高一生物必修一知識點：能量之源——光與光合作用

高一生物必修一知識點：能量之源——光與光合作用

　　第四節(jié)能量之源——光與光合作用

　　一、捕獲光能的色素

　　葉綠素a(藍(lán)綠色)

　　葉綠素

　　葉綠素b(黃綠色)

　　綠葉中的色素胡蘿卜素(橙黃色)類胡蘿卜素葉黃素(黃色)

　　葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。

　　白光下光合作用較強(qiáng)，其次是紅光和藍(lán)紫光，綠光下較弱。

　　二、實驗——綠葉中色素的提取和分離

　　1實驗原理：綠葉中的色素都能溶解在層析液中，且他們在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，綠葉中的色素隨著層析液在濾紙上的擴(kuò)散而分離開。

　　2方法步驟中需要注意的問題：(步驟要記準(zhǔn)確)

　　(1)研磨時加入二氧化硅和碳酸鈣的作用是什么?

　　二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸鈣可防止研磨中的色素被破壞。

　　(2)實驗為何要在通風(fēng)的條件下進(jìn)行?為何要用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯?用棉塞塞緊試管口?

　　因為層析液中的丙酮是一種有揮發(fā)性的有毒物質(zhì)。

　　(3)濾紙上的濾液細(xì)線為什么不能觸及層析液?

　　防止細(xì)線中的色素被層析液溶解

　　(4)濾紙條上有幾條不同顏色的色帶?其排序怎樣?寬窄如何?

　　有四條色帶，自上而下依次是橙黃色的胡蘿卜素，黃色的葉黃素，藍(lán)綠色的葉綠素a，黃綠色的葉綠素b。較寬的是葉綠素a，較窄的是胡蘿卜素。

　　三、捕獲光能的結(jié)構(gòu)——葉綠體

　　結(jié)構(gòu)：外膜，內(nèi)膜，基質(zhì)，基粒(由類囊體構(gòu)成)

　　與光合作用有關(guān)的酶分布于基粒的類囊體及基質(zhì)中。

　　光合作用色素分布于類囊體的薄膜上。

　　四、光合作用的原理

　　1、光合作用的探究歷程

　　2、光合作用的過程：(熟練掌握課本P103下方的圖)

　　總反應(yīng)式：CO2+H2O(CH2O)+O2，其中(CH2O)表示糖類。

　　根據(jù)是否需要光能，可將其分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段。

　　光反應(yīng)階段：必須有光才能進(jìn)行

　　場所：類囊體薄膜上

　　反應(yīng)式：

　　水的光解：H2O 1/2O2+2[H]

　　ATP形成：ADP+Pi+光能ATP

　　光反應(yīng)中，光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能

　　暗反應(yīng)階段：有光無光都能進(jìn)行

　　場所：葉綠體基質(zhì)

　　CO2的固定：CO2+C5 2C3

　　C3的還原：2C3+[H]+ATP(CH2O)+C5+ADP+Pi

　　暗反應(yīng)中，ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能

　　聯(lián)系：

　　光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H]，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供合成ATP的原料ADP和Pi

　　五、影響光合作用的因素及在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用

　　(1)光對光合作用的影響

　�、俟獾牟ㄩL

　　葉綠體中色素的吸收光波主要在紅光和藍(lán)紫光。

　　②光照強(qiáng)度

　　植物的光合作用強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)隨著光照強(qiáng)度的增加而增加，但光照強(qiáng)度達(dá)到一定時，光合作用的強(qiáng)度不再隨著光照強(qiáng)度的增加而增加

　�、酃庹諘r間

　　光照時間長，光合作用時間長，有利于植物的生長發(fā)育。

　　(2)溫度

　　溫度低，光和速率低。隨著溫度升高，光合速率加快，溫度過高時會影響酶的活性，光和速率降低。

　　生產(chǎn)上白天升溫，增強(qiáng)光合作用，晚上降低室溫，抑制呼吸作用，以積累有機(jī)物。

　　(3)CO2濃度

　　在一定范圍內(nèi)，植物光合作用強(qiáng)度隨著CO2濃度的增加而增加，但達(dá)到一定濃度后，光合作用強(qiáng)度不再增加。

　　生產(chǎn)上使田間通風(fēng)良好，供應(yīng)充足的CO2

　　(4)水分的供應(yīng)當(dāng)植物葉片缺水時，氣孔會關(guān)閉，減少水分的散失，同時影響CO2進(jìn)入葉內(nèi)，暗反應(yīng)受阻，光合作用下降。

　　生產(chǎn)上應(yīng)適時灌溉，助力植物生長所需要的水分。

　　六、化能合成作用

　　概念：自然界中少數(shù)種類的細(xì)菌，雖然細(xì)胞內(nèi)沒有葉綠素，不能進(jìn)行光合作用，但是能夠利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時所釋放的能量來制造有機(jī)物，這種合成作用，叫做化能合成作用，這些細(xì)菌也屬于自養(yǎng)生物。

　　如：硝化細(xì)菌，不能利用光能，但能將土壤中的NH3氧化成HNO2，進(jìn)而將HNO2氧化成HNO3。

　　硝化細(xì)菌能利用這兩個化學(xué)反應(yīng)中釋放出來的化學(xué)能，將CO2和水合成為糖類，這些糖類可供硝化細(xì)菌維持自身的生命活動.

　　舉例：硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌、氫細(xì)菌

　　自養(yǎng)型生物：綠色植物、光合細(xì)菌、化能合成性細(xì)菌

　　異養(yǎng)型生物：動物、人、大多數(shù)細(xì)菌、真菌

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