内容正文:
解密07 能量之源——光与光合作用
高考考点
考查内容
三年高考探源
考查频率
捕获光能的色素和叶绿体
1.识记绿叶中的色素及其作用
2.掌握提取绿叶中色素的实验原理及方法
3.掌握光合作用的过程及发生场所
2018北京卷·3
2018全国Ⅱ卷·30
2018浙江卷·30
2017新课标III·3
2017海南卷·5
2017海南卷·10
★★★★☆
绿叶中色素的提取和分离
★★★★☆
光合作用的过程
★★★★☆
考点1 捕获光能的色素和叶绿体
1.叶绿素和其他色素
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
蓝绿色
黄绿色
橙黄色
黄色
分布
叶绿体的类囊体薄膜上
色素的吸收光谱及在滤纸条上的分布
化学特性
不溶于水,能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂
分离方法
纸层析法
功能
吸收、传递光能,少数特殊状态的叶绿素a将光能转化为电能
(1)不同颜色温室大棚的光合效率
①无色透明大棚日光中各色光均能透过,有色大棚主要透过同色光,其他光被其吸收,所以用无色透明的大棚光合效率最高;其次是红色光为光合作用的有效光。
②叶绿素对绿光吸收最少,因此绿色塑料大棚光合效率最低。
(2)吸收光谱
①连续光谱:可见光→三棱镜→赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
②吸收光谱:可见光→色素溶液→三棱镜→红光、蓝光、紫光区出现强暗带,绿光区几乎无变化(说明绿光吸收非常少)。
2.影响叶绿素合成的因素分析
(1)光照:光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: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。
3.叶绿体的结构与功能
(1)结构与功能的关系
①基粒的类囊体增大了受光面积。
②类囊体的薄膜上分布着酶和色素,有利于光反应的顺利进行。
③基质中含有与暗反应有关的酶。
(2)功能的实验验证
①实验过程及现象
②实验结论
a.叶绿体是进行光合作用的场所。
b.O2是由叶绿体释放的。
调研1 如图为叶绿体结构与功能示意图,字母表示叶绿体的结构,数字表示有关物质。下列叙述正确的是
A.参与光合作用的色素位于图中的B部分
B.③进入叶绿体后,通过固定形成⑤物质
C.若突然停止光照,则B中⑤的含量会升高
D.用18O标记①,可在②中测到较高放射性
【答案】D
【解析】参与光合作用的色素位于图中的A叶绿体的类囊体膜上,A项错误;③CO2进入叶绿体后,通过固定形成物质④三碳化合物,B项错误;若突然停止光照,光反应产生的[H]和ATP减少,被还原的C3减少,则C3被还原生成物质⑤(CH2O)的量减少,C项错误;光反应产生的氧气中的O来自水,用18O标记①水,可在②O2中测到较高放射性,D项正确。
调研2 如图为正常绿色植物的叶绿素a的吸收光谱、色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光谱代表各种波长下植物的光合作用效率)。下列叙述错误的是
A.总吸收光谱是叶绿体内多种色素共同作用的结果
B.从新鲜的绿叶中提取叶绿素a,需要用到无水乙醇、碳酸钙、二氧化硅
C.植物进行光合作用时,氧气释放量的变化趋势与作用光谱不同
D.由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,叶绿体中C3的量减少
【答案】C
【解析】总吸收光谱是叶绿体内多种色素共同作用的结果,A正确;提取叶绿素a时,需要用到无水乙醇、碳酸钙、二氧化硅,B正确;在不同光质下,光合作用强度不同,故氧气释放量的变化趋势与作用光谱基本一致,C错误;由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,光反应加速,产生的[H]和ATP增加,从而促进了C3的还原,导致叶绿体中C3的量减少,D正确。
考点2 绿叶中色素的提取和分离
1.绿叶中色素的提取和分离的实验原理
2.绿叶中色素的提取和分离的实验操作
步骤
方法
原因
提取绿叶中的色素
①加入二氧化硅:有助于研磨充分
②加入碳酸钙:防止研磨中色素被破坏
③加入无水乙醇:为了溶解、提取色素
将研磨液迅速倒入基部垫有单层尼龙布的玻璃漏斗中过滤,滤液收集到试管中,及时用棉塞塞紧试管口
①单层尼龙布:过滤叶脉及二氧化硅等
②试管口塞紧:防止乙醇挥发
制备滤纸条
①干燥滤纸:透性好、吸收滤液多
②剪去两角:使层析液同步到达滤液细线
画滤液细线
用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线均匀地画出一条细而直的滤液细线,待干后再重复画一