光合作用
一、基础扫描
1、光合作用的概念： 植物通过 ，利用 ，把 和 转化成储存能量的有机物，并且释放出 的过程。
判断：绿色植物的体色一定是绿色的（ ）
2、光合作用的场所：---- 叶绿体（因为其中含有与光合作用有关的 和 ）
（1）酶：存在于囊状结构薄膜（类囊体）上的酶参与 反应；
存在于叶绿体基质中的酶参与 反应
（2）色素 叶绿素a： 色
叶绿素：占3/4，由 组成，不稳定，
在 叶和秋叶中易分解 叶绿素b： 色
种类 胡萝卜素： 色
类胡萝卜素：占1/4，由 组成，稳定，
在老叶和秋叶中不易分解 叶黄素： 色
作用： 、 、 光能
吸收：叶绿素主要吸收 光和 光(a、b有何不同？)；类胡萝卜素主要吸收 光
传递：所有色素吸收的光能，都要传给少数处于特殊状态下的 分子
转化：特殊状态下的叶绿素a能将 能转化成 能
因此，大多数叶绿素a的作用是 和 光能，少数处于特殊状态下的叶绿素a的作用是 和 光能，叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素的作用是 和 光能
解释以下现象：叶绿素的绿色、叶绿体的绿色、植物的绿色、
老叶和秋叶的黄色、秋天枫叶的红色
3、光合作用的总反应式
或
4、光合作用的过程：
分为 和 两个阶段。比较：
光反应 暗反应
条件必须有 才能进行；色素、酶有光无光都能进行；酶
场所叶绿体囊状结构薄膜上叶绿体基质内
物质变化水 ；形成 、
CO2被 ；C3被 ；最终形成 ；ATP、NADPH转化为
能量变化光能转变为 ，再转变为 ，储存在 和 中中的 化学能转变为糖类等有机物中 的化学能
完成标志 葡萄糖（ ）等的生成
影响因素光、水CO2、温度（影响 ）
应用
合理利用光能；延长光合作用时间；增加光合作用面积（合理密植）提高温室大棚中的CO2的浓度和温度
5、光合作用的重要意义
（1） （绿色植物是“绿色工厂”） 光合作用是生物界最基本的物
（2） （绿色植物是“能量转换器”） 质代谢和能量代谢
（3）维持大气中 和 的相对平衡
（4）促进生物进化：光合作用促进了 生物的产生（提供O2）和 生物的成功登陆（O2形成了臭氧层， 吸收了大部分紫外线，从而对陆生生物起保护作用）
实例：蓝藻――最早出现的能进行光合作用的绿色植物
（特点有：原核、 分裂产生后代、能进行 但没有叶绿体、能进行有氧呼吸但 、有细胞壁但主要由 组成、是植物但有 和核糖体）
二、难点突破
1、光合作用的发现
科学家实验过程实验现象实验结论
普里
斯特利①绿色植物+点燃的蜡烛
②绿色植物+小鼠
蜡烛不容易熄灭
小鼠不容易窒息死亡植物能
萨
克
斯 曝光
绿叶
遮光
深蓝色
无颜色变化绿色叶片在光合作用中产生了 ，光合作用必需在 条件下进行
恩
格
尔
曼水绵 极细光束
黑暗
好氧菌无空气 完全曝光
好氧菌只分布在叶绿体被光束照射部位
好氧菌分布在叶绿体所有受光部位植物的光合作用产物之一是： ，它是由 释放出来的，该实验证实光合作用的场所是 。
鲁宾
和
卡门 H218O、CO2
向植物提供
H2O、C18O2 释放18O2
释放O2光合作用释放的氧气全
部来自
恩格尔曼实验的巧妙之处：
①选材好：水绵有 叶绿体，且螺旋状分布在细胞中，便于 和分析
②环境奇：将临时装片放在 的环境中，排除了环境中光线和O2的影响
③细光线、菌好氧：能够准确地判断出水绵细胞中 的部位
④光暗比：水绵放在黑暗（局部照光）和曝光的条件下进行对照实验
2、光合作用的图解
由上图可知：
（1）色素吸收的光能，有二方面的作用，即用于 和
（2）光反应和暗反应的联系：光反应为暗反应提供 和 ；暗反应为光反应提供 、 和
（3）C3化合物的二个去向是形成 和
（4）在叶绿体中，ATP是在 上生成，又在 中被消耗的
（5）光合作用中能量的转换途径：
光能 电能 ATP中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能
光合作用中C原子的转移途径：
光合作用中H原子的转移途径：H2O （CH2O）
3、影响光合作用的因素
（1）水（设计实验验证水在光合作用中的作用： ）
（2）光强：①不同生物的光照需求不同：
②光强对光合作用的具体影响是：
（3）CO2：①CO2对光合作用的具体影响是：
②增加CO2的具体措施：
（4）温度：①影响原因 ；②光合午休的解释：
（5）矿质元素：N在光合作用中的作用：
P在光合作用中的作用：
K在光合作用中的作用：
Mg在光合作用中的作用：
（6）提高光能利用率的措施：
4、C3和C4植物
（1）结构差异：①叶肉细胞：
②维管束鞘细胞：
（2）功能差异：①光合作用的场所：
②光合作用的效率：
③原因：
（3）种类：C3植物： C4植物：
5、[实验八]叶绿体中色素的提取和分离
实
验
原
理①提取：叶绿体中的色素能够溶解在 中，所以，可以用丙酮提取叶绿体中的色素（磨碎细胞，使之放出色素，并溶于丙酮中）
②分离：叶绿体中的色素在层析液中的 ， 的随层析液在滤纸上扩散得快， 随层析液在滤纸上扩散得慢，从而得以分离色素
方
法
步
骤
1、提取色素：①称叶、剪碎；②加液研磨：绿叶碎片+少许 和 +5ml
③用底部放入 的小漏斗过滤，将 收集到小试管中，并加 塞
2、制备滤纸条：长6（cm）宽1（cm）剪两角，并于距端点1cm处画 线
3、画滤液细线：用 画线，要求 ，重复二三次
4、分离色素：将3ml层析液倒入烧杯中，将滤纸条（ 的一端朝下）略微斜靠着烧杯的内壁，轻轻地插入到层析液中，随后，用 盖上烧杯（注意：一定不能让 ）
实验
结果色素带共有四条，从上到下依次为： 素（ 色）； 素（ 色）；叶绿素 （ 色）； （ 色）
问题讨论：
①为什么要选取新鲜的颜色较深的叶片？
②加入SiO2的目的： ；加CaCO3的目的： （细胞液和细胞质基质中的有机酸能破坏叶绿素，而CaCO3能中和有机酸）
③研磨要迅速是因为 、充分是因为使 ④滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧的目的是：
⑤滤纸剪角的目的：使色素在滤纸上 ，便于观察实验结果
⑥滤液细线要细、直的目的是使色素分子分布在一条直线上，扩散起点一致，以防止 重复划2～3次，是为了 ，使实验效果更加明显
⑦滤液细线不能接触到层析液的原因： ，导致色素带 ，影响实验效果
⑧分离色素时，烧杯要加盖，以防止 ；滤纸不能贴在烧杯的壁上
⑨怎样减少这个实验对人体健康的不良影响？
一、基础扫描
1、光合作用的概念： 植物通过 ，利用 ，把 和 转化成储存能量的有机物，并且释放出 的过程。
判断：绿色植物的体色一定是绿色的（ ）
2、光合作用的场所：---- 叶绿体（因为其中含有与光合作用有关的 和 ）
（1）酶：存在于囊状结构薄膜（类囊体）上的酶参与 反应；
存在于叶绿体基质中的酶参与 反应
（2）色素 叶绿素a： 色
叶绿素：占3/4，由 组成，不稳定，
在 叶和秋叶中易分解 叶绿素b： 色
种类 胡萝卜素： 色
类胡萝卜素：占1/4，由 组成，稳定，
在老叶和秋叶中不易分解 叶黄素： 色
作用： 、 、 光能
吸收：叶绿素主要吸收 光和 光(a、b有何不同？)；类胡萝卜素主要吸收 光
传递：所有色素吸收的光能，都要传给少数处于特殊状态下的 分子
转化：特殊状态下的叶绿素a能将 能转化成 能
因此，大多数叶绿素a的作用是 和 光能，少数处于特殊状态下的叶绿素a的作用是 和 光能，叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素的作用是 和 光能
解释以下现象：叶绿素的绿色、叶绿体的绿色、植物的绿色、
老叶和秋叶的黄色、秋天枫叶的红色
3、光合作用的总反应式
或
4、光合作用的过程：
分为 和 两个阶段。比较：
光反应 暗反应
条件必须有 才能进行；色素、酶有光无光都能进行；酶
场所叶绿体囊状结构薄膜上叶绿体基质内
物质变化水 ；形成 、
CO2被 ；C3被 ；最终形成 ；ATP、NADPH转化为
能量变化光能转变为 ，再转变为 ，储存在 和 中中的 化学能转变为糖类等有机物中 的化学能
完成标志 葡萄糖（ ）等的生成
影响因素光、水CO2、温度（影响 ）
应用
合理利用光能；延长光合作用时间；增加光合作用面积（合理密植）提高温室大棚中的CO2的浓度和温度
5、光合作用的重要意义
（1） （绿色植物是“绿色工厂”） 光合作用是生物界最基本的物
（2） （绿色植物是“能量转换器”） 质代谢和能量代谢
（3）维持大气中 和 的相对平衡
（4）促进生物进化：光合作用促进了 生物的产生（提供O2）和 生物的成功登陆（O2形成了臭氧层， 吸收了大部分紫外线，从而对陆生生物起保护作用）
实例：蓝藻――最早出现的能进行光合作用的绿色植物
（特点有：原核、 分裂产生后代、能进行 但没有叶绿体、能进行有氧呼吸但 、有细胞壁但主要由 组成、是植物但有 和核糖体）
二、难点突破
1、光合作用的发现
科学家实验过程实验现象实验结论
普里
斯特利①绿色植物+点燃的蜡烛
②绿色植物+小鼠
蜡烛不容易熄灭
小鼠不容易窒息死亡植物能
萨
克
斯 曝光
绿叶
遮光
深蓝色
无颜色变化绿色叶片在光合作用中产生了 ，光合作用必需在 条件下进行
恩
格
尔
曼水绵 极细光束
黑暗
好氧菌无空气 完全曝光
好氧菌只分布在叶绿体被光束照射部位
好氧菌分布在叶绿体所有受光部位植物的光合作用产物之一是： ，它是由 释放出来的，该实验证实光合作用的场所是 。
鲁宾
和
卡门 H218O、CO2
向植物提供
H2O、C18O2 释放18O2
释放O2光合作用释放的氧气全
部来自
恩格尔曼实验的巧妙之处：
①选材好：水绵有 叶绿体，且螺旋状分布在细胞中，便于 和分析
②环境奇：将临时装片放在 的环境中，排除了环境中光线和O2的影响
③细光线、菌好氧：能够准确地判断出水绵细胞中 的部位
④光暗比：水绵放在黑暗（局部照光）和曝光的条件下进行对照实验
2、光合作用的图解
由上图可知：
（1）色素吸收的光能，有二方面的作用，即用于 和
（2）光反应和暗反应的联系：光反应为暗反应提供 和 ；暗反应为光反应提供 、 和
（3）C3化合物的二个去向是形成 和
（4）在叶绿体中，ATP是在 上生成，又在 中被消耗的
（5）光合作用中能量的转换途径：
光能 电能 ATP中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能
光合作用中C原子的转移途径：
光合作用中H原子的转移途径：H2O （CH2O）
3、影响光合作用的因素
（1）水（设计实验验证水在光合作用中的作用： ）
（2）光强：①不同生物的光照需求不同：
②光强对光合作用的具体影响是：
（3）CO2：①CO2对光合作用的具体影响是：
②增加CO2的具体措施：
（4）温度：①影响原因 ；②光合午休的解释：
（5）矿质元素：N在光合作用中的作用：
P在光合作用中的作用：
K在光合作用中的作用：
Mg在光合作用中的作用：
（6）提高光能利用率的措施：
4、C3和C4植物
（1）结构差异：①叶肉细胞：
②维管束鞘细胞：
（2）功能差异：①光合作用的场所：
②光合作用的效率：
③原因：
（3）种类：C3植物： C4植物：
5、[实验八]叶绿体中色素的提取和分离
实
验
原
理①提取：叶绿体中的色素能够溶解在 中，所以，可以用丙酮提取叶绿体中的色素（磨碎细胞，使之放出色素，并溶于丙酮中）
②分离：叶绿体中的色素在层析液中的 ， 的随层析液在滤纸上扩散得快， 随层析液在滤纸上扩散得慢，从而得以分离色素
方
法
步
骤
1、提取色素：①称叶、剪碎；②加液研磨：绿叶碎片+少许 和 +5ml
③用底部放入 的小漏斗过滤，将 收集到小试管中，并加 塞
2、制备滤纸条：长6（cm）宽1（cm）剪两角，并于距端点1cm处画 线
3、画滤液细线：用 画线，要求 ，重复二三次
4、分离色素：将3ml层析液倒入烧杯中，将滤纸条（ 的一端朝下）略微斜靠着烧杯的内壁，轻轻地插入到层析液中，随后，用 盖上烧杯（注意：一定不能让 ）
实验
结果色素带共有四条，从上到下依次为： 素（ 色）； 素（ 色）；叶绿素 （ 色）； （ 色）
问题讨论：
①为什么要选取新鲜的颜色较深的叶片？
②加入SiO2的目的： ；加CaCO3的目的： （细胞液和细胞质基质中的有机酸能破坏叶绿素，而CaCO3能中和有机酸）
③研磨要迅速是因为 、充分是因为使 ④滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧的目的是：
⑤滤纸剪角的目的：使色素在滤纸上 ，便于观察实验结果
⑥滤液细线要细、直的目的是使色素分子分布在一条直线上，扩散起点一致，以防止 重复划2～3次，是为了 ，使实验效果更加明显
⑦滤液细线不能接触到层析液的原因： ，导致色素带 ，影响实验效果
⑧分离色素时，烧杯要加盖，以防止 ；滤纸不能贴在烧杯的壁上
⑨怎样减少这个实验对人体健康的不良影响？
