能量之源——光与光合作用知识点
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5—4 能量之源——光与光合作用一、捕获光能的色素和结构1、光合色素(Ⅱ)2、叶绿体(1)分布:植物叶肉细胞(主要)(2)结构特点双层膜基粒:由类囊体组成,类囊体膜上有光和色素、酶基质:含与暗反应有关的酶3、光合色素的提取与分离(Ⅱ)二、光合作用探究历程(Ⅰ)见课本P100-102重点实验:恩格尔曼的水绵实验、鲁宾和卡门实验、卡尔文实验三、光合作用过程1、方程式2、过程(Ⅲ)常考:光照强度变化或CO2浓度变化,各物质的含量变化(如ATP、[H]、C3、C5等)。
3、光反应、暗反应比较四、影响光合作用强度的因素(Ⅲ)谨记谨记:总(真)光合速率=净光合速率+呼吸速率1、光照(1)光照强度A点:只进行光合作用AB段:呼吸>光合B点:呼吸=光合BC段:光合>呼吸(2)光照时间(3)光质2、CO2浓度3、温度4、矿质元素N、P、K、Mg(叶绿素关键元素)五、光合作用原理的应用(Ⅰ)六、常考曲线图(Ⅲ)1、夏季晴朗的一天bc段下降的原因是,正午气温过高,气孔关闭,CO2吸收减少,使暗反应减缓. de段下降的原因是,光照强度降低。
6点、18点时,光合作用=呼吸作用。
2、密闭容器中AB段:CO2不断增加,CO2释放较多。
呼吸作用>光合作用。
BD段:CO2不断减少,CO2吸收较多。
呼吸作用<光合作用DE段:CO2不断增加,CO2释放较多。
呼吸作用>光合作用经过一昼夜,大棚内植物有机物的含量会增加。
E点的CO2含量低于A点,说明光合作用合成的有机物多于细胞呼吸消耗的有机物。
第四节能量之源-光与光合作用一、捕获光能的色素1.实验:绿叶中色素的提取和分离①绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
②色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。
③实验过程中加入少许的二氧化硅和碳酸钙,二氧化硅有助于充分研磨,碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏。
2.分类叶绿素a(蓝绿色)叶绿素(含量约占3/4)绿叶中的色素叶绿素b(黄绿色)胡萝卜素(橙黄色)类胡萝卜素(含量约占1/4)叶黄素(黄色)①最上层的是:胡萝卜素;②最下层是:叶绿素b;③最宽的色素带是:叶绿素a;3.叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,叶绿素主要存在于叶绿体中。
【习题一】下列关于光合色素的叙述,错误的是()A.叶绿素a和叶绿素b都含镁元素B.胡萝卜素在层析液中的溶解度最大C.叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光【分析】1、叶绿体含有叶绿素和类胡萝卜素,是光合作用的场所.主要由叶绿体外被、类囊体和基质三部分构成,其中类囊体包括基粒类囊体和基质类囊体.光合色素都存在于叶绿体的类囊体膜上.2、叶绿素的组成元素为C、H、O、N、Mg.类胡萝卜素不含Mg.3、分离色素原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素.溶解度大,扩散速度快;溶解度小,扩散速度慢.滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b.【解答】解:A、叶绿素a和叶绿素b都含镁元素,类胡萝卜素不含Mg.A正确;B、胡萝卜素在层析液中的溶解度最大,在滤纸条上扩散的最快,B正确;C、叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,C正确;D、植物呈现绿色是由于,叶绿素几乎不吸收绿光,绿光被反射回来的缘故,D 错误。
故选:D。
【习题二】为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,如图为滤纸层析的结果(I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带).下列叙述正确的是()A.强光下的幼苗相比正常光照下的绿色更深B.强光照可能抑制叶绿素的合成,促进类胡萝卜素的合成C.四种色素在层析液中溶解度大小是I<Ⅱ<Ⅲ<ⅣD.色素分离过程中如果滤液线触及石油醚,会缩短得到四条色素带的时间【分析】析题图:滤纸条从上到下依次是:Ⅰ胡萝卜素、Ⅱ叶黄素、Ⅲ叶绿素a(最宽)、Ⅳ叶绿素b(第2宽),色素带的宽窄与色素含量相关.强光照和正常光照相比,明显叶绿素含量降低,类胡萝卜素含量增加,可见类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照.【解答】解:A、根据题图来看:强光照导致了该植物叶绿素含量降低,绿色变浅,A错误;B、强光照和正常光照相比,明显叶绿素含量降低,类胡萝卜素含量增加,可见强光照可抑制叶绿素的合成,促进类胡萝卜素的合成,B正确;C、四种色素在层析液中溶解度大小是I>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ,C错误;D、素分离过程中如果滤液线触及石油醚,色素会溶解在层析液,D错误。
5.4 能量之源——光与光合作用一、光合色素的提取与分离实验原理:提取,用乙水乙醇或丙酮,绿叶中的色素都能溶解于有机溶剂无水乙醇中分离,纸层析法,绿叶中的色素不止一种,它们都能溶解在层析液中,但不同色素溶解度不同。
溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快;反之则慢。
这样,绿叶中的色素就随着层析液在滤纸上的扩散而分开。
实验步骤:1)提取绿叶中的色素:a.取材:称取5g绿叶,剪碎、放入研钵中b.研磨:向研钵中放入少许SiO2和碳酸钙,再加入10mL无水乙醇,进行迅速、充分的研磨。
(二氧化硅使研磨充分。
碳酸钙可防止研磨中色素被破坏)c.过滤:漏斗基部放一块单层尼龙布。
收集滤液,用棉塞塞严。
2)制备滤纸条:剪去两角,铅笔画线3)画滤液细线:毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线均匀地画一条细线。
等滤液干后,再画一两次。
(要保证滤液细线细而直)4)分离色素:不能让滤液细线触及层析液。
用棉塞塞紧试管口5)观察并记录:几条带,颜色实验结果与结论:注:越在上,说明色素在层析液中溶解度越高。
条带越宽,说明色素含量越高。
注:光合色素的功能:吸收、传递、转化光能。
光合色素分布:叶绿体类囊体薄膜。
叶绿素含镁。
二、光合作用探究历程(强调以下三个实验)A.1880年恩格尔曼证明叶绿体是光合作用的场所把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中。
用极细的光束照射水绵。
好氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中。
临时装片暴露在光下,好氧细菌则分布在叶绿体所有受光的部位。
本实验巧妙之处:材料选的好:水绵具有螺旋带状叶绿体,便于观察。
观测指标好:检测好氧细菌的分布,准确判断氧气释放的部位。
排除干扰好:没有空气的黑暗环境,排除氧气和光照的干扰。
对照设计好:用极细的光束点状投射,叶绿体上可分为光照和无光的部位,形成对照。
局部光照和完全暴露在光下形成对比。
B.1941年鲁宾和卡门(同位素标记法)证明:光合作用释放的氧全部来自于水。
C.卡尔文(放射性同位素标记法)用14C标记CO2供小球藻进行光合作用,然后追踪其放射性。
高中生物:能量之源—光与光合作用知识点知识点1捕获光能的色素和叶绿体的结构1.叶绿体的结构2.叶绿体色素的种类和功能色素功能叶绿素叶绿素a:蓝绿色吸收红光和蓝紫光叶绿素b:黄绿色类胡萝卜素叶黄素:黄色吸收蓝紫光知识点2 绿叶中色素的提取和分离1. 实验原理(1)提取:叶绿体中的色素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. 过程(1)提取色素①取材:称取5 g绿色叶片;②研磨:加少许SiO2、CaCO3和10 mL无水乙醇;③过滤:漏斗基部放一块单层尼龙布;④收集:收集滤液,试管口用棉塞塞严(2)色素的分离①制备滤纸条:将干燥滤纸剪成长与宽略小于试管长和宽的滤纸条,并在一端剪去两角,在距剪去两个角一端1cm处用铅笔画一条细的横线。
②画滤液细线:用毛细吸管吸取少量滤液,在滤纸条上沿铅笔线画出一条细线,待滤液干后,重复画一两次。
③分离色素:将3 mL层析液倒入试管中,装置如下图所示,插入滤纸条,有滤液细线的一端朝下,随后用软木塞塞紧试管口。
注意:不能让滤纸条上的滤液细线触到层析液。
④观察滤纸条上的色素带:滤纸条上色素带有四条。
如下表所示:知识点3 光合作用的发现历程1.1771年,英国普利斯特利指出:植物可以更新空气。
2.1779年,荷兰英格毫斯指出:植物要更新空气必须要有阳光和绿叶。
3.1845年,德国梅耶指出:植物能把光能转换成化学能。
4.1864年,德国萨克斯证明:光合作用的产物出除氧气外还有淀粉。
5.1880年,美国的恩格尔曼证明:氧气是由叶绿体释放出来的,叶绿体是进行光合作用的场所。
6.1939年,美国鲁宾和卡门利用同位素标记法证明:光合作用释放的氧气来自于水。
7.1948年,美国卡尔文利用14C标记的二氧化碳追踪检测其放射性,探明二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径。
高中生物:能量之源一光与光合作用知识点色素功能叶绿素 叶绿素a :监绿色 吸收红光和蓝紫光 叶绿素b :黄绿色 类胡罗卜素叶黄素:黄色吸收监紫光知识点2绿叶中色素的提取和分离 1. 实验原理(1) 提取:叶绿体中的色素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.过程(1) 提取色素① 取材:称取5 g 绿色叶片;② 研磨:加少许SiO2、CaCO 昏口 10 mL 无水乙醇; ③ 过滤:漏斗基部放一块单层尼龙布; ④ 收集:收集滤液,试管口用棉塞塞严 (2) 色素的分离① 制备滤纸条:将干燥滤纸剪成长与宽略小于试管长和宽的滤纸条,并在一端剪去两角,在 距剪去两个角一端1cm 处用铅笔画一条细的横线。
② 画滤液细线:用毛细吸管吸取少量滤液,在滤纸条上沿铅笔线画出一条细线,待滤液干后, 重复画一两次。
③ 分离色素:将3 mL 层析液倒入试管中,装置如下图所示,插入滤纸条,有滤液细线的一端 朝下,随后用软木塞塞紧试管口棉塞 滤纸条 ■试管-滤液细线 -星析液铁架台④ 观察滤纸条上的色素带:滤纸条上色素带有四 条。
如下表所示:色索种类色索颜色 色索含量胡効卜索最少叶黄索 黄色 较少 叶绿素丹 蓝绿色 最多 叶绿索h黄绿色较多注意:不能让滤纸条上的滤液细线触到层析液。
知识点1捕获光能的色素和叶绿体的结构 1.叶绿体的结构山类釀体堆矗而咸,分②堪质’含仃巧暗砂仃关的悔知识点3光合作用的发现历程1.1771年,英国普利斯特利指出:植物可以更新空气。
2.1779年,荷兰英格毫斯指出:植物要更新空气必须要有阳光和绿叶。
3.1845年,德国梅耶指出:植物能把光能转换成化学能。
4.1864年,德国萨克斯证明:光合作用的产物出除氧气外还有淀粉。
5.1880年,美国的恩格尔曼证明:氧气是由叶绿体释放出来的,叶绿体是进行光合作用的场所。
第9讲能量之源——光与光合作用考点1捕获光能的色素和结构1.绿叶中色素的提取和分离实验(1)实验原理(2)实验步骤2.叶绿体中色素的吸收光谱分析由图可以看出:3.叶绿体的结构与功能(1)叶绿体的结构模式图(2)叶绿体的功能(必修1 P99“与社会的联系”改编)温室或大棚种植蔬菜时,最好选择______________的玻璃、塑料薄膜,理由是____________________________________________________。
答案:无色透明有色玻璃或塑料薄膜主要透过同色光,其他颜色光很少或不能透过,光照强度会减弱,不利于光合作用;而无色透明的玻璃或塑料薄膜能透过日光中各色光,光照强度较大,有利于光合作用的进行【真题例证·体验】(2019·高考江苏卷)如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果,样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。
下列叙述正确的是()A.研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素B.层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液C.在敞开的烧杯中进行层析时,需通风操作D.实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b解析:选D。
研磨时加入CaCO3能防止叶绿素被破坏,A项错误;层析液由有机溶剂配制而成,B项错误;层析液易挥发,层析分离时烧杯上要加盖,C项错误;对照图示结果分析可知,该种蓝藻中没有叶黄素和叶绿素b,D项正确。
【考法纵览·诊断】(1)叶绿体中含氮的光合色素是叶绿素[2019·全国卷Ⅲ,T29节选](√)(2)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的类囊体膜上,该物质主要捕获可见光中的蓝紫光和红光[2018·全国卷Ⅲ,T29节选](√)(3)类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成[2017·全国卷Ⅲ,T3A](×)(4)叶片在640~660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的[2017·全国卷Ⅲ,T3D](√)(5)用水作层析液观察花青苷的色素带[2017·天津卷,T5B](√)(6)若将叶绿体置于蓝紫光下,则不会有氧气产生[2017·海南卷,T10C](×)(7)通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用[2016·全国卷Ⅱ,T4C](×)(8)黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由叶绿素合成受阻引起的[2016·全国卷Ⅱ,T4D](√)(9)层析完毕后应迅速记录结果,否则叶绿素条带会很快随溶剂挥发消失[2016·江苏卷,T17D](×) 【长句应答·特训】下面是光合作用探究历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图,请分析回答下列问题:(1)恩格尔曼实验在实验材料的选取上巧妙之处....是_____________________________。
能量之源——光与光合作用知识点
5-4 能量之源——光与光合作用
一、捕获光能的色素和结构
1、光合色素(Ⅱ)
2、叶绿体
(1)分布:植物叶肉细胞(主要)
(2)结构特点
双层膜
基粒:由类囊体组成,类囊体膜上有光和色素、酶
基质:含与暗反应有关的酶
3、光合色素的提取与分离(Ⅱ)
二、光合作用探究历程(Ⅰ)
见课本P100-102
重点实验:恩格尔曼的水绵实验、鲁宾和卡门实验、卡尔文实验
四、影响光合作用强度的因素(Ⅲ)
谨记谨记:总(真)光合速率=净光合速率+呼吸速率1、光照
(1)光照强度
A点:只进行光合作用
AB段:呼吸>光合
B点:呼吸=光合
BC段:光合>呼吸
(2)光照时间
(3)光质
2、CO2浓度
3、温度
4、矿质元素
N、P、K、Mg(叶绿素关键元素)五、光合作用原理的应用(Ⅰ)
六、常考曲线图(Ⅲ)
1、夏季晴朗的一天
bc段下降的原因是,正午气温过高,气孔关闭,CO2吸收减少,使暗反应减缓。
de段下降的原因是,光照强度降低。
6点、18点时,光合作用=呼吸作用。
2、密闭容器中
AB段:CO2不断增加,CO2释放较多。
呼吸作用>光合作用。
BD段:CO2不断减少,CO2吸收较多。
呼吸作用<光合作用
DE段:CO2不断增加,CO2释放较多。
呼吸作用>光合作用
经过一昼夜,大棚内植物有机物的含量会增加。
E点的CO2含量低于A点,说明光合作用合成的有机物多于细胞呼吸消耗的有机物。