囊体的薄膜上及和基质中。 四、光合作用的原理和应用 项目 光反应阶段 暗反应阶段 区 别 场所 类囊体薄膜上  叶绿体基质 条件 光、色素、酶、水  多种酶、CO2 物质变化 ( 光 ) 水的光解：2H2O → 4[H]+O2 ( 酶 ) ATP合成：ADP+Pi+光能 → ATP ( 酶 ) CO2的固定：CO2+C5 → 2C3 ( 酶 ) ( ATP,[H] )C3的还原：2C3 → （CH2O）+ C5 能量转化 光能转化为ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能 联系 1、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供[H]和ATP； 2、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供ADP和Pi； ( 光能 )五、光合作用的定义及反应式 1.光合作用的定义：指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 ( 叶绿体 )2.光合作用的总反应式：CO2+H2O (CH2O)+O2 六、影响光合作用的环境因素 影响因素 图像 图像分析 光照强度 ①点：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量表示呼吸速率。B点细胞呼吸释放的CO2量和光合作用吸收的CO2量相等，即光合速率=呼吸速率，此时的光照强度称为光补偿点。C点时已经达到了光饱和点，此时光照强度增加，光合作用强度不再增加，限制因素主要是CO2浓度（外因）和酶的数量（内因）。 ②线：AB段光合作用的强度小于细胞呼吸的强度；BC段光合作用的强度大于细胞呼吸的强度。 CO2浓度 Ⅰ.曲线分析： ①走势分析：图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增大而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加，限制因素主要是光照强度（外因）和酶的数量（内因）。 ②关键点分析：图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点； 图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。 Ⅱ.应用：温室中适当增加CO2浓度，如投入干冰等，大田中“正其行，通其风”，多施有机肥来提高CO2浓度。 温度 ①曲线分析：B点是最适温度，此时光合作用最强，高于或低于此温度光合作用强度都会下降，因为温度会影响酶的活性。 ②应用：温室栽培时白天适当提高温度，夜间适当降低温度。 矿质元素 N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分 P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能 K