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1、第4节 光合作用与能量转化1.【实验】绿叶中色素的提取和分离（1）色素的提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂 中。（2）色素的分离：不同色素在 中的溶解度不同， 的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢，这样，色素就会随着 在滤纸上的扩散而分离开。分离方法： 。（3）试剂及药品作用无水乙醇作用： ； 层析液作用： ；SiO2作用：；CaCO3作用：。（4）分离过程中不能让滤液细线触及层析液，原因是 。（5）色素分离结果（见右图）滤纸条上观察到 条色素带，自上而下依次是 、 、 和 。可知 的溶解度最高， 的溶解度最低； 的含量最多。（6）提取和分离现象异常原因分析.收集到的滤液绿色过浅原因：未加，
2、研磨不充分；使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)含量；一次加入大量的，提取浓度太低；未加或加入过少，色素分子被破坏。.滤纸条看不见色素带原因：忘记画；滤液细线接触到，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。.滤纸条色素带重叠原因：滤液细线画的。2. 捕获光能的色素（1）绿叶中的色素包括 和 两大类，其中 含量最多(约占3/4)。叶绿素分为 和 ，类胡萝卜素分为 和 。（2）叶绿素分子中含有 元素；叶绿素的合成需要 条件，黑暗中植物幼苗会长成黄化苗；低温会破坏 分子，而 分子稳定，因此秋冬季多数绿色植物叶片变黄。（3）叶绿素主要吸收 和 ，类胡萝卜素主要吸收 。叶绿素对 吸收量最少，绿光被反射出
3、来，所以叶片呈现绿色。色素只能吸收 进行光合作用，不能吸收红外光和紫外光。（见右图）3. 捕获光能的结构（1）光合作用的场所是 。叶绿体增大膜面积方式： 。（2）吸收光能的四种色素分布在 上；与光合作用有关的酶分布在 上和 中。（3）叶绿体功能验证试验恩格尔曼实验过程：水绵好氧菌 极细光束照射好氧菌集中于叶绿体的部位 完全曝光好氧菌分布于叶绿体的部位结论：叶绿体是绿色植物的场所，氧气是由释放的。评价：a.该实验设置和、和两组对照。b.自变量是，因变量是的分布位置。4. 光合作用的探究历程（1）英国科学家普利斯特利证明植物可以 ，但没有明确植物更新空气的。（2）荷兰科学家英格豪斯500多次植物更
4、新空气实验证明：植物体只有 在 照射下，才能更新空气。（3）德国科学家梅耶，根据能量转化与守恒定律明确指出：植物在进行光合作用时，把 转换成 储存起来。（4）萨克斯实验证明：植物叶片在光合作用中产生了 ， 光 是绿色植物光合作用的必要条件。（5）恩格尔曼实验证明：O2是 释放出来的， 是绿色植物进行光合作用的场所。（6）鲁宾和卡门实验证明：光合作用释放的O2全部来自 ，实验方式是 。（7）卡尔文用标记的14CO2供小球藻(一种绿藻，真核生物)进行光合作用，然后追踪检测其放射性。实验探明了 在光合作用中转化成 的途径(即卡尔文循环)。归纳：分泌蛋白研究、鲁宾和卡门实验、卡尔文实验实验方法都是 。
5、5. 光合作用的过程（1）概念：光合作用是指绿色植物通过，利用，把转化成储存能量的，并且释放出的过程。（2） 总反应式(产物为葡萄糖)： （3）过程分析图中阶段是 阶段，在 上进行；阶段是 阶段，在 中进行。A是 ，B是 ，C是 ，D是 ，E是 ，F是 ，G是 。光反应阶段物质转化：水的光解：；ATP的合成：。 能量转换： 。 H的实质是 。暗反应阶段物质转化：CO2固定：；C3的还原：。 能量转换： 。 光合作用过程中的能量转换过程是 。光反应为暗反应提供大量的 ；暗反应为光反应提供 。H和ATP的移动方向 。光合作用的 反应合成ATP， 反应消耗ATP，且光反应产生的ATP只能用于 。暗反
6、应生成的(CH2O)中的能量直接来源于 。正午光照强烈，蒸腾作用旺盛，导致叶片部分气孔关闭， 供应不足，则短时间内C3含量 ，C5含量 ，H和ATP含量 。（增多/减少/不变）假如对正常进行光合作用的植物突然停止光照，CO2供应正常，则短时间内H和ATP含量 ，C3含量 ，C5含量 。（增多/减少/不变）假如将正常进行光合作用的植物突然移到低浓度CO2环境中，而光照正常，则短时间内C3含量 ，C5含量 ，H和ATP含量 。（增多/减少/不变）影响光合作用强度的环境因素：空气中的浓度、土壤中 的多少、光照的 、光的 、 的高低、矿质元素等。 是暗反应的原料，温度会影响 。（4）光合作用各元素去向
7、： 。研究元素去向的方法： 。14CO2中14C的转移途径：；C18O2中18O的转移途径：； H218O中18O的转移途径： ；3H2O中3H的转移途径：。6. 植物体光合速率与光照强度的关系（1）原理：影响 阶段，制约 的产生，进而制约 阶段。（2）曲线分析在一定范围内，光合速率随光照强度的升高而加快，超过这一范围后，光合速率达最大值并保持不变。A点： 环境，植物只进行 作用消耗有机物。此时，细胞从外界吸收 ，并放出 。A点叶肉细胞中合成ATP的场所有 、 。A点后有光照，植物光合作用和呼吸作用都进行，叶肉细胞中合成ATP的场所有 、 、 。AB段：弱光，植物光合速率 呼吸速率，即植物光合
8、作用有机物制造量 呼吸作用有机物消化量，植物体不能积累有机物。细胞呼吸产生的CO2：一部分进入 中用于 作用，一部分释放到 ；细胞呼吸消耗的O2：一部分由 的 作用提供，一部分从 吸收，总体表现为植物从外界吸收 ，并放出 。B点：对应光照强度称为 ，植物光合速率 呼吸速率，即植物光合作用有机物制造量 呼吸作用有机物消化量，植物体有机物总量保持不变。此时，细胞呼吸产生的CO2全部用于 作用，光合作用产生的O2全部用于 作用，植物不与外界进行气体交换。B点后：强光，光合速率 呼吸速率，即植物光合作用有机物制造量 呼吸作用有机物消化量，植物体能积累有机物。光合作用固定的CO2：一部分由 的 作用提供
9、，一部分从 吸收；光合作用产生的O2：一部分进入 中用于 作用，一部分释放到 ，总体表现为植物从外界吸收 ，并放出 。E点：称为 ，含义是。限制光合速率的环境因素(外因)：AB段： ；C点后：主要是 。阴生植物的光补偿点和光饱和点都比阳生植物的 。（3）当条件变化时，光(CO2)补偿点和光饱和点的移动规律若改变某一因素(如光照、CO2浓度)，使光合作用增强，而呼吸作用不受影响，则光补偿点(B点)10. 化能合成作用（1）化能合成作用概念：利用体外环境中的某些时所释放出的能量(化学能)来制造。实例：生活在土壤中的硝化细菌，能将土壤中的氧化成亚硝酸(HNO2)，进而将亚硝酸(HNO2)氧化成。硝化细菌能够利用这两个化学反应中释放出的，将合成为糖类，维持自身生命活动。（2）自养生物和异养生物自养生物：能将无机环境中的无机物转化为的生物。光能自养生物：利用 进行作用的生物，如。化能自养生物：利用 进行作用的生物，如等。异养生物：只能利用环境中现成的来维持自身的生命活动，如。4学科网（北京）股份有限公司