高一生物必修一知识点：能量之源——光与光合作用

高一生物必修一知识点：能量之源——光与光合作用

　　第四节能量之源——光与光合作用

　　一、捕获光能的色素

　　叶绿素a(蓝绿色)

　　叶绿素

　　叶绿素b(黄绿色)

　　绿叶中的色素胡萝卜素(橙黄色)类胡萝卜素叶黄素(黄色)

　　叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。

　　白光下光合作用较强，其次是红光和蓝紫光，绿光下较弱。

　　二、实验——绿叶中色素的提取和分离

　　1实验原理：绿叶中的色素都能溶解在层析液中，且他们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，绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。

　　2方法步骤中需要注意的问题：(步骤要记准确)

　　(1)研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么?

　　二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中的色素被破坏。

　　(2)实验为何要在通风的条件下进行?为何要用培养皿盖住小烧杯?用棉塞塞紧试管口?

　　因为层析液中的丙酮是一种有挥发性的有毒物质。

　　(3)滤纸上的滤液细线为什么不能触及层析液?

　　防止细线中的色素被层析液溶解

　　(4)滤纸条上有几条不同颜色的色带?其排序怎样?宽窄如何?

　　有四条色带，自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素，黄色的叶黄素，蓝绿色的叶绿素a，黄绿色的叶绿素b。较宽的是叶绿素a，较窄的是胡萝卜素。

　　三、捕获光能的结构——叶绿体

　　结构：外膜，内膜，基质，基粒(由类囊体构成)

　　与光合作用有关的酶分布于基粒的类囊体及基质中。

　　光合作用色素分布于类囊体的薄膜上。

　　四、光合作用的原理

　　1、光合作用的探究历程

　　2、光合作用的过程：(熟练掌握课本P103下方的图)

　　总反应式：CO2+H2O(CH2O)+O2，其中(CH2O)表示糖类。

　　根据是否需要光能，可将其分为光反应和暗反应两个阶段。

　　光反应阶段：必须有光才能进行

　　场所：类囊体薄膜上

　　反应式：

　　水的光解：H2O 1/2O2+2[H]

　　ATP形成：ADP+Pi+光能ATP

　　光反应中，光能转化为ATP中活跃的化学能

　　暗反应阶段：有光无光都能进行

　　场所：叶绿体基质

　　CO2的固定：CO2+C5 2C3

　　C3的还原：2C3+[H]+ATP(CH2O)+C5+ADP+Pi

　　暗反应中，ATP中活跃的化学能转化为(CH2O)中稳定的化学能

　　联系：

　　光反应为暗反应提供ATP和[H]，暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi

　　五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用

　　(1)光对光合作用的影响

　　①光的波长

　　叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。

　　②光照强度

　　植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加，但光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加

　　③光照时间

　　光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。

　　(2)温度

　　温度低，光和速率低。随着温度升高，光合速率加快，温度过高时会影响酶的活性，光和速率降低。

　　生产上白天升温，增强光合作用，晚上降低室温，抑制呼吸作用，以积累有机物。

　　(3)CO2浓度

　　在一定范围内，植物光合作用强度随着CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度不再增加。

　　生产上使田间通风良好，供应充足的CO2

　　(4)水分的供应当植物叶片缺水时，气孔会关闭，减少水分的散失，同时影响CO2进入叶内，暗反应受阻，光合作用下降。

　　生产上应适时灌溉，助力植物生长所需要的水分。

　　六、化能合成作用

　　概念：自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合成作用，这些细菌也属于自养生物。

　　如：硝化细菌，不能利用光能，但能将土壤中的NH3氧化成HNO2，进而将HNO2氧化成HNO3。

　　硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能，将CO2和水合成为糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动.

　　举例：硝化细菌、硫细菌、铁细菌、氢细菌

　　自养型生物：绿色植物、光合细菌、化能合成性细菌

　　异养型生物：动物、人、大多数细菌、真菌