必修1 第3单元 第3讲 光合作用(Ⅰ)

第3讲 光合作用(Ⅰ)(对应学生用书第53页)[识记—基础梳理]1．叶绿体中的色素及色素的吸收光谱由图可以看出：(1)叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。

(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。

2．叶绿体的结构与功能(1)结构模式图(2)结构⎩⎪⎨⎪⎧ 外表：①双层膜内部⎩⎪⎨⎪⎧ ②基质：含有与暗反应有关的酶③基粒：由类囊体堆叠而成，分布有 色素和与光反应有关的酶 决定(3)功能：进行光合作用的场所。

[教材边角知识] 必修1 P 99“与社会的联系”，温室或大棚种植蔬菜时，最好选择 的玻璃或塑料薄膜，理由是___________________________ ________________________________________________________________。

【提示】无色透明有色玻璃或塑料薄膜主要透过同色光，其他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种色光，光照强度较大，有利于光合作用的进行[思维辨析]1．叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光。

(√)2．液泡中色素吸收的光能用于光合作用。

(×)【提示】叶绿体中色素吸收的光能用于光合作用。

3．叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多。

(×)【提示】叶片黄化，说明叶绿体中的叶绿素减少，所以吸收红光减少。

4．光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。

(×)【提示】基质中有酶分布，但没有色素。

5．光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与。

(√)6．没有叶绿体，细胞不能进行光合作用。

(×)【提示】蓝藻细胞没有叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素能进行光合作用。

[理解—深化探究]1．为什么高等植物的叶片一般呈现绿色？说出你的理由。

【提示】因为叶绿体中的色素几乎不吸收绿光，绿光被反射出来，所以叶片一般呈现绿色。

2．入秋后，叶片逐渐变黄，试解释其原因。

【提示】入秋后，气温逐渐降低，低温可导致叶绿素被破坏，而类胡萝卜素比较稳定，叶片中叶绿素含量减少，类胡萝卜素含量增加，导致叶片变黄。

[运用—考向对练]考向1考查色素的种类和作用1．(2019·山西名校联考)植物光合作用离不开色素，下列关于高等植物细胞内色素的叙述，正确的是()A．植物细胞内的光合色素有2种B．植物细胞内的色素都可以参与光合作用C．植物细胞内的色素都含有镁元素D．植物细胞内的色素与植物的颜色也有关系D[植物细胞叶绿体内有4种光合色素，A错误；植物细胞叶绿体内的色素都可以参与光合作用，而液泡中的色素不可以，B错误；叶绿素a、b分子含有镁元素，胡萝卜素和叶黄素分子不含镁元素，C错误；植物细胞叶绿体内的色素与叶片的颜色有关，液泡中的色素与花、果实的颜色有关，D正确。

] 2．下列有关色素的叙述，正确的是()A．叶绿素a和叶绿素b分布于叶绿体基质中B．叶绿素比叶黄素更易溶于层析液C．叶绿体色素主要吸收绿光和蓝紫光D．叶绿体色素与[H]和O2的形成有关D[光合色素分布于类囊体的薄膜上，A项错误；叶黄素比叶绿素的扩散速度快，说明叶黄素更易溶于层析液，B项错误；叶绿体色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少，C项错误；水光解产生[H]和O2与色素吸收光能有关，D项正确。

][规律总结]影响叶绿素合成的因素分析1．光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。

2．温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。

低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。

3．必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶子变黄。

另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe 也将导致叶绿素合成受阻，叶子变黄。

[备选习题](2019·吉林延边质检)下列关于叶绿体色素的叙述，错误的是()A．菠菜叶肉细胞内光合色素中含量最多的是叶绿素aB．叶绿体中色素分布在类囊体的薄膜上和叶绿体基质中C．光合作用过程中叶绿素吸收光能不需要酶的参与D．叶绿体中色素的提取实验中加入少许CaCO3可避免叶绿素的破坏B[叶绿体中色素只分布在类囊体的薄膜上。

]考向2考查叶绿体的结构和功能3．(2019·重庆南开中学月考)下列关于叶绿体的叙述，正确的是()【导学号：67110033】A．叶绿体的外膜、内膜极大地扩展了受光面积B．叶绿体基质中NADP＋能形成NADPHC．类囊体薄膜上的光合色素都可以吸收蓝紫光D．类囊体薄膜中的酶可催化CO2的固定和还原C[叶绿体扩大受光面积的不是外膜和内膜而是类囊体薄膜，A项错误；NADP＋形成NADPH的场所是基粒，B项错误；类囊体薄膜上的叶绿素和类胡萝卜素都能吸收蓝紫光，C项正确；催化CO2的固定和还原的酶存在叶绿体的基质中，D项错误。

]4．(2019·廊坊质检)叶绿体是植物进行光合作用的场所，下列关于叶绿体结构和功能的叙述，正确的是()A．叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内B．H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中C．CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上D．光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的D[本题考查叶绿体结构与功能的相关知识，意在考查考生的理解分析能力，难度较小。

叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上，A项错误；H2O的光解发生在类囊体薄膜上，而不是基质中，B项错误；CO2的固定发生在叶绿体基质中，C项错误；光合作用的产物——淀粉是在暗反应阶段产生的，场所是叶绿体基质，D 项正确。

][规律总结] 叶绿体的结构与功能相适应的特点1．叶绿体的基粒由类囊体堆叠而成，有巨大的膜面积。

2．叶绿体的类囊体薄膜上分布有吸收光能的色素。

3．叶绿体的类囊体薄膜和基质中有催化光合作用进行的酶。

考点二| 叶绿体中色素的提取和分离(实验)(对应学生用书第54页)[原理流程]1．实验原理(1)色素的提取：绿叶中的色素能够溶于有机溶剂无水乙醇，不能溶于水。

(2)色素的分离：各种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。

2．实验步骤提取色素⎩⎪⎨⎪⎧ 称取5 g 绿叶，剪碎，放入研钵中→加入少许二氧化硅和碳酸钙再加入10 mL 无水乙醇→研磨→过滤(单层尼龙布)→将滤液收集到试管内，并用棉塞塞严试管口制备滤纸条⎩⎪⎨⎪⎧ 将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角→在距离剪角一端1 cm 处用铅笔画一条细的横线画滤液细线⎩⎪⎨⎪⎧用毛细吸管吸取少量的滤液→沿铅笔线均匀地画出一条细线→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，将滤纸条轻轻插入层析液中→用棉塞塞紧试管口，装置如图 观察结果⎩⎪⎨⎪⎧滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带，如图[实验关键]1．选取新鲜绿色的叶片，色素含量高，不能选用发黄的叶片。

2．迅速研磨是为了防止乙醇挥发过多，充分研磨是为了充分破坏叶绿体，使色素完全释放出来。

3．二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。

4．制备滤纸条：剪去两角，以保证色素在滤纸条上扩散得均匀、整齐，以便观察实验结果，否则，会形成弧形色素带。

5．如果滤液细线画得不直或过粗，色素带可能出现重叠。

6．如果忘记画滤液细线、滤液细线触及(或没入)层析液会使色素溶解，无法分离出色素带。

[对点练习]1．(2019·河北三市联考)下列有关绿叶中色素的提取和分离实验的叙述中，正确的是()A．叶绿素的提取需要加入层析液作为提取液B．过滤时应使用单层尼龙布，并用棉塞塞住试管口C．分离色素时应将滤液细线置于层析液中D．选材不同，四条色素带在滤纸条上的排列顺序不同B[提取叶绿素使用无水乙醇，层析液用于分离色素；过滤时使用单层尼龙布，并用棉塞塞住试管口，以防止挥发性强的无水乙醇挥发；分离色素时不能将滤液细线置于层析液中，否则色素会溶入层析液中；不同材料中四种色素在层析液中的溶解度相同，来自不同材料叶绿体中的四种色素含量可能不同，经过纸层析后，在滤纸上的排列顺序相同，色素带粗细可能不同。

] 2．(2019·山西名校联考)下列关于绿叶中光合色素的提取和分离的叙述，不正确的是()A．用无水乙醇提取到的各种色素的含量不同B．色素在层析液中的溶解度不同，导致色素带的位置不同C．研磨绿叶时不加CaCO3，则滤纸条上四条色素带变窄的比例相同D．只画一次滤液细线会导致滤纸条上四条色素带的宽度变窄C[无水乙醇可以溶解色素，可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素，A正确；绿叶中色素能够分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的，扩散速度快；溶解度小的，扩散速度慢，B正确；提取色素时加入CaCO3是为了防止色素被破坏，特别是防止叶绿素被破坏，因此滤纸条上四条色素带变窄的比例不相同，C错误；只画一次滤液细线，滤纸上含有的色素含量减少，会导致滤纸条上四条色素带的宽度变窄，D正确。

]3．下图为两种光照下同一植物叶片色素提取和分离的结果。

据图回答：(1)强光导致了该植物______________(填色素)含量降低，____________(填色素)含量增加有利于该植物抵御强光照。

(2)色素Ⅰ、Ⅱ的颜色分别为________________，色素Ⅲ、Ⅳ主要吸收________________，正常光照下，含量最高的色素为________。

(3)画滤液线时，滤液在点样线上要画________次。

[答案](1)叶绿素类胡萝卜素(2)橙黄色和黄色红光和蓝紫光叶绿素a(3)2～3考点三| 光合作用的过程(对应学生用书第55页)[识记—基础梳理]1．光合作用的探究历程(连线)【提示】①—A—b②—C—a③—E—f④—D—c⑤—F—e⑥—B—d⑦—G—g2．光合作用的过程(1)根据上图分析光反应与暗反应的区别：①光反应为暗反应提供ATP和[H]。

②暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP＋。

(3)写出光合作用总反应式，并用箭头标注反应物中H、O的去向：。

[教材边角知识]必修1 P103“相关信息”，光合作用过程中[H]与细胞呼吸过程中[H]有什么不同？【提示】光合作用过程中[H]是还原型辅酶Ⅱ(NADPH)；细胞呼吸过程中[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH)。

[辨析与识图]1．判断正误(1)光合作用光反应阶段产生的[H]可在叶绿体基质中作为还原剂。

(√)(2)H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体基质中。

(×)【提示】H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上。

(3)离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反应。