江苏省南京三中（六中校区）高一生物《第三单元 细胞的能量供应和利用第11课时 能量之源——光与光合作用》精品考点透析.doc

江苏省南京三中（六中校区）高一生物考点要求：n 光合作用以及对它的认识过程（c）n 影响光合作用速率的环境因素（c）n 【实验】叶绿体中色素的提取和分离（b）考点1、捕获光能的色素（一）位置：叶绿体中的色素存在于叶绿体类囊体薄膜上。（二）种类主要吸收红光和蓝紫光叶绿素（3/4）叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）和功能胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）主要吸收蓝紫光。类胡萝卜素（1/4）【特别提醒】叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光吸收量大，但对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。无色透明大棚日光中各种色光均能透过，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。叶绿素对绿光吸收最少，所以绿色大棚光合效率最低。叶绿素中含mg等必需矿质元素，缺乏将导致叶绿素无法合成，叶子变黄。考点2、【实验】叶绿体中色素的提取和分离（一）实验原理：1、叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂，如丙酮、无水乙醇（或用体积分数为95%的乙醇，但要加入适量的无水碳酸钠，以除去乙醇中的水分）等。 2、叶绿体中的色素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。（纸层析法）（二）实验过程：（书p63）（三）实验结果： 最远（橙黄色） 最窄（黄色）最近（蓝绿色） 最宽（黄绿色） （四）实验中药品的作用：1、丙酮（或无水乙醇）的用途是提取（溶解）叶绿体中的色素。2、层析液的的用途是分离叶绿体中的色素。3、石英砂（二氧化硅）的作用是为了研磨充分。4、碳酸钙的作用是防止研磨过程中色素被破坏。（五）注意事项1、选材：应选取鲜嫩、颜色深绿的叶片，以保证含有较多的色素2、提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物质的量要成比例，以保证提取较多的色素和色素浓度适宜。3、画滤液细线：用力要均匀，快慢要适中。滤液细线要细、直，且要重复画23次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同。4、色素分离：滤液细线不要触及层析液，否则滤液细线中的色素分子将溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。考点3、光合作用的探究历程（一）实验过程实施者实验过程及现象实验结论范海尔蒙特在小桶栽柳树，只浇水。柳树长大后，土壤重量减少很少。植物生长所需要的养料主要来自于水，而不是土壤。普利斯特利(莱)点燃的蜡烛与绿色植物，密闭蜡烛不易熄灭；小鼠与绿色植物，密闭小鼠不易窒息。植物能更新空气。扬英根豪斯把带叶的枝条放到水里，这些叶在阳光下产生氧气，在暗处不能产生氧气。植物需要阳光才能更新空气。萨克斯绿叶光合作用产生淀粉。恩格(吉)尔曼o2是叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。鲁宾和卡门光合作用释放的氧全部来自水（方法：同位素标记法）卡尔文用标14c标记的co2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪。co2形成(ch2o)的途径（方法：同位素标记法）（二）几个重要实验的分析1、普利斯特利（莱）：（1）缺少空白对照，实验结果说服力不强，应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内，作为空白对照。（2）没有认识到光在植物更新空气中的作用，而将空气的更新归因于植物的生长。（3）限于当时科学发展水平的限制，没有明确植物更新气体的成分。2、萨克斯：（1）设置了自身对照，自变量为是否照光(一半曝光与另一半遮光)，因变量是颜色变化（有无淀粉生成）。（2）实验的关键是饥饿（黑暗）处理，目的是消耗掉叶片中原有的淀粉；检验前叶片要用酒精水浴加热处理，目的是溶解色素。）（3）本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外，还证明了光是光合作用的必要条件。3、恩格尔曼实验方法的巧妙之处：（1）实验材料选得妙：选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。（2）排除干扰的方法妙：没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。（3）实验对照设计得妙：用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对照实验；临时装片暴露在光下的试验再一次验证实验结果。4、鲁宾和卡门：设置了相互对照，自变量是标记物质(ho与c18o2)，因变量是o2的放射性。考点4、光合作用的过程（一）光合作用的概念： 指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。（二）光合作用的过程：光反应暗反应区别条件光 、色素、酶h、atp、酶场所叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质物质变化水的光解：atp的合成：co2的固定：c3的还原：能量变化光能atp中活跃的化学能atp中活跃的化学能有机物中稳定的化学能联系l 光反应为暗反应提供h和atpl 暗反应为光反应提供adp和pi（三）光合作用的总反应式及元素去向：1、总反应式 补充：产物是葡萄糖时反应式h2o o2 co2 （ch2o）2、元素去向（1）氧元素（2）碳元素：co2 c3 (ch2o) （注意：co2中的c不进入c5）（3）氢元素：h2o h (ch2o)（四）光合作用的实质：把无机物转变成有机物，把光能转变成有机物中的化学能（五）光合作用的意义：1、为几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。2、维持大气中o2与co2含量的相对稳定。3、促进生物的进化。光合作用改变了大气成分，形成臭氧层，使有氧呼吸的生物和陆生生物得以出现。考点5、光合作用的影响因素及应用（一）内部因素1、植物种类不同光合作用速率不同。2、同一植物的不同生长发育阶段光合作用速率不同。如：同样光照条件下，幼苗期 营养生长期 开花期。3、同一叶片的不同生长发育时期光合作用速率不同（如右图）。（二）外界因素1光照强度 （1）曲线分析：a点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，细胞内的代谢特点如图2所示，释放的co2量可表示此时呼吸作用的强度。ab段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，co2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的co2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度(如图3所示)。b点：细胞呼吸释放的co2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度(如图4所示)。光照强度只有在b点以上时，植物才能正常生长，b点所示光照强度称为光补偿点。bc段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到c点以上就不再加强了，c点所示光照强度称为光饱和点。b点以后的细胞代谢特点可用图5表示。在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中o2增加量、co2减少量或有机物的增加量，称为表观光合速率，而植物真正光合速率表观光合速率呼吸速率。（2）应用：阴生植物的b点前移，c点较低，如图中虚线所示，间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。2co2浓度（1）曲线分析：图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随co2浓度的增加而增大，但当co2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。（2）点含义：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。（3）应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大co2浓度，提高光合作用速率。3温度（1）曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关酶 的活性而影响光合作用速率。（2）应用：温室栽培可适当提高温度，也可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用速率；晚上适当降低温室的温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。4必需矿质元素（1）曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。（2）应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。5水分（1）影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制co2进入叶片，从而间接影响光合作用。（2）应用：根据作物的需水规律合理灌溉。（三）多因子对光合作用强度的影响1、曲线分析：p点时，限制光合作用速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合作用速率不断提高。当到q点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合作用速率的因子，要想提高光合作用速率，可适当提高图示中的其他因子。2、应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度的同时也可适当提高co2浓度以提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和co2浓度以提高光合速率。考点6、化能合成作用及生物的代谢类型（一）化能合成作用：利用体外环境中某些无机物氧化所释放的能量（化学能）合成有机物，这种合成作用叫做化能合成作用。如：硝化细菌能将土壤中的氨（nh3）氧化成亚硝酸（hno2），进而将hno2氧化成硝酸（hno3），利用这两个化学反应中释放出的化学能将co2 和 h2o合成为糖类供自身利用。（二）新陈代谢类型1、同化作