第06讲 光合作用(5大考点梳理)(知识清单)(上海专用)2027年高考生物一轮复习讲练测
2026-06-25
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | 光合作用 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.90 MB |
| 发布时间 | 2026-06-25 |
| 更新时间 | 2026-06-25 |
| 作者 | 学科网生物精品工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58491700.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中生物学高考复习知识清单聚焦光合作用专题,通过知识脑图搭建核心脉络,系统梳理叶绿体结构与色素、光合作用过程、环境因素影响、与呼吸作用综合应用及实验五大考点,构建完整知识体系。
清单以必背知识为基础,配套速记口诀(如“叶绿素喜红蓝,类胡只爱蓝”)和易错易混辨析表(区分光反应与碳反应场所等),结合C3/C5含量变化分析、实验步骤与注意事项等实用设计,培养学生结构与功能观、物质与能量观等生命观念及科学思维,助力学生自主高效复习,为教师提供精准教学辅助。
内容正文:
第06讲 光合作用(知识清单)
目录导航
01知识脑图·核心脉络巧搭建——梳理专题框架,搭建知识体系
02考点梳理·必背知识全突破——深挖高频考点,总结速记易错
考点1 叶绿体将光能转换并储存在糖分子中
考点2 光合作用是物质和能量的转换过程
考点3 光合作用受环境因素影响
考点4 光合作用与呼吸作用的综合应用
考点5 叶绿体色素的提取分离及叶绿素含量的测定(实验)
知识脑图·核心脉络巧搭建
考点梳理·必背知识全突破
考点1 叶绿体将光能转换并储存在糖分子中
必背知识梳理
1. 叶绿体的结构
光合作用主要发生在植物的绿色部位,这些部位的细胞中有叶绿体。电子显微镜下可观察到,叶绿体内部有许多单层膜构成的扁平囊状的类囊体,悬浮在叶绿体的基质中。类囊体膜上分布着丰富的与光合作用有关的色素和蛋白质,是光能吸收和转换的场所。叶片、叶绿体、类囊体、基粒等结构使光吸收面积最大化,有利于捕获更多的光能。
叶绿体结构示意图
2. 叶绿体中的色素
高等植物叶绿体中的色素可分为两大类:一类是叶绿素,包括叶绿素a(呈蓝绿色)和叶绿素b(呈黄绿色);另一类是类胡萝卜素,主要有胡萝卜素(呈橙黄色)和叶黄素(呈黄色)。正常叶片中叶绿素含量约为类胡萝卜素的3倍,但随着叶片衰老或季节变化,这两类色素的比例会发生改变。
色素种类
色素颜色
含量
吸收光谱
溶解度/扩散速度
叶绿素a
蓝绿色
最多
主要吸收红橙光和蓝紫光
较低、较慢
叶绿素b
黄绿色
较多
主要吸收红橙光和蓝紫光
最低、最慢
胡萝卜素
橙黄色
较少
主要吸收蓝紫光
较高、较快
叶黄素
黄色
最少
主要吸收蓝紫光
最高、最快
3. 叶绿体色素的吸收光谱
叶绿体色素的显著特点是能吸收可见光中特定波长的光:主要集中在蓝紫光和红橙光区域,几乎不吸收绿光。不同色素分子吸收的光的波长有差异,其中叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。在自然界中,晴天的直射光中红橙光的比例高,阴天的散射光中蓝紫光比例高,所以不论在晴天还是阴天,绿色植物都能充分吸收光能。
叶绿体色素吸收光谱
【核心知识】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(而非不吸收),绿光被反射出来。植物的液泡中含有的色素(花青素)不参与光合作用。为提高光能利用率,塑料大棚栽培时常选择“无色塑料”以便透过各色光;而阴天或夜间给温室大棚人工补光时,则宜选择植物吸收利用效率最高的“红橙光或蓝紫光”灯泡。
4. 光合色素的功能
功能
说明
吸收
叶绿素自身能吸收光能
传递
叶绿素把吸收的光能传递给别的分子
转化
少数处于特殊状态的叶绿素a能把光能转变成电能,启动光反应
速记口诀突破
1. 叶绿体结构
口诀:叶绿体双层膜,类囊体堆基粒;基质在内部,光反应膜上起。
解释:叶绿体有外膜和内膜;类囊体堆叠形成基粒;类囊体膜是光反应场所;基质是碳反应场所。
2. 色素分类
口诀:叶绿素a蓝绿多,叶绿素b黄绿和;胡萝卜素橙黄少,叶黄素黄最少过。
解释:四种色素:叶绿素a(蓝绿色,最多)、叶绿素b(黄绿色,较多)、胡萝卜素(橙黄色,较少)、叶黄素(黄色,最少)。
3. 吸收光谱
口诀:叶绿素喜红蓝,类胡只爱蓝;绿光吸收少,叶片才显绿。
解释:叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光;类胡萝卜素主要吸收蓝紫光;绿光吸收少,被反射,所以叶片呈绿色。
易错易混辨析
易错点
正确辨析
光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中
叶绿体基质中不含色素,只含有光合作用需要的酶。光合色素只分布在类囊体膜上。
叶绿体内膜的面积远远大于外膜的面积
叶绿体内膜光滑,和外膜面积相近。类囊体膜才是大大扩大了膜面积的结构的。
植物叶片不吸收绿光
植物叶片对绿光吸收少,但并非不吸收。叶片呈现绿色是因为绿光大部分被反射。
液泡中的花青素参与光合作用
植物的液泡中含有的色素(花青素)不参与光合作用,仅影响花的颜色等。
考点2 光合作用是物质和能量的转换过程
◆ 必背知识梳理
1. 光合作用的概念与反应式
光合作用是植物细胞叶绿体将太阳能转换成化学能、将CO₂和H₂O变为糖和O₂的过程。总反应式为:CO₂ + H₂O → (CH₂O) + O₂(条件:光能、叶绿体)。
2. 光合作用的研究历程
时间/发现者
主要贡献
1642年 赫尔蒙特
认为植物生长增加的质量主要来源于水,而不是土壤
1771年 普里斯特利
植物能够净化由于蜡烛燃烧、动物呼吸而变得“污浊”的空气
1779年 英格豪斯
发现光照是植物净化空气的必要条件
1785年
明确植物在光下放出的气体是O₂,吸收的是CO₂
1804年 索绪尔
证明植物体的碳来自植物同化大气中的CO₂
19世纪中期 迈尔
发现植物把太阳能转化成化学能贮存起来
1864年 萨克斯
证明叶片在光下制造了淀粉
1897年 佩弗
将绿色植物利用太阳能将CO₂和H₂O合成为有机物并释放O₂的过程命名为光合作用
1941年 鲁宾和卡门
用同位素标记法证明光合作用中释放的O₂来自H₂O
20世纪40年代 卡尔文团队
探明了CO₂转化成糖的生化途径(卡尔文循环)
1929年 殷宏章
发现“光色瞬变效应”,证实光合作用有两种光系统
3. 光反应阶段
光反应发生在叶绿体的类囊体膜上,需要光。类囊体膜上的光合色素捕获光能,并将光能转变成活跃化学能、释放O₂。
光反应中光系统与电子传递链
过程
具体内容
光能的捕获与转换
类囊体膜上的光合色素吸收光能并传递到特定的叶绿素a上,使叶绿素a分子激发释放出高能电子
水的光解
失去电子后的叶绿素a分子具强氧化性,从类囊体腔内的H₂O中夺取电子;失去电子后的H₂O裂解为H⁺和O₂,O₂释放到细胞外
高能化合物的形成
高能电子在类囊体膜上传递,最终与NADP⁺及H⁺结合形成NADPH;电子传递过程中H⁺被泵入类囊体腔,顺浓度梯度通过ATP合酶驱动ATP形成
【核心知识】光反应能量转换:光能→ATP和NADPH中活跃的化学能。光反应产生的ATP、NADPH推动叶绿体基质中碳反应的进行。光合作用的光反应阶段产生的ATP只能用于碳反应,不用于其他生命活动过程。
4. 碳反应阶段(卡尔文循环)
碳反应是叶绿体利用ATP、NADPH将CO₂合成糖的过程,发生在叶绿体基质中。
步骤
反应
说明
CO₂固定
CO₂与五碳糖(RuBP)结合,形成2个三碳化合物(C₃)
需要酶的催化
C₃还原
C₃在ATP的驱动下,接受NADPH提供的H⁺和电子,形成三碳糖
活跃化学能→稳定化学能
五碳糖再生
一部分三碳糖再生为五碳糖,继续参与卡尔文循环
维持循环进行
产物输出
另一部分三碳糖转变成蔗糖运输到植物体各部分,或变成淀粉储存在叶绿体中
光合作用的产物
【深度理解】碳反应不需要叶绿素和光直接参与,但需要多种酶,且受光照促进(因为需要光反应提供ATP和NADPH)。碳反应并不能长时间在黑暗条件下进行。光合作用的产物有一部分是淀粉,还有一部分是蔗糖,蔗糖可以进入筛管,再通过韧皮部运输到植株各处。
5. 光反应与碳反应的比较和联系
比较项目
光反应阶段
碳反应阶段
反应场所
叶绿体的类囊体膜上
叶绿体的基质中
与光的关系
必须在光下进行
不需要光直接参与,但受光照促进
物质变化
水的光解、ATP和NADPH的合成
CO₂固定、C₃还原、五碳糖再生
能量变化
光能→ATP和NADPH中活跃的化学能
ATP和NADPH中活跃的化学能→糖分子中稳定的化学能
联系
光反应为碳反应提供NADPH和ATP;碳反应为光反应提供ADP、Pi和NADP⁺
光反应为碳反应提供NADPH和ATP;碳反应为光反应提供ADP、Pi和NADP⁺
6. 外界条件改变时C₃和C₅含量的变化
条件变化
C₃含量
C₅含量
NADPH和ATP
光照由强到弱,CO₂供应不变
增加
减少
减少或没有
光照由弱到强,CO₂供应不变
减少
增加
增加
CO₂由充足到不足,光照不变
减少
增加
增加
CO₂由不足到充足,光照不变
增加
减少
减少
【实验提醒】分析某物质含量变化时,要根据其来源和去路分析。停止光照后,NADPH和ATP合成停止、消耗速率不变,二者含量下降;C₃还原减慢,C₃消耗减少、C₅生成减少,而CO₂固定仍进行,故C₃增加、C₅减少。
7. 光系统及电子传递链
光合作用的光反应阶段与类囊体膜上的光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)有关。光系统Ⅱ进行水的光解,产生氧气、H⁺和高能电子;光系统Ⅰ主要介导NADPH的产生。电子经过电子传递链中的质体醌→细胞色素b₆f复合体→质体蓝素→光系统Ⅰ→铁氧还蛋白,最终传递给NADPH。电子传递过程中释放的能量用于将H⁺从叶绿体基质泵入类囊体腔,建立质子浓度梯度,驱动ATP合成酶合成ATP。
8. 化能合成作用
某些细菌(如硝化细菌)利用无机物氧化时所释放的能量来制造有机物,这种合成作用叫化能合成作用。与光合作用的相同点是都能将无机物合成有机物;不同点是化能合成作用利用的是化学能,光合作用利用的是光能。
速记口诀突破
1. 光合作用两阶段
口诀:光反应在类囊体,水光解产氧和[H];ATP和NADPH,活跃化学能来装。
解释:光反应在类囊体膜上进行,水被光解产生O₂、H⁺和电子;同时合成ATP和NADPH,将光能转化为活跃化学能。
2. 碳反应卡尔文循环
口诀:碳反应在基质中,CO₂固定C₃生;ATP供能NADPH还原,糖再生五碳循环行。
解释:碳反应在叶绿体基质中进行;CO₂与五碳糖结合形成C₃;C₃被ATP和NADPH还原形成糖;部分产物再生五碳糖。
3. 光碳反应联系
口诀:光反应产物供碳反,碳反应产物回光反;相互促进又制约,缺一则光合作用停。
解释:光反应为碳反应提供ATP和NADPH;碳反应为光反应提供ADP、Pi和NADP⁺;二者相互依存、相互制约。
4. C₃C₅变化
口诀:光弱CO₂不变,C₃增C₅减;CO₂少光不变,C₃减C₅增。
解释:光照减弱时,C₃还原减慢,C₃积累、C₅减少;CO₂供应不足时,CO₂固定减慢,C₃减少、C₅积累。
易错易混辨析
易错点
正确辨析
光反应将光能转化为稳定的化学能储存在ATP中
光反应将光能转化为储存在ATP和NADPH中活跃的化学能,而不是稳定的化学能。
碳反应中CO₂可直接接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原
碳反应中,CO₂不能直接被NADPH还原,必须先经过CO₂的固定形成C₃,再在有关酶的催化作用下,C₃接受ATP和NADPH释放的能量,并被NADPH还原。
提取完整的线粒体悬浮液可以独立完成有氧呼吸
线粒体是有氧呼吸的主要场所,但有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行,因此提取完整的线粒体悬浮液不可以独立完成有氧呼吸。而提取的叶绿体悬浮液在适宜条件下可以独立完成光合作用。
植物细胞都能产生NADPH
只有能进行光合作用的植物细胞(含有叶绿体且能进行光反应)才能产生NADPH。
光反应产生的ATP可用于各项生命活动
光反应产生的ATP一般只用于碳反应,不用于其他生命活动过程。
考点3 光合作用受环境因素影响
必背知识梳理
1. 光合作用强度的概念
光合作用强度又称光合速率,通常用单位面积叶片在单位时间内进行光合作用释放的O₂量或消耗的CO₂量来表示。植物的光合速率不仅受内在因素的控制,还受多种环境因素的影响。植物绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行,测得的数据为净光合速率。
2. 总光合速率、净光合速率和呼吸速率
总光合速率、净光合速率与呼吸速率关系
项目
CO₂表示
O₂表示
有机物表示
呼吸速率
黑暗条件下释放CO₂量(m₁)
黑暗条件下吸收O₂量(n₁)
有机物消耗量
净光合速率
从外界吸收CO₂量(m₂)
释放到外界的O₂量(n₂)
有机物积累量
总光合速率
叶绿体固定/消耗CO₂量(m₁+m₂)
叶绿体产生O₂量(n₁+n₂)
有机物制造量
【核心知识】总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率。在光照条件下,测得的气体交换数据通常是净光合速率;要计算总光合速率,还需加上呼吸速率。
3. 光照强度对光合作用的影响
光照强度对光合速率的影响
曲线点/段
生理状态
气体交换
应用
A点
只进行呼吸作用
吸收O₂、释放CO₂
AB段
呼吸作用>光合作用(净光合<0)
吸收O₂、释放CO₂
B点(光补偿点)
呼吸作用=光合作用(净光合=0)
不与外界进行气体交换
B点以后
呼吸作用<光合作用(净光合>0)
吸收CO₂、释放O₂
温室大棚中适当增强光照强度,以提高光合速率
C-D段
随光照强度增加,光合速率不再增大
限制因素:CO₂浓度、酶、色素等
适当提高CO₂浓度或温度等
4. 光补偿点和光饱和点的移动
环境变化
光补偿点
光饱和点
适当增大CO₂浓度
左移
右移
适当减小CO₂浓度
右移
左移
土壤缺Mg²⁺
右移
左移
【深度理解】光补偿点是光合速率等于呼吸速率时的光照强度。CO₂浓度增大或叶绿素含量增加,植物在较低光照下就能使光合速率等于呼吸速率,因此光补偿点左移;同时植物能利用更强的光照,光饱和点右移。缺Mg²⁺导致叶绿素合成减少,光补偿点右移、光饱和点左移。
5. CO₂浓度对光合作用的影响
CO₂是光合作用的原料,大气中CO₂浓度约为0.03%。CO₂浓度影响碳反应阶段,制约C₃的形成。在一定范围内,提高CO₂浓度可提高光合速率;超过一定范围后,光合速率不再增加。A点表示CO₂补偿点(光合速率=细胞呼吸速率),B点表示CO₂饱和点。在人工温室栽培时补充室内CO₂浓度,可使一些作物生长加快,增产效果明显。
6. 温度、水和无机盐对光合作用的影响
因素
原理
应用
温度
主要影响酶的活性和蛋白质的功能
温室栽培中控制适宜温度,避免高温抑制酶活性
水
水是光合作用的原料,缺水会导致光合速率减慢甚至停止
合理灌溉
无机盐
影响叶绿素等有关化合物的合成(缺镁影响叶绿素形成,缺氮、缺磷影响ATP、NADPH合成)
合理施肥
光质
白光为复合光,光合作用能力最强;红光、蓝紫光下光合强度较大,绿光下最弱
大棚选无色塑料,补光选红橙光或蓝紫光
7. 影响光合作用的内部因素
影响光合作用的内部因素包括:①植物自身的遗传特性(如阴生植物和阳生植物对光照强度的适应能力不同);②植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶活性;③叶面积指数等。叶绿素的合成还受光照、温度和矿质元素(如Mg²⁺、N、P)等因素影响。
速记口诀突破
1. 三率关系
口诀:总光合等于净光合加呼吸;测得数据是净的,加上呼吸得总的。
解释:总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率;光照下测得的一般是净光合速率。
2. 光照强度影响
口诀:A点只呼吸,AB段呼吸强;B点光补偿,以后净光合;C点光饱和,再增光照也没用。
解释:光照强度影响曲线:A点只进行呼吸作用;AB段呼吸>光合;B点为光补偿点;B点后光合>呼吸;C点为光饱和点。
3. 环境因素应用
口诀:光强CO₂和温度,水肥光质也相关;大棚无色透光好,补光红蓝效率高。
解释:影响光合作用的环境因素有光照强度、CO₂浓度、温度、水分、无机盐、光质等;无色大棚可透过各种光,红橙光和蓝紫光补光效率最高。
4. 光补偿点移动
口诀:CO₂多或叶绿足,补偿点左移易饱和;缺镁少绿光合弱,补偿点右移饱和左。
解释:CO₂浓度增大或叶绿素含量增加→光补偿点左移、光饱和点右移;缺Mg²⁺→光补偿点右移、光饱和点左移。
易错易混辨析
易错点
正确辨析
生长于较弱光照条件下的植物,当提高CO₂浓度时,其光合速率就随之增加
较弱光照条件下,光反应产生的ATP和NADPH较少,即使CO₂浓度升高,光合速率也不随之增加,此时限制光合作用的环境因素是光照强度。
整株植物处于光补偿点时,叶肉细胞的光合作用强度和细胞呼吸强度相等
整株植物处于光补偿点时,整株植物的光合速率等于呼吸速率;但整株植物所有细胞都进行呼吸作用,而进行光合作用的主要是叶肉细胞,因此叶肉细胞的光合作用强度应大于其自身的细胞呼吸强度。
光照越强,光合速率一定越高
超过光饱和点后,光照强度再增加,光合速率也不再增大,此时限制因素是CO₂浓度、温度、酶活性、色素含量等。
CO₂浓度越高,光合速率一定越高
超过CO₂饱和点后,再增加CO₂浓度,光合速率不再增加;且过高CO₂浓度可能对植物产生毒害。
温度对光合作用没有影响
温度通过影响酶活性影响光合作用,植物有最适温度,高温会使酶失活。
考点4 光合作用与呼吸作用的综合应用
必背知识梳理
1. 光合作用与呼吸作用的联系
光合作用与呼吸作用的关系
比较项目
光合作用
有氧呼吸
代谢类型
合成作用(同化作用)
分解作用(异化作用)
物质变化
无机物→有机物
有机物→无机物
能量变化
光能→化学能(储能)
化学能→ATP、热能(放能)
实质
合成有机物,储存能量
分解有机物,释放能量供细胞利用
场所
叶绿体
细胞质基质、线粒体
条件
只在光下进行
有光、无光都能进行
2. 光合作用与有氧呼吸中各种元素的去向
C:¹⁴CO₂ → ¹⁴C₃ → (¹⁴CH₂O) → 丙酮酸 → ¹⁴CO₂
O:H₂¹⁸O → ¹⁸O₂(光反应);C¹⁸O₂ → C₃ → (CH₂¹⁸O)(碳反应)
H₂¹⁸O也可参与有氧呼吸第二阶段,与丙酮酸反应生成C¹⁸O₂,再进入光合作用形成有机物。
3. 能量转化关系
光合作用:光能 → ATP和NADPH中活跃的化学能 → (CH₂O)中稳定的化学能。
细胞呼吸:(CH₂O)中稳定的化学能 → ATP中活跃的化学能 + 热能。
4. 光合速率与呼吸速率的测定与应用
【核心知识】净光合速率 = 总光合速率 - 呼吸速率。在黑暗条件下测得的是呼吸速率;在光照条件下测得的是净光合速率;总光合速率需要通过计算获得。利用这一关系可以分析植物在不同环境条件下的有机物积累情况。
速记口诀突破
1. 光合作用与呼吸作用
口诀:光合合成有机物,储能只在光下做;呼吸分解有机物,放能有光无光都可。
解释:光合作用合成有机物、储存能量、需要光;呼吸作用分解有机物、释放能量、有光无光都能进行。
2. 元素去向
口诀:碳从CO₂到C₃,再到糖和呼吸CO₂;氧在水和CO₂间,光合产氧水来源。
解释:碳元素:CO₂→C₃→有机物→丙酮酸→CO₂;氧元素:H₂O光解产生O₂,CO₂中的氧进入有机物。
3. 三率关系应用
口诀:黑暗测呼吸,光照测净光;总光等于净光加呼吸,有机积累看净光。
解释:黑暗条件下测呼吸速率;光照条件下测净光合速率;总光合速率=净光合速率+呼吸速率;有机物积累量取决于净光合速率。
易错易混辨析
易错点
正确辨析
光合作用与呼吸作用互不影响
光合作用与呼吸作用相互联系、相互制约。光反应为碳反应提供ATP和NADPH;细胞呼吸为光合作用提供CO₂和能量;光合产物也可作为呼吸作用的原料。
植物白天只进行光合作用,夜晚只进行呼吸作用
白天植物既进行光合作用也进行呼吸作用;夜晚没有光照,只进行呼吸作用和少量其他代谢。
植物生长只需要总光合速率高
植物生长取决于净光合速率(有机物积累量),净光合速率=总光合速率-呼吸速率。
光合作用和呼吸作用的酶都分布在细胞质基质中
光合作用的光反应酶分布在类囊体膜上,碳反应酶分布在叶绿体基质中;呼吸作用相关酶分布在细胞质基质和线粒体中。
考点5 叶绿体色素的提取分离及叶绿素含量的测定(实验)
必背知识梳理
1. 实验原理
实验环节
原理
色素提取
叶绿体色素分布于类囊体膜,具有亲脂性,能溶于有机溶剂,可用乙醇或丙酮从叶片中提取出来
色素分离
不同色素在有机溶剂中的溶解度不同,在吸附载体上的吸附能力不同,随层析液扩散的速率不同,可用层析法分离
叶绿素含量测定
叶绿素具有特定吸收波长,在665 nm和649 nm处的吸光度与叶绿素a、叶绿素b含量有关
2. 实验材料与器具
经干燥处理(65 ℃,24 h)的绿色菠菜(或青菜等)叶片、95%乙醇、剪刀、脱脂棉、聚酰胺薄膜、封口膜、研钵、量筒、玻璃漏斗、试管、烧杯、玻璃毛细管、分光光度计、电子天平等。
3. 色素提取步骤
步骤
操作
注意事项
叶片匀浆
称取1 g经干燥处理的叶片(已除去粗大叶脉),剪碎后放入研钵中,加6 mL 95%乙醇,研磨成匀浆
研磨要充分,乙醇易挥发,操作要迅速
过滤
漏斗内放置滤纸或底部放一层脱脂棉,将叶片匀浆液倒入过滤,收集滤液到试管中,封口膜封住试管口备用
避免乙醇挥发
4. 色素层析分离步骤
步骤
操作
注意事项
薄膜准备
将聚酰胺薄膜剪成2 cm×8 cm的长条
点样
用玻璃毛细管取色素提取液,于距薄膜底边1.5 cm处划线,晾干;重复点样3~5次
一次划线溶液不可过多,等风干后再重复,使线条细而浓
层析
在烧杯中加入适量95%乙醇作为层析液,薄膜点样端朝下放入,点样线不能接触层析液;用培养皿盖住烧杯进行层析
点样线不能浸入层析液,否则色素会溶解在层析液中
观察记录
观察色素带分离现象,直至各色素带位置不变后取出晾干,记录颜色和位置
从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
5. 叶绿素含量测定
步骤
操作
提取色素
选取经干燥处理的同种植物不同部位的叶片,加等量95%乙醇研磨后过滤
稀释色素
将色素提取液用95%乙醇稀释到合适倍数(N),摇匀备用
测定吸光度
以95%乙醇为对照调零,在分光光度计中分别测定665 nm、649 nm处的吸光度
数据处理
叶绿素a浓度(mg/L)= 13.70A₆₆₅ - 5.76A₆₄₉;叶绿素b浓度(mg/L)= 25.80A₆₄₉ - 7.60A₆₆₅;总叶绿素浓度 = 叶绿素a浓度 + 叶绿素b浓度
6. 实验结果分析
色素分离后,滤纸条(或薄膜)上从上到下依次出现四条色素带:胡萝卜素(橙黄色,最上)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色,最下)。胡萝卜素溶解度最大、扩散速度最快;叶绿素b溶解度最小、扩散速度最慢。盛夏到深秋,银杏叶片中叶绿素逐渐分解,类胡萝卜素比例相对增加,叶片逐渐变黄。
速记口诀突破
1. 色素提取
口诀:色素亲脂溶有机,乙醇丙酮可提取;研磨充分快操作,防止挥发要封紧。
解释:叶绿体色素易溶于有机溶剂;用95%乙醇研磨提取;操作要迅速,防止乙醇挥发。
2. 色素分离
口诀:层析法分色素,溶解度大跑得快;从上到下胡叶ab,颜色橙黄黄蓝绿。
解释:用纸层析法分离色素;溶解度大的扩散快;从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。
3. 叶绿素含量测定
口诀:665和649,吸光度来算浓度;a和b公式不同,相加就是总叶绿素。
解释:测定叶绿素在665 nm和649 nm处的吸光度,代入公式计算叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素浓度。
易错易混辨析
易错点
正确辨析
研磨时加蒸馏水提取色素
应加无水乙醇或95%乙醇等有机溶剂,因为色素易溶于有机溶剂,不溶于水。
点样线可以浸入层析液
点样线不能浸入或接触层析液,否则色素会溶解在层析液中,无法在薄膜上分离。
色素带颜色从上到下依次是蓝绿、黄绿、橙黄、黄
从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
叶绿素含量测定只需测定一个波长
需要同时测定665 nm和649 nm两个波长,因为两个波长下的吸光度分别与叶绿素a和叶绿素b含量有关。
叶片新鲜时研磨效果比干燥叶片好
教材中要求叶片经干燥处理,以减少水分对色素提取浓度的影响,便于定量测定。
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