暑期预习2023高中生物专题09光合作用的原理及其应用知识精讲新人教版必修1

第三单元生命系统的代谢基础

专题09光合作用的原理及其应用

☆知识脑图☆

☆目标导航☆

1.了解叶绿体中色素的提取与分离实验；

2.理解光合作用的原理及其应用；

3.探究影响光合作用的影响因素。

☆知识点贯通☆

一、绿叶中色素的提取和分离

1.实验原理

(1)提取：绿叶中的色素能够溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇等有机溶剂提取色

素。

(2)分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之

则慢，从而使各种色素相互分离。

2.实验步骤

(1)提取色素：称取5g的绿叶，剪碎，放入研钵中一加入少量SiO?、CaCOs和10mL无水

乙醇一研磨一过滤一将滤液收集到试管内并塞严试管口

(2)制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长和直径的滤纸条，将滤纸条一端剪去

两角，在距离剪角一端1cm处用铅笔画一条细的横线

(3)画滤液细线：用毛细吸管吸取少量的滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线，待滤液干

后，再画一两次

(4)分离色素：将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条轻轻插入层析液中一用棉塞塞紧试管

口，装置如图所示。

棉塞

・滤纸条

-试管

-滤液细线

一层析液

铁架台

3.实验结果：滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带。

二、光合作用的基本过程

1.叶绿体的结构与功能

(1)结构：①外表双层膜；②基质：含有与暗反应有关的酶；③基粒：由类囊体堆叠而成,

分布有色素和与光反应有关的酶。

(2)功能：进行光合作用的场所。

2.叶绿体中的色素及色素的吸收光谱

色素滤液

的

吸叶绿素b（黄绿）l叶绿素

百

收叶绿素a（蓝绿）J（含量约占H4）

分

光

比

能-类胡萝卜素［胡萝卜素（橙黄）

建量约占1/4）I叶睇（黄）

O400450500550600650700波长(nm)

I暗带I黄绿光|暗带|

430-470640~680

（1）叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。

（2）叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光

并非不吸收，只是吸收量较少。

3.光合作用的过程

（1）反应式：

光能

CO2+H2O-(CH2O)+O2

（2）过程:

［场所:叶绿体类囊体的薄膜

光物质（H20f旧］+。2

＞反＜变化IADP+PifATP

应

能量变化：光能

I活跃的化学能

,「场所：叶绿体基质

暗物质（CO2）C3*（CH2。）

＞反《变化IATP-ADP+Pi

应

能量变化：活跃化学能

JI稳定的化学能

三、影响光合作用的环境因素

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糖类的数量。

(2)两种表示方法

①一定时间内原料的消耗量。

②一定时间内产物的生成量。

2.影响光合作用强度的因素

(1)光照强度

①A点：光照强度为0,此时只进行细胞呼吸，CO?释放量表示此时的细胞呼吸强度；

②AB段：光照强度加强，光合速率逐渐增强，但细胞呼吸强度大于光合作用强度；

③B点：光补偿点，即光合作用强度=细胞呼吸强度，细胞呼吸释放的CO?全部用于光合作

用；

@BC段：随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，光合作用强度大于细胞呼吸强

度。

(2)CO2的浓度

①A点：光合速率等于细胞呼吸速率时的C0?浓度，即CO2补偿点；

②A'点：进行光合作用所需C0?的最低浓度；

③B和丁点：C0?饱和点，即继续增加CO2的浓度，光合速率不再增加;

④AB段和A，B，段：在一定范围内，光合速率随COz浓度增加而增大

(3)温度

光

合

作

用

强

度

O

大；

率增

合速

，光

升高

温度

随着

前，

点之

在B

段：

①AB

；

最大

速率

光合

度，

适温

的最

：酶

②B点

零。

乎为

率几

合速

右光

℃左

，50

减小

速率

光合

降，

性下

的活

，酶

升高

温度

随着

段：

③BC

破☆

点突

☆重难

的联系

应之间

和暗反

光反应

（一）

点精析

1.要

提

，又可

原剂

作还

既可

［H］

ATP,

H）和

NADP

H］（

质：［

要物

种重

供两

应提

暗反

应为

光反

（1）

。

方向

移动

置和

生位

意产

DP+,注

及NA

Pi以

DP、

质：A

种物

供三

也提

反应

为光

暗反应

量；

供能

,

不长

时间

间，但

段时

行一

续进

可持

反应

，暗

停止

反应

若光

行。

能进

光都

光无

应有

暗反

（2）

。

作用

光合

进行

，不

作用

呼吸

进行

为只

般认

上一

故晚

TP基

］、A

为［H

，因

得多

积累

机物

照有

直光

理比一

间隔处

和黑暗

，光照

间内

照时

同光

（3）相

分。

不充

利用

积累，

ATP的

［H］、

造成

照会

直光

但一

分；

用充

，利

积累

本不