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1、考点一捕获光能的色素与结构考点一捕获光能的色素与结构考点清单考点清单基础知识基础知识一、色素的分布及作用1.分布:主要分布在叶绿体类囊体薄膜上。2.作用:吸收、传递、转换光能。其中叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。二、绿叶中色素的提取与分离1.实验原理:叶绿体色素溶于有机溶剂(如无水乙醇)。不同色素在层析液中溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散速度不同。2.实验步骤3.实验结果色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度胡萝卜素橙黄色最少最高最快叶黄素黄色较少较高较快叶绿素a蓝绿色最多较低较慢叶绿素b黄绿色较多最低最慢重难突破重难突破一、绿叶中色素提取和分离实验异常
2、现象分析1.滤纸条色素带颜色均较浅(1)未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分;(2)一次性加入无水酒精的量过多,提取液浓度太低;(3)划滤液细线时次数太少。2.滤纸条下面两条色素带较浅(叶绿素较少)(1)未加碳酸钙或加入量过少,叶绿素被破坏;(2)实验材料中叶绿素的含量较少(如泛黄的叶片)。3.滤纸条色素带重叠:滤液细线过粗。4.滤纸条看不见色素带(1)忘记画滤液细线;(2)滤液细线浸入层析液,色素全部溶解到层析液中。二、影响叶绿素合成的因素1.光照:光是叶绿素合成的主要条件,大多数植物在黑暗中不能合成叶绿素,叶片呈黄色。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。且低
3、温时叶绿素分子被破坏,而类胡萝卜素分子较稳定,使叶片变黄。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,叶片变黄。考点二光合作用的原理与应用考点二光合作用的原理与应用考点清单考点清单基础知识基础知识一、光合作用的过程1.光合作用过程图解2.光合作用过程物质和能量变化(1)物质变化:H2OH+O2,ADP+PiATP,CO2+C52C3。(2)能量变化:光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能。3.反应式:CO2+H2O(CH2O)+O2。二、影响光合作用的因素1.光合作用强度(1)含义:植物在单位时间内通过光合作用制造的糖类的数量。(2)指标:单位时间内原料
4、的消耗量或产物的生成量。2.影响光合作用的因素三、光合作用和化能合成作用的比较项目光合作用化能合成作用区别能量光能无机物氧化放出的能量代表生物绿色植物硝化细菌相同点都能将CO2和H2O等无机物合成有机物重难突破重难突破一、光反应与暗反应的联系光反应为暗反应提供H、ATP,暗反应为光反应提供ADP和Pi等。没有光反应,暗反应无法进行,没有暗反应,有机物无法合成。因素原理图像应用影响光反应阶段,制约ATP及NADPH的产生,进而制约暗反应温室大棚内适当提高光照强度可以提高光合速率;欲使植物生长,必须使光照强度大于光补偿点影响暗反应阶段,制约C3的生成A.大田中增加空气流动,以增加CO2浓度,如“正
5、其行,通其风”;B.温室中可增施有机肥,以增大CO2浓度二、影响光合作用的因素分析1.三大单因子变量对光合速率的影响通过影响酶活性进而影响光合作用A.大田中适时播种;B.温室中,增加昼夜温差,保证植物有机物的积累2.多因子变量对光合速率的影响图像含义P点前,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随该因子的不断加强,光合速率不断提高;Q点时,横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素,影响因素为坐标图中所标示出的其他因子应用温室栽培时,在一定光照强度下,白天可适当提高温度,增加光合酶的活性,提高光合速率,同时适当补充CO2,进一步提高光合速率;当温度适宜时,可适当增加光照强度和CO2浓度以提
6、高光合速率考点三光合作用与细胞呼吸考点三光合作用与细胞呼吸基础知识基础知识一、光合作用与有氧呼吸的比较(以真核生物为例)项目光合作用有氧呼吸发生场所叶绿体细胞质基质、线粒体发生条件只能在光下进行时时刻刻都进行实质合成有机物、储存能量分解有机物、释放能量ATP产生场所叶绿体类囊体薄膜细胞质基质、线粒体用途为暗反应阶段C3的还原供能为生物体各项生命活动供能二、光合作用与细胞呼吸的联系1.过程联系甲、丙分别表示光反应、暗反应,丁、乙、戊分别表示有氧呼吸第一、二、三阶段。分别表示ATP、丙酮酸、CO2、O2。(1)C元素:CO2(CH2O)丙酮酸CO2。(2)O元素:H2OO2H2O。(3)H元素:H
7、2OH(CH2O)HH2O。3.能量联系2.物质联系重难突破重难突破一、光合作用与细胞呼吸曲线综合解读1.绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用,测得的数值为呼吸速率(A点)。2.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。3.各点(段)的光合作用和呼吸作用分析曲线对应点(段)细胞生理活动ATP产生场所植物组织外观表现图示A点只进行细胞呼吸,不进行光合作用只有细胞质基质和线粒体从外界吸收O2,向外界排出CO2AB段(不含A、B点)呼吸速率光合速率细胞质基质、线粒体、叶绿体从外界吸收O2,向外界排出CO2B点光合速率=呼吸速率与外界不发生气体交换B点之后光合
8、速率呼吸速率从外界吸收CO2,向外界释放O2此时植物可更新空气二、两种环境中植物光合速率与呼吸速率分析1.密闭环境中植物光合速率与呼吸速率分析AB段:无光照植物只进行呼吸作用BC段:温度降低,呼吸作用减弱CD段:4时后微弱光照,但光合速率呼吸速率,其中FG段表示光合作用“午休”现象H点:光照减弱,光合速率降低,光合速率=呼吸速率,CO2浓度达到最低HI段:光照继续减弱,光合速率减小,甚至为0。24时CO2浓度较0时低,说明经过一昼夜植物积累了有机物2.开放环境中植物光合速率与呼吸速率分析a点以前:温度降低,呼吸减弱;d点相当于上图D点,净光合速率为0。fe相当于上图FG段,植物出现光合作用“午
9、休”现象。g点相当于上图H点,净光合速率为0方法一环境骤变时方法一环境骤变时C3、C5等物质含量变化的判断等物质含量变化的判断方法技巧方法技巧“条件”限定法分析C3、C5含量变化当外界条件改变时,光合作用过程中C3、C5及ATP和ADP含量的变化可以利用下图分析:CO2含量是C5C3的主要限定条件,CO2含量增加时C3含量升高,C5含量降低。光照强度是C3C5的主要限定条件,光照减弱时,C3C5减慢,C5含量减少,C3含量增加。条件C3含量C5含量H和ATP含量(CH2O)合成量模型分析光照由强到弱,CO2供应不变增加减少减少减少光照由弱到强,CO2供应不变减少增加增加增加光照不变,CO2由充
10、足到不足减少增加增加减少光照不变,CO2由不足到充足增加减少减少增加(注:图中曲线只表示含量变化不表示含量高低)【易错易混】1.以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化,不是合成速率的变化。2.以上各物质含量变化中,C3、C5含量变化是相反的,H与ATP含量变化是一致的。3.光合作用产物(CH2O)正常外运受阻,光合作用速率减慢。方法二光合速率测定常用方法方法二光合速率测定常用方法方法技巧方法技巧一、气体体积变化法测定光合作用O2产生及消耗量(1)甲装置植物在黑暗条件下只进行细胞呼吸,由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2,所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率
11、,可代表有氧呼吸速率。(2)乙装置植物在光照条件下进行光合作用和细胞呼吸,由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定,所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率,可代表净光合速率。(3)总光合速率=净光合速率+有氧呼吸速率。(4)物理误差的校正:为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置对照实验,即用死亡的绿色植物分别进行上述实验,根据红色液滴的移动距离对实验结果进行校正。二、半叶法测定光合作用有机物产生量将叶片一半遮光,一半曝光,遮光的一半测得的数据变化值代表呼吸作用强度,曝光的一半测得的数据变化值代表表观光合作用强度,最后计算真正光合作用强度。需要注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理,以防止有机物的运输。三、黑白瓶法测定溶氧量的变化将装有水和水生生物的黑、白瓶放入相同水层,实验结束时黑瓶、白瓶与对照组溶氧量的差值分别代表呼吸作用强度与表观光合作用强度,利用同水层的黑白瓶即可计算出某水层真正光合作用强度。