第 11 讲 生物一轮复习能量之源——光合作用.doc

第 11 讲　能量之源——光合作用 主干知识整合 一、捕获光能的色素 1．绿叶中色素的提取和分离 (1)提取：绿叶中的色素能够溶液在有机溶剂中，因此可 用 提取绿叶中的色素。 (2)分离：不同的色素在 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。 (3)实验结果：滤纸条上呈现四条色素带，自上而下颜色依次是 。其中色素带最宽的颜色呈 ，最窄的颜色呈 。 2．色素的种类和吸收光谱 (1)光合作用的色素 (2)光合作用色素的吸收光谱 【特别提醒】 ①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，但对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。 ②由于叶绿素的含量多，因此正常植物的叶呈现绿色。秋季，叶绿素被破坏，叶子表现出类胡萝卜素的颜色。 二、叶绿体结构和功能 1．结构：一般呈扁平的椭球形或球形，外表有双层膜， 内部的基粒是由 堆叠而成的。 2．色素和酶的分布：吸收光能的色素分布于 ， 与光合作用有关的酶分布在 和 。 3．功能：真核生物进行 的场所。 三、光合作用的探究历程 1．直到18世纪中期，人们一直以为只有 ,是植物建造自身的原料。 2．1771年，英国科学家普利斯特利的实验证实： 可以更新因蜡烛燃烧或因小白鼠呼吸而变得污浊的空气。 3．1779年，荷兰科学家英格豪斯证明了 在更新空气中不可缺少。 4．1785年，随着空气组成成分的发现，人们才明确绿叶在光下放出和吸收的气体分别是 和 。 5．1864年，德国植物学家萨克斯的实验证实了光合作用的产物除氧气外还有 。 6．1939年，美国科学家鲁宾和卡门利用 法证明了光合作用释放的氧气来自水。 7．20世纪40年代，美国科学家卡尔文，利用 技术最终探明了 中的碳在光合作用中转化成 中碳的途径。 年代 科学家 过程和方法 结论或成果 1771年 英 国 普 利 斯 特 利 密闭玻璃罩+小鼠（或蜡烛）+植物→小鼠活（或蜡烛不灭）（缺少空白对照组） 植物可以更新空气 （但不知更新了什么） 1864年 德 国 萨 克 斯 黑暗中饥饿处理绿叶36-48小时（目的是让叶片中的营养物质消耗完） 绿色叶片在光合作用中产生淀粉 1880年 美国恩格尔曼 水绵与好氧性细菌混合培养，用极细的光束照射水绵，好氧性细菌向叶绿体被光照射处集中。[自身对照法：照光处与不照光处对照，用好氧性细菌的分布作结果变量，选用水绵现象明显。] 氧是由叶绿体放出的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。 20世纪80年代 美国鲁宾和卡门 H218O + CO2 → 植物 → 18O2 　实验组 C18O2 + H20 → 植物 → O2 对照组 [利用了放射性同位素示踪法、相互对照法，以标识物为自变量，以O2的放射性作为因变量，效果明显。] 光合作用释放出的氧气中的氧全部来自参加反应的水 特别提示：在光合作用的发现过程中，科学家釆用了不同的研究方法，但一般均利用了对照实验，使结果和结论更科学、准确。 四、光合作用过程 光合作用中光反应和暗反应的比较 比较项目 光反应 暗反应 反应场所 叶绿体基粒 叶绿体基质 能量变化 光能——→活跃化学能 活跃化学能——→稳定化学能 物质变化 H2O——→[H]＋O2 ATP＋Pi +电能 —酶—→ATP CO2＋[H]＋ATP—酶—→ （CH2O）＋ADP＋Pi＋H2O 反应物 H2O、ADP、Pi CO2、ATP、[H] 反应产物 [H]、O2、ATP （CH2O）、ADP、Pi、H2O 反应条件 需光 不需光 反应性质 光化学反应（快） 酶促反应（慢） 反应时间 有光时（自然状态下，无光反应产物暗反应也不能进行） 【特别提醒】 ①光反应中产生的[H]与细胞呼吸中产生的[H]并不是同一种物质。 ②暗反应有光、无光均可进行，但需要光反应提供的[H]和ATP，因此在暗处，暗反应不能长时间进行，光下产生的[H]和ATP很快被被消耗完。 五、光合作