5.4 能量之源——

光与光合作用
实验：绿叶中色素的提取和分离
1、实验原理：
提取原理：色素能溶解在丙酮或酒精等有机
溶剂中，所以可用无水酒精提取色素。
分离原理：色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。
为什么大多植物的叶片是绿色的?有的植物的叶片在不同时期颜色不同呢？
（一）提取色素：
1.研磨
SiO2——使研磨充分
CaCO3 ——防止色素破坏
无水乙醇——溶解色素
2.过滤
(二)分离色素：
★层析液不没及滤液线
★要求：细且直，重复
纸层析
叶绿素a(蓝绿色)
叶绿素b(黄绿色)
胡萝卜素(橙黄色)
叶黄素 (黄色)
叶绿素
类胡萝卜素
（约3/4）
（约1/4）
主要吸收蓝紫光和红光
主要吸收蓝紫光
实验结果（含量、位置、颜色）
例：在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“+”表示使用，“-”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为
A．①②③④ B．②④①③
C．④②③① D．③②①④
B
叶绿体的结构
外膜
内膜
类囊体
基粒
色素：基粒类囊体的薄膜上
酶：基粒类囊体的薄膜上和叶绿体基质中
发现之旅
光の魔术师
1771年，（英）普利斯特利实验
结论：植物可以更新空气
1779年，（荷）英格豪斯
植物绿叶只有在光下才能更新空气。
1845年，（德）梅耶
绿色叶片中光合作用中产生了 。
淀粉
1864年，（德）萨克斯的实验
光能转变成化学能储存起来
1880年，（德）恩格尔曼实验
结论： 是植物进行光合作用的场所。
叶绿体
结论：光合作用释放出的O2来自 ______。
水
1939年， （美）鲁宾卡门的实验
例：下图是利用小球藻进行光合作用实验的示意图。图中A物质和B物质的相对分子质量的比是
A.1:2 B.8:9
C.2:1 D.9:8
?
B
A
B
20世纪40年代， （美）卡尔文
利用同位素标记法标记14CO2供小球藻实验，追踪检测其放射性。探明CO2中的C的转移途径。
卡尔文循环：CO2 → C3 → (CH2O)
最近手头紧，借点ATP用用？
不借，我还留着买碳5呢！
未完待续……
光合作用：
指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
2C3
ATP
ADP+Pi
C5
CO2
(CH2O)
H2O
O2
光反应
暗反应
光
光合作用的全过程
[H]
多种酶
色素
光反应为暗反应提供了[H]和ATP；暗反应为光反应提供ADP和Pi。
ATP→
有机物中稳定的化学能
酶、ATP、[H]、CO2
叶绿体基质中
光能→
ATP中活跃的化学能
光、色素、酶、水
叶绿体类囊体薄膜上
光合作用光反应与暗反应的区别
改变某一条件对光合作用产物的影响
增加
减少
减少
减少
减少
增加
增加
增加
增加
减少
减少
增加
减少
增加
增加
减少
2C3
C5
(CH2O)
CO2
[H]、ATP
光合作用与细胞呼吸的区别：
CO2、H2O
O2、(CH2O)
光能
稳定的
化学能
活跃的
化学能
原料
产物
能量
部位
条件
本质
2C3
H2O
光能
[H]
O2
水的光解
多种酶
参加催化
供
能
供氢
酶
光反应阶段
(CH2O)
ADP+Pi
ATP
CO2
C5
还
原
酶
暗反应阶段
哪些外界条件会影响光合作用的进行
对应的光强为光饱和点
CO2 吸收=释放,光补偿点
光照强度
B
C
CO2吸收量
CO2释放量
光照强度
光强=0,只进行呼吸作用
总光合速率 =
净光合速率
+ 呼吸速率
O2减少量
CO2增加量
有机物减少量
O2释放量
CO2吸收量
有机物积累量
O2产生量
CO2固定量
有机物产生量
A
温度
在一定温度范围内，提高温度可以提高酶的活性(主要是暗反应)，加快反应速度。
在一定光照强度下，提高温度可以促进光合作用，同样也可以促进呼吸作用
CO2浓度
a—b: CO2浓度太低，农作物消耗光合产物；
b—c: 随CO2的浓度增加，光合作用强度增强；
c—d: CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；
d—e: CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。
CO2补偿点
CO2饱和点
——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的合成作用
例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌
化能合成作用
化能自养生物
不制造点什么，总感觉憋得慌！
点杯丙酮酸，结果是糖水，坑爹呢？
快结束吧
(A)阳光束缚了七种色彩
胡叶a b 在等待安排
吸收转换传递温暖
点燃生命的企盼
(B)类囊体薄膜光反住宅(首阶段)
光酶色素是它的伙伴
氧气逸出氢的光顾 A T P终于回来
(合)二氧化碳(一直徘徊在门外)
等暗反的开端
叶绿基质还在酶就不会离开
碳五变三(变碳三)
氢ATP相爱(被还原)
碳水合物(碳五) 终于姗姗而来
Once again
听不懂？
自废双耳吧，骚年！
(合)天空变暗(生氧受到阻碍)
减少了的碳三缺乏能量转换
还原减慢(怎么办)
赶走天空阴霾(现光彩)
一切重来(循环) 绿色植物感慨
光合作用对白
致我们终将到来的考试
光说：不练
呼叫：失败
1．如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是( 　)
A．提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发
B．水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是(甲＋乙)＜(丙＋丁)
C．四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大
D．四种色素中，丙和丁主要吸收红光
B
2.如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培的小麦，如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中的含量变化将会是( 　)
A．a下降、b上升 B．a、b都上升
C．a、b都下降 D .a上升、b下降
B
3.已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是25℃、
30℃，如图所示曲线表示该植物在30℃时光合作用强度与
光照强度的关系。若将温度调节到25℃的条件下(原光照强
度和CO2浓度不变)，从理论上讲，图中相应点的移动分别
是(　　)
A．a点上移，b点左移，m值增大
B．a点不移，b点左移，m值不变
C．a点上移，b点右移，m值下降
D．a点下移，b点不移，m值上升
A
4.以测定的CO2吸收量与释
放量为指标，研究温度对某
绿色植物光合作用与呼吸作
用的影响，结果如图所示。
下列分析正确的是（ ）
A．光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等
B．光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多
C．温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少
D．两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等
A
5.在高等植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器，请回答：
（1）在图二乙点所处的状态时，植物细胞内产生ATP的场所是 。
（2）在图二甲点状态时，可以发生图一中的哪些过程？（用图中字母表示） 。图二中乙~丙段时，限制光合作用的主要因素是 。
叶绿体、线粒体、细胞质基质
afgh
光照强度