高中生物必修1 光合作用 知识点全面总结 (word20页)

.第三单元的光合作用1 .叶绿体的结构和功能(1)叶绿体的结构模型(二)相关知识；叶绿体是真核细胞进行光合作用的地方2 .叶绿体被双层膜(内膜和外膜)包围，内部有很多基粒，基粒和基粒之间充满基质。3、各种基粒由多种囊体构成，种囊体膜含有吸收、传递、转换光能的色素和光反应所需的酶，是光反应的场所。4 .基质中含有暗反应所需的酶，是进行暗反应的场所。5 .有关光合色素的知识。(1)叶绿体色素的种类和含量：叶绿素a叶绿素(3/4)叶绿素b叶绿体色素胡萝卜素类胡萝卜素(1/4)叶黄素(2)叶绿体色素分布：叶绿体类囊体膜上。(3)叶绿体色素的功能：吸收、传递(4种色素)、转换光能(只有少量叶绿素a将光能转换成电能)。(4)影响叶绿素合成的因素：光：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，叶变黄。 (如韭菜、蒜黄)温度：温度影响叶绿素合成相关酶的活性，并影响叶绿素的合成。 在低温(秋末)，叶绿素分子容易被破坏，叶变黄。必要元素：叶绿素含有n、Mg等必要元素，n、Mg不足时叶绿素不能合成，叶变黄。 另外，Fe是叶绿素合成过程中酶的辅助成分，缺乏Fe会阻碍叶绿素合成，叶变黄。(5)叶绿体色素吸收光谱：叶绿体中的色素只吸收可见光，不吸收红外光和紫外光等。叶绿素a和叶绿素b主要吸收红色光和蓝紫色光，类胡萝卜素(类胡萝卜素和叶黄素)主要吸收蓝紫色光。 色素对绿色光吸收最少。 不是不吸收其他波段的光，只是吸收量少。经过色素吸收后，光谱上出现了两条黑带。 说明：叶绿体中的色素主要吸收红色光和蓝紫色光。(6)叶绿体色素性质：易溶于醇、丙酮、石油醚等有机溶剂，不溶于水，叶绿素性质不稳定，易破坏，类胡萝卜素性质比较稳定。(7)植物叶片颜色与所含色素的关系：正常的绿色正常叶的叶绿素与类胡萝卜素的比例约为3:1，绿色光吸收最少，正常叶始终呈绿色叶色变黄寒冷时叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素稳定，呈类胡萝卜素颜色，叶变黄叶色变红秋季降温时，植物体因适应寒冷，体内蓄积大量可溶性糖，有利于形成红色花色苷，叶绿素因寒冷而逐渐分解，叶呈红色6 .色素的提取和分离实验。(1)原稿理解读：色素的提取：叶绿体中的色素溶于有机溶剂，不溶于水。 叶绿体中的色素不溶于水，因此可以以无水乙醇(或丙酮)为溶剂萃取绿叶中的色素。色素的分离原理：利用色素在色谱液中溶解度的差异进行分离，溶解度大的色素向滤纸扩散快，反而慢。 分离各种色素。(2)选材：要选择新鲜、颜色深的绿叶，保证其含有大量色素。(3)过程：省略。(4)结果分析：从色素带的宽度可知，色素含量的多少是叶绿素a 叶绿素b 叶黄素胡萝卜素的顺序从色素带的位置可以看出，色素在色谱夜间的溶解度大小依次为胡萝卜素叶黄素叶绿素a 叶绿素b滤纸上最近的色素带为叶绿素a和叶绿素b，最远的色素带为胡萝卜素和叶黄素。实验创新：本实验在圆形滤纸的中央点用叶绿体色素的提取液进行色谱分析，得到大致同心的4个色素环，从内到外依次为黄绿色、青绿色、黄色、橙色。【核心点】(1)叶绿体中色素的提取分离试验相关事项色素分离和提取的原理经过仔细考察，易于混淆。研磨时加入碳酸钙的作用防止色素破坏，加入二氧化硅的作用有助于研磨。 过滤使用单层尼龙布。描绘滤液细线时，请使力均匀，使速度适度。研磨应迅速、充分。 由于丙酮容易挥发，b .为了使叶绿体完全破裂，可以提取多种色素的c .叶绿素极其不稳定，被活细胞中的叶绿素酶水解破坏。制作滤纸条时，将滤纸条的一端切成两个角，使色素均匀地扩散到滤纸条上，便于观察实验结果。放滤纸时，滤液的细线必须在色谱液上。(2)提取绿叶中色素的关键叶绿素不稳定易被破坏，为了保证多种色素的提取，研磨必须迅速而充分。滤液收集后，应立即用棉塞塞住试管口，防止滤液挥发。)绿叶的品质和加入无水乙醇的体积，适合确保提取液的浓度。(3)分离绿叶中色素的关键滤液细线细，不仅笔直，而且含有大量色素，滤液干燥后，重复12次。滤纸上的滤液细线不接触(或没入)色谱液时，滤液中的色素溶解于色谱液中，滤纸条上得不到色素带，实验失败。(4)提取绿色植物叶肉细胞叶绿体中的色素，至少要破坏1层细胞膜、2层叶绿体膜、共计3层生物膜(3层磷脂双分子层或6层磷脂分子)。 从叶肉细胞中完全提取色素需要加入一层气泡膜。(5)实验中若干化学试剂的作用：无水乙醇用于提取绿叶中的色素。色谱液用于分离绿叶中的色素。二氧化硅充分抛光。碳酸钙可防止抛光过程中色素被破坏。(六)注意事项和原因分析；过程注意事项操作目的提取色素(1)选择新鲜的绿叶提高滤液中色素含量(2)研磨时加入适量的无水乙醇充分溶解色素(3)加入少量的SiO2和CaCO3充分研磨和保护色素(4)迅速、充分地研磨防止乙醇挥发，充分溶解色素(5)在装滤液的试管口处放入棉塞防止乙醇挥发和色素氧化分离色素(1)滤纸的预干燥处理在滤纸上快速扩散色谱液(2)滤液细线必须笔直细致均匀使各色素扩散的起点相同，防止分离的色素带变平(3)滤液细线干燥后又画了一两遍增加色素含量，分离的色素带就会清楚(4)滤液细线接触色谱液防止色素直接溶解于色谱液中，防止滤纸条上得到色素带)。(7)收集滤液绿色过浅的原因分析：未加入石英砂(二氧化硅)，研磨不充分，色素未充分提取。据说取绿叶过少，或者加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小。没有加入碳酸钙或者过少的话，色素分子的部分就会被破坏。使用放置了几天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)很少。(8)滤纸条色素带重叠：滤液的细线不直。滤液细线太粗。(9)滤纸条上看不到色素带；忘记画滤液细线。滤液细线与色谱液接触，且时间长，色素均溶于色谱液。双光合作用工艺(1)光合过程概念模型(二)相关知识；1、光合过程包括光反应和暗反应两个阶段。 光反应在前面，暗反应在后面。2 .光反应的原料、场所和条件暗反应的原料、场所、条件。3 .光反应的物质变化和能量变化暗反应的物质变化和能量变化。4 .光反应的产物和下落暗反应的产物和下落。 (物质移动基于从产生部位向消耗部位移动的原则)5、光反应和暗反应同时进行，H、ATP、C3、C5等中间物质处于动态平衡。暗反应可以有光也可以没有光。 光反应停止后，暗反应会持续一段时间，但是时间不长，所以夜间只有呼吸作用，暗反应无法进行。7、在同一时间内，光和黑暗的间隔处理总是比光积蓄有机物多，H、ATP几乎没有积蓄，所以利用是充分的，但是一直照射光的话“h”、ATP积蓄，利用变得不充分。8、光合作用下产生的ATP只能用于暗反应。(3)光合作用过程1、光反应条件：有光、色素和酶地点：叶绿体系囊体薄膜过程：物质变化：水的光解： ATP的合成：(光能ATP中活跃的化学能)能量变化：光能转化为ATP中的活跃化学能2、暗反应条件：有光和无光，有酶地点：叶绿体基质过程：物质变化：固定co2: C3的还原：能量变化： (活跃于ATP的化学能稳定于有机物的化学能)3、总反应式：光能叶绿体CO2 H2O (CH2O) O2氧元素碳元素： CO2C3(CH2O )氢元素： H2OH(CH2O )4、实质：无机物转化为有机物，光能转化为有机物中的化学能5 .光反应与暗反应的比较比较项目光反应暗反应本质光化学反应酶反应时间快点慢需要条件叶绿素、光、酶不需要叶绿素和光，需要很多酶反应地点叶绿体基粒叶绿体基质物质转换为(1)水的光分解2H2O4H O2光能酶(2)ATP的生成： ADP PiATP(1)CO2固定： CO2 C52C3ATP H酶(2)CO2还原：2C3(CH2O) C5能源转换光能电能化学能活化，蓄积在ATP中在ATP中活跃的化学能(CH2O )稳定的化学能完成标志O2发射，生成ATP和NADPH葡萄糖等有机物等的生成两者关系性光反应为暗反应提供能量(ATP、NADPH )、还原剂NADPH暗反应为光反应提供ADP和Pi6 .外界条件变化对光合作用中产物含量变化的分析方法(1)分析方法：变化的环境条件常见光强变化、CO2浓度变化，其他条件不变或在一定范围内。光合作用的产物有C3、C5、H、ATP、C6H12O6、O2等。 其中C3、C5、H、ATP也发生于光合作用，被称为消耗的光合作用的中间产物，与此相对，C6H12O6和O2仅发生于光合作用，被称为消耗的光合作用的最终产物，因此想法不同。c3、C5、H、ATP变化的判断通常采用动态平衡的方法进行。 因为。 C3、C5、H、ATP在光合作用中也发生，而且也有消耗，因此在判断时必须考虑其发生，也必须考虑消耗。 环境因素的突然变化对哪条路线的影响更直接或者更大。 进路比往路大，增加或积蓄的进路比往路小则减少或减少的进路与往路相同，则不变。判断c6h12o6和O2的变化：由于c6h12o6和O2只发生于光合作用，不消耗光合作用，因此只考虑环境因素的急剧变化对光合作用整体的影响。 环境因素的急剧变化对整个光合作用有促进作用时，C6H12O6和O2的含量增加，反而降低。无论什么样的环境因素突然变化，都可以得到在短时间内C3和C5的变化情况相反，即一个增加，另一个减少的相关规则。 H和ATP的变化相同。 C6H12O6和O2的变化也是如此。(2)光和二氧化碳浓度变化引起的C3、C5和H、ATP的变化(3)各种因素的变化，如温度变化、光强变化、CO2浓度变化影响C3、C5、NADPH、ATP、C6H12O6、O2等物质的含量，有时与模型分析结合，具体解释如下条件C3c5.c5H和可承诺量CH2O和O2合成量模型分析从光强到弱CO2供给不变增加减少减少减少从光的强度弱到强CO2供给不变减少增加增加增加光不变化的CO2的量从充分到不足减少增加增加减少光不变的CO2量不够增加减少减少增加3 .影响光合作用的因素及其在生产中的应用(1) .光强与光合速率的影响分析图1图21 .原理分析：光强影响光合速度的原理通过影响光反应阶段来限制ATP和H的发生，进而限制暗反应阶段。2、图1曲线分析：a点：光的强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量表示此时的细胞呼吸强度。 植物与外界进行气体交换，外界O2量减少，CO2量增大。AB段：光照条件下植物进行光合作用和呼吸作用，光合强度随光照强度的增加而增加，C