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
CO2 + H2O
叶绿体
（CH2O） + O2
一、光合作用的探究历程
CO2+H2
光合作用 的实质
O*
光能 （CH2O）+O*2 叶绿体
物质 上把CO2和H2O转变成有机物、释放O2
能量 上把光能转变成有机物中的化学能
最基本的物质代谢和能量代谢
一、光合作用的探究历程
1939年，[美]鲁宾(S.Ruben)和卡门（M.Kamaen)
光照强度
光合作用强度
O
10 12
14
一天的时间
夏天一天中日照强度与光合作用强度的关系
光合作用原理的应用
合理利用光能
套种（轮种）：延长光合作用时间 间种、合理密植：增加光合作用面积 补充人工光照 适当增加CO2浓度 控制温度、PH 合理施肥，浇水
棉花与草莓间种
练习
1. 光照增强，光合作用增强。但夏季的中午却又因叶表 面气孔关闭而使光合作用减弱。这是由于（ ） A、水分产生的[H]数量不足 B、叶绿体利用的光能合成的ATP不足 C、空气中CO2量相对增多，而起抑制 作用 D、暗反应中三碳化合物产生的量太少
叶绿体是光合作用的主要场所。
三、光合作用的过程
根据是否需要光能，光合作用的过程可以分为两个阶段： 光反应（light reaction）进行部位: 叶绿体的类囊体薄膜 暗反应 （dark reaction）进行部位： 叶绿体基质 叶绿体
三、光合作用的过程
三、光合作用的过程
2H2O
光解 吸收
CO2
光合作用与呼吸作用的联系
光合作用 场所 条件 物质转变 能量转变 联系
主要在绿色植物的叶绿体中 光照，色素，光合作用有关的酶 无机物 有机物
第五章 第4节 能量之源--光与光合作用2
光合作用过程
光合作用一系列化学反应中根据是否需要光能，可以概括 为为光反应和暗反应两个阶段。 光反应阶段：光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有 光才能进行。 暗反应阶段：光合作用第二个阶段中的化学反应，有光无 光都可以进行。
光合作用过程
H2O
水在光下分解
O2
[H] ATP 酶
ADP+Pi
光反应示意图解
英格豪斯
R.梅耶 萨克斯
只有在光照下只有绿叶才可以更新空气
植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来 绿色叶片光合作用产生淀粉
1880
1939 20世纪40年代
恩格尔曼
鲁宾 卡门 卡尔文
氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所。
光合作用释放的氧来自水。 光合产物中有机物的碳来自CO2
分析了光合作用的探究历程，你有何感悟？
第五章
细胞的能量供应和利用
第4节 能量之源--光与光合作用
光合作用概念： 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
产 物
光合作用的实质：合成有机物，储存能量
光合作用的探究历程
1771年，英国普利斯特利（J.Priestly)
１、完成课本后练习Ｐ106 ２、预习Ｐ110－－Ｐ114页
矿质营养对光合作用影响
Mg离子是叶绿素的组成元素 K离子参与光合作用产物的运输等 N元素是组成蛋白质的原料，参与光合作用酶的合成。 P元素是ATP的组成元素，也是光合膜的组成元素
探究环境因素对光合作用的影响
实验原理： 利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，充以水分，使 叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由 于O2在水中的溶解度很小，而在细胞间积累，结果使原来下沉 的叶片上浮，根据上浮所需的时间长短，即能比较光合作用的 强弱。 实验步骤：
(完整word版)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。
必修1 第3单元 第3讲 第2课时 影响光合作用的环境因素及其应用
光合作用曲线中的“关键点”移动
(1)A点：代表呼吸速率，细胞呼吸增强，A点下移；反之，A点上 移。
(2)B点与C点的变化(注：只有横坐标为自变量，其他条件不变)
B点(补偿点) C点(饱和点)
适当增大CO2浓度(光照强度) 适当减小CO2浓度(光照强度)
(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶
增大 加快
2．外部因素 (1)CO2浓度
(2)光照强度
(3)温度
(4)水分和矿质元素
易错整合，判断正误。 (1)生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合速率 未随之增加，主要限制因素是光反应。( √ ) (2)延长光照时间能提高光合作用强度。( × ) (3)植物体从土壤中吸收的水分主要用于光合作用。( × ) (4)白天与夜间适当提高温度，有利于增加大棚蔬菜的产量。( × ) (5)适时进行灌溉可以缓解作物的“光合午休”程度。( √ ) (6)作物合理间作套种，可充分利用光能。( √ )
率长期为零时会导致幼苗停止生长。( √ )
1．我们观测到的光合作用指标，如O2的产生量，不是植物光合作 用实际产生的总O2量，其原因是___植__物__在__进__行__光__合__作__用__的__同__时__，_______ _还__会__进__行__呼__吸__作__用_____。
2．给密闭玻璃瓶中的植物幼苗提供适宜的水、无机盐、光照强 度、温度等条件，幼苗的生存时间一般不会太长，原因可能是 _随__着__植__物__生__长__，__土__壤__的__水__分__会__减__少__，__土__壤__中__的__无__机__盐__含___量__会__下__降__，____ _空__气__中__C__O_2_含__量__减__少__等___。
第五章 第4节 能量之源--光与光合作用1
1817年，两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素， 当时并不清楚叶绿素在植物细胞中的分布情况。 1865年，德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用 中的功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞 中，而是集中在一个更小的结构里，后来人们称之为叶绿 体。
资 料 分 析
图1
图2
结 论：氧是由叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合 作用的场所。 光合作用需要光照。
2、为什么是用红色或蓝色的呢？ 用绿色的可以吗？ 因为叶绿素对绿光吸收最少，所 以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色 光源。
实
验：绿叶中色素的提取和分离
原 理：叶绿体中的色素可以溶解在无水乙醇中，可以 用来提取色素。色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸 上的扩散速度有差别，可以 用来分离色素。 方法及步骤：１、提取色素：称取5g左右的鲜叶，剪碎， 放入研钵中。加少许的石英砂（充分研磨）和碳酸钙 (中和细胞中的酸，防止镁从叶绿素分子中移出)与10ml 无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。
7、一位科学家做了如下实验：将水绵（丝状绿藻）放在 暗处，一束白光通过棱镜再投射到水绵的叶绿体上，这时 好氧性细菌将明显聚集在（ ）。 A、红光的投影区域内 B、红光和绿光的投影区域内 C、红光和蓝紫光的投影区域内 D、黄光和橙光的投影区域内 8、下列说法中错误的是（ ）。 A、光合作用所利用的光都是可见光 B、叶绿体中吸收光能的色素分布在类囊体膜上 C、每个类囊体至少含有 2 个以上基粒，多者可达 100 个以上 D、叶绿体基质中含有少量的 DNA
4、下列关于 “ 绿叶中色素的提取和分离 ” 的实验描述中，不 属于实验要求的是（ ）。 A、提取高等植物叶绿体中的色素 B、用纸层析法分离色素 C、了解各种色素的吸收光谱 D、验证叶绿体中所含色素的种类 5、在进行 “ 绿叶中色素的提取和分离 ” 的实验时，不能让层 析液没及滤液细线的原因是（ ）。 A、滤纸条上几种色素会扩散不均匀而影响结果 B、滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太分散 C、色素会溶解在层析液中而使结果不明显 D、滤纸条上的几种色素会混合起来。 6、将提取的绿叶中色素滤液装入试管中，一束白光穿过该滤液后 经三棱镜对光进行色散，哪条光谱的颜色明显减弱？（ ）。 A、绿光B. 黄光 C、红光、蓝紫光 D、紫外光
新教材高中生物第五章第4节 能量之源—光与光合作用
5、光合作用过程的正确顺序是（Ｄ）
①二氧化碳的固定 ②氧气的释放 ③叶绿素吸收光能
④水的光解⑤三碳化合物被还原
A.④③②⑤①
B.④②③⑤①
C. ③②④①⑤
D.③④②①⑤
6、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（Ｂ ）
Ａ．三碳化合物 Ｂ．五碳化合物
Ｃ．［Ｈ］
Ｄ．氧气
2H2O O2
2C3
酶
吸收
4[H]
固定
14CO2 → 14C3 → (14CH2O) 14C5
H2O
O2
请分析光下的植物突然停止光照后，其 体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？
请分析光下的植物突然停止CO2的供应后， 其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？
停止 光照
光反应 停止
停止CO2 供应
固定 受阻
[H]
ATP
还原 继续
鲁宾和卡门的实验
（同位素标记法）
CO2
18O2
C18O2
O2
光照射下的 小球藻悬液
H218O
H2O
证明： 光合作用所释放的氧气来自水。
鲁宾和卡门的实验
同位素标记法：用放射性同位素标记 的化合物，化学性质不会改变。科学家 通过追踪放射性同位素标记的化合物， 可以弄清化学反应的详细过程。这种方 法叫做同位素标记法。
体薄膜
酶
叶绿体
O2
4[H]
ATP 供能 酶
ADP+Pi
叶绿体基质
CO2
2C3
还
固
原
定
C5
(CH2O)
光反应 类囊体薄膜上
暗反应 叶绿体基质
2.暗反应阶段
概念： 光合作用的第二个阶段中的化学反应，
5.4 能量之源——光与光合作用
。
②由于植物 的存在，使得蜡烛燃烧（小鼠存活呼吸）时间延长。 。
2、英格豪斯实验（1779年）
实验过程：重复进行普利斯特利实验500多次。
实验结论：证明普利斯特利实验只有在
光照 条件下才能成立。
3、萨克斯实验（1864年）
实验步骤： 将绿色植物（天竺葵）在黑暗中放置24小时。选择一片叶， 用遮光板从两面夹住部分叶片。将植物在光照条件下放置一段时间。将该 叶片取下，放在酒精中通过沸水浴处理一段时间。取出叶片，用清水漂洗 后，用碘蒸气熏蒸或滴加碘液。 ①实验中的自变量是什么？如何控制的？
四、光合作用的过程
光能
CO2+H2O
叶绿体
（CH2O）+O2
场所： 叶绿体 条件： 光能 原料： 二氧化碳、水 产物： 糖类等有机物、氧气
光合作用过程根据是否需要光，可以分
为两个阶段：光反应阶段、暗反应阶段
光反应
1、H2O的光解：2H2O
4[H] + O2 酶 2、ATP的合成：ADP + Pi + 能量
能量之源——光与光合作用
一、叶绿体的结构
（与暗反应有关的酶） （基粒的类囊体薄膜上 有与光反应有关的酶）
绿叶呈现绿色 的原因？
二、捕获光能的色素
实验——绿叶中色素的提取和分离
实验原理：提取(无水乙醇)、分离(层析液) 目的要求：绿叶中色素的提取和分离及色素的种类 材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等 方法步骤： 1.提取绿叶中的色素 2.制备滤纸条 3.画滤液细线 4.分离绿叶中的色素 5.观察和记录 讨论： 1.滤纸条上色带的数目、排序、宽窄？ 2.滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？
1642年，海尔蒙特实验
高中生物必修一第五章第四节能量之源-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
1.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
2.说出光合作用原理的应用。
3.简述化能合成作用。
光照强度影响光合作用强度的实验 (1)实验流程: 打孔器在生长旺盛的绿叶上打出小 打出小圆形叶片(30片):用_______ 圆形叶片(直径=1 cm) 注射器 内有清水、小圆形叶片)抽出叶片 抽出叶片内气体:用_______( 内气体 黑暗处 小圆形叶片沉水底:将抽出内部气体的小圆形叶片放入____ 沉到水底 盛有清水的烧杯中,小圆形叶片全部_________
实验处理及结果:
项目
烧杯 甲
乙 丙
小圆形 叶片 10片 10片 10片
加富含 CO2的清水 20 mL 20 mL 20 mL
光照 强度 强 中 弱
叶片浮起 的数量 最多 _____ 较多 _____ 较少
(2)实验结论:在一定范围内,随着光照强度不断增强,光合作用
O2越多,浮起的叶片越___) 不断增强 。(同一时间段内产生的__ 多 强度_________
能量变化：ATP中活跃的化学能 的化学能。
有机物中稳定
外界条件骤变对光合作用的影响
外界条件变化 CO2浓度不变,
光照变强 CO2浓度不变,
[H]和ATP
_____ 增多
C3
减少 _____
C5
增多 _____
光照变弱
光照不变, CO2浓度变大 光照不变, CO2浓度变小
减少 _____
增多 _____
3.画滤液细线：用毛细吸管吸取少量滤液，沿 铅笔线均匀地画出一条细线。等滤液干后再画 一两次。 4.分离绿叶中的色素：将适量的层析液（分离 色素）倒入烧杯中，将滤纸条（有滤液细线的 一端朝下）轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞 紧试管口。注意：不能让滤液细线接触层析液
能量之源—光与光合作用
180
C18O2
2
02
第 一 组
H2180
H20
第 二 组
光合作用产生的O2来自于H2O。
光合作用产生的有机物又是怎样合成的？
用14C标记14CO2，供小球藻 进行光合作用，追踪检测 其放射性，最终探明了 CO2中的碳的途径，称为 卡尔文循环。
美国卡尔文
4、光合作用化学反应式：
CO2 + H2 O叶绿体 （CH2O)+ O2
光 能
德国 梅耶
化 学 能
储存在什么 物质中？
1864年，德国萨克斯实验
黑暗处理 一昼夜 让一张叶片一半 曝光一半遮光 光 用碘蒸气处理这片叶， 发现曝光的一半呈深 遮光 蓝色，遮光的一半则 没有颜色变化。
绿叶在光下制造淀粉。
光合作用释放的O2来自CO2还是H2O？
美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）
第4节 能量之源 ——光与光合作用
一、捕获光能的色素和结构
1、实验：绿叶中色素的提取和分离
原理：①叶绿体中的色素可以溶解在无水乙 醇中，可以用来提取色素。色素在层析液中的溶 解度不同，在滤纸上的扩散速度有差别，可以 用来分离色素。
方法与步骤 1、提取色素：
尼龙网
二氧化硅： 研磨充分 碳酸钙：
无水乙醇
叶绿体的基质中 不需光、色素;需多种酶
CO2的固定：CO2+C5 2C3
[H]，ATP C3的还原：2C3 （CH2O） 酶
ATP的合成ADP+Pi 酶
4[H]+O2 光
ATP
ATP
酶
ADP+Pi
光能转变为ATP中活泼 的化学能
ATP中活泼的化学能转化为糖 类等有机物中稳定的化学能
光合作用
光合作用原理的运用
• 植物自身因素 • 环境因素对光合作用的影响
1）光照 2）温度 3）二氧化碳浓度 4）水分 5）矿质元素
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。
光合作用产生的氧气全部来自于水，而不是 来自CO2
典型例题 1、把新鲜叶绿素溶液放在光源与分光镜之间，可以看到光谱中 吸收最强的是（ B ） A 红光部分 B 红橙光与蓝紫光部分 C 绿光部分 D 紫光部分 2、下列措施中不会提高温室蔬菜产量的是（ A 增大氧气浓度 B 增大二氧化碳浓度 A ）
C 增强光照强度
C 光能和光反应产生的ATP
D 都是光反应产生的ATP 6、在光合作用过程中，以分子态释放出氧以及ATP的产生都 离不开（ C ） A 叶绿素和二氧化碳 C叶绿素，水和光能 B 水和二氧化碳 D二氧化碳、水和光能
7、叶绿体中的色素分布在（
类囊体的薄膜上
）
与光合作用有关的酶分布在（ 叶绿体的基质与基粒上
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
叶绿体中的色素的特点
• • • • • 不溶于水，易溶于有机溶剂 叶绿素的合成需要光 低温会破坏和抑制叶绿素的合成 易受酸碱破坏 N、Mg是合成叶绿素的必需元素
二、实验——绿叶中色素的提取和分离
1 实验原理： 提取：叶绿体中的色素易溶于有机溶剂，不溶于水；
分离：绿叶中的色素都能溶解在层析液中，且它们在层析液中 的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之 则慢，从而使色素分离开。 2 方法步骤中需要注意的问题：（步骤要记准确）
5.4能量之源——光与光合作用
1原理： ①绿叶中的色素不溶于水，易溶
于有机溶剂。如无水乙醇、丙酮、 （提取色素：无水乙醇） 可用95% 石油醚等。 乙醇+无 ②绿叶中的色素不止一种，它们都 水碳酸钠 溶于层析液中(由石油醚，丙酮， 代替（作 苯构成)，且溶解度不同，在滤纸 用？） 上扩散速度不同（溶解度大，扩散 速度快）93号汽油可代替 （分离色素：层析液）
§5.4能量之源——光与光合作用
一、捕获光能的色素和结构
正常苗
白化苗
正常幼苗能进行光合 白化苗不能进行光合作 作用制造有机养料。 用，无法制造有机养料。 光合作用需要色素去捕获光能。
• 为什么有些植物的叶片不是绿色的?
• 为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不 同呢？
1、捕获光能的色素
（一）、实验：叶绿素的提取与分离
3.在滤纸条一端剪去两角的目的是什么？
提示：防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快而形成弧形色素
带。
4.为什么滤液线要重复画，且线要细、直？
提示：重复画线是为了增加色素的浓度。画线细、直是为了 防止色素带之间出现重叠。
5.层析时，为什么不能让滤液细线触及层析液？
提示：滤纸条上的滤液细线触及(或没入)层析液，会使滤液 中的色素溶解于层析液中，滤纸条上得不到色素带，使实验 失败。
铅笔 画_____________ 一条细的横线 角一端1 cm处用_____
画滤液细线
用毛细吸管吸取少量的滤液，沿铅笔线均匀地
画一条细线，待滤液干后，再画_____ 一两 次
分离色素：将适量的层析液倒入 试管中，装置如图所示
滤液细线 层析液
★ 溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢
滤液细线
吸收 传递 光能
捕获光能的色素存在于哪里呢？ 探究二 ：
初中生物《光合作用》知识点笔记
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
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。
能量之源——光与光合作用
胡萝卜素 橙 胡 类胡萝卜素
捕 获
叶黄素 黄 爷 (占1/4)
光 能
叶绿素ａ 蓝 爱 叶绿素ｂ 黄 币
叶绿素
(占3/4)
的 色
素
实验结果分析：
1、滤纸上共有4条色素带，依次是：
。
2、叶绿体中含量最多的色素是 叶绿素a 。
3、溶解度最大的色素是胡萝卜素 ， 最小的是 叶绿素b 。
D 1 、从绿叶中提取色素，选取的最佳叶片应是（
光与光合作用
——能量之源
• 直接的能源物质：ATP • 主要的供能物质：糖类 • 细胞的主要能源物质：葡萄糖 • 主要的储能物质：脂肪 • 最终的能源物质：太阳光能
光合作用是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。
从能量方面看: 将 光能 转化为 化学能 ；
( B)
①外膜 ②内膜 ③基质 ④类囊体膜
A．③②
B．③④
C．①②
D．④③
H2O O2
2C3
供氢
固定
光
叶绿体
[H]
CO2
能
色素
ATP
酶
供能
多种酶 C5
ADP+Pi
还原
（CH2O）
光反应
暗反应
H2O
O2
光解
[ H ] 供氢 2C3
光
基粒表面的
能
色素
ATP
酶 供能
基质
ADP+Pi
光反应
暗反应
CO2 C5
D. 滤纸条上的几种色素会混合起来。
光照到物体表面 后，该物体又将这种 颜色的光反射出来， 就是我们所见到的颜 色。对植物而言，除 了部分橙光、黄光和 大部分绿光被反射外， 其他的基本上都被叶 绿素分子吸收了，所 以植物的叶片呈现绿 色。
高中生物：能量之源—光与光合作用知识点
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。
能量之源-光与光合作用
光反应是暗反应的基础，为暗反应提供[H]和 ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi 。
光能
CO2+H2O
叶绿体
（CH2O）+O2
下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：
H 2O 光 B F CO2 G J I
A
C
D
E+Pi
H
色素 水 Ｏ2 ①图中A是______,B是_______,它来自于______的分解。 [H] ②图中C是_______，它被传递到叶绿体的______部位，用 基质 用作还原剂，还原C3 于_________ 。 色素吸收 ATP ③图中D是____，在叶绿体中合成D所需的能量来自______ 的光能 C3化合物 糖类 ④图中G________,F是__________,J是_____________ C5化合物 光反应 [H]和ATP ⑤图中的H表示_______， H为I提供__________
光合作用需要CO2实验更正装置
分析： A 装置内存在 CO2 ，B 装置中没有CO2存在。
结论： 2是光合作用的原料之一。 CO
恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，惊奇 地发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝光区域。从这一实 验你能得出什么结论？
好氧型细 菌
水绵
参照书P82的概念图，
按照一定的逻辑关系 将光合作用的探究过
?
为证实“二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原 料”， 某人设计了下列实验方案： ⑴目的（略）⑵材料和用具（略） ⑶实验方法和步骤： ①用一适当大小的玻璃罩罩住一株生长正常的盆栽绿色 植物和一杯NaOH溶液，密封不漏气。 ②将上述植物及装置放在暗室中饥饿，消耗掉叶片内贮 藏的有机物。暗室内装有红色安全灯。 ③饥饿一定时间后，自暗室中取出，照光若干小时，使 其充分进行光合作用。 ④取一叶片，放入盛有酒精的烧杯中，水浴加热，使叶 绿素溶于酒精中。 ⑤将已脱绿的叶片取出，平铺在一个培养皿内，用碘液 检测有无葡萄糖的特异颜色出现。 该实验方案有几项明显的错误，请指出错误并改正。
高中生物能量之源——光与光合作用
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_____________________________。
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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。