光合作用专题
1、实验：绿叶中色素的提取和分离
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过程注意事项操作目的
提取色素(1) 选新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量高
(2) 研磨时加无水乙醇溶解色素
(3) 加少量SiO2和CaCO3研磨充分和保护色素
(4) 迅速、充分研磨防止乙醇挥发，充分溶解色素
(5) 盛放滤液的试管管口加棉塞防止乙醇挥发和色素氧化
分离色素(1) 滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸上快速扩散
(2) 滤液细线要直、细、匀使分离出的色素带平整不重叠
(3) 滤液细线干燥后再画－两次使分离出的色素带清晰分明
(4) 滤液细线不触及层析液防止色素直接溶解到层析液中
实验结果：
3、捕获光能的色素和结构
4过 程
光反应
暗反应
图 解
条 件 必须在光下 有光、无光都可以 场 所
叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质
物质转化 ①水的光解
2H 2O ――→光
4[H]＋O 2↑ ②ATP 的合成： ADP ＋Pi ――→酶
能量ATP
能量 转化
光能―→电能―→活跃的化学能―→有机物中稳定的化学能 联系
光反应为暗反应提供[H]、ATP ，暗反应为光反应提供ADP 和Pi ，如图：
6CO 2 + 12H 2O C 6H 12O 6 + 6H 2O + 6O 2 酶
5、光合作用与细胞呼吸的相关测定
（1）光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、（CH2O）等产物的生成数量来表示。
但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。（2）在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸,实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量,称为表观光合速率，而植物真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。如右图所示。
（3）呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率。（4）一昼夜有机物的积累量（用CO2量表示）可用下式表示:积累量=白天从外界吸收的CO2量-晚上呼吸释放的CO 2量。
（5）判定方法
①若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则为真正（实
际）光合速率，若是负值则为表观光合速率。
②若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为表观光合速率。
③有机物积累量一般为表观光合速率，制造量一般为真正（实际）光合速率。
6、净(表观)光合速率与实际(总)光合速率细胞微观水平分析
图1 1个植物细胞图2 置于小室中的植株
注m表示CO2n表示O2
图3植物细胞气体代谢状况
(1)呼吸速率
a．用产物CO2表示：m1即线粒体释放CO2量或“黑暗”条件下细胞或植物体释放CO2量(如图3中①)。b．用底物O2表示：n1即线粒体吸收O2总量或“黑暗”条件下细胞或植物体从外界吸收的O2量。
(2)总光合速率
a．用CO2表示：m1＋m2即“叶绿体”利用CO2或固定CO2总量(此为呼吸量与净光合量之和)。b．用O2表示：n1＋n2即叶绿体产生或释放O2总量(此为呼吸耗O2量与净光合量之和)。
(3)净光合速率(v净＝v总－v呼)
a．可用底物CO2表示：m2即植物或细胞从外界吸收的CO2量。
b．可用产物O2表示：n2即植物或细胞向外界释放的O2量。
其中图3中①、②v净<0；③v净＝0；④v净>0只有在此状态下植株才能生长。
(4)相关曲线分析
⎩
⎨⎧
曲线Ⅰ：总光合量曲线Ⅲ：呼吸量曲线Ⅱ：净光合量
即Ⅰ－Ⅲ差值
交点D 对应E 此时净光合量为“0”、B 点为植物生长最快点
⎩
⎪⎨⎪⎧
曲线a ：总光合强度曲线b ：呼吸强度
ab 间差a －b ：净光合强度或
干物质量；交点F ：光合强度＝呼吸强度此时净光合＝0，
植物不能生长，相当于图4D 点和E 点
⎩
⎪⎨⎪⎧
曲线c ：净光合强度曲线d ：呼吸强度
c ＋
d ：总光合强度
交点G ：净光合强度＝呼吸强度
此时植物仍能生长直至曲线c 与横轴相交使得
净光合量降为0时，才与图4中D 、E 点相当
7、探究光合作用与细胞呼吸的关系 7.1、实验装置
7.2 装置1 装置2 装置3 材料 发芽种子
发芽种子 煮熟的种子 试剂
20%NaOH 溶液5 mL 蒸馏水5 mL 蒸馏水5 mL 导致瓶内气压变化的气体 O 2(因CO 2被吸收) (呼吸引起) CO 2－O 2(差值) (呼吸引起) CO 2－O 2(差值) (环境引起) 作用
—— ——
物理误差的校正 对照(装置1和2) 等量NaOH 溶液和蒸馏水单一变量控制
——
对照(装置2和3)
——
等量发芽的种子和煮熟的种子单一变量控制
7.3(1)欲测定与确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，即装置1和装置2。 (2)结果与分析
①若装置1液滴左移，装置2液滴不动，则表明所测生物只进行有氧呼吸(因有氧呼吸产CO 2量与耗O 2量相等)。
②若装置1液滴不动，装置2液滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸(因无氧呼吸只产CO2，不耗O2)。
③若装置1液滴左移，装置2液滴右移，则表明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧
呼吸。
④装置1与装置2液滴均左移，则呼吸过程中O2吸收量大于CO2释放量，呼吸底物中可能有脂质参与。(与
糖类相比，脂肪C、H比例高，O的比例低，故氧化分解时释放相同CO2时，脂肪消耗的O2多，故CO2/O2<1，而葡萄糖只进行有氧呼吸时，CO2/O2＝1；若有氧和无氧呼吸同时进行，则CO2/O2>1。)
a．为使实验结果精确，排除实验误差还应设置装置3，以便校正。
b．进行结果与结论的描述时应“先结果后结论”，而不是“先结论后结果”，如上。
7.4、若将装置1改为探究光合作用和呼吸作用与光照强度的关系，则：
(1)装置需改动的地方有三处
①将“发芽种子”换成“能进行光合作用的材料”。
②将“NaOH溶液”换成“Na2CO3/NaHCO3缓冲液”，保证CO2的相对稳定。
③置于不同的光照强度下，观察液滴移动。
(2)结果分析：①若红色液滴右移，说明光照较强，光合作用大于细胞呼吸作用，释放O2使瓶内气压增大；②若
红色液滴左移，说明光照较弱，细胞呼吸作用大于光合作用，吸收O2使瓶内气压减小；③若红色
液滴不动，说明在此光照强度下光合作用等于细胞呼吸作用，释放的O2量等于吸收的O2量，瓶内
气压不变。
实验目的实验30 分钟后红墨水滴移动情况
测定植物净光合作用强度甲装置____(填“左移”或“右移”)4.5 厘米乙装置右移0.5 厘米
测定植物呼吸作用强度甲装置____1.5 厘米(填“左移”或“右移”)
乙装置右移0.5 厘米
___克/小时。
假设每天光照15个小时，一昼夜积累葡萄糖_____克(不考虑昼夜温差的影响)。
8、人为创设条件，看物质变化：
