光合作用复习专题

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、光反应与暗反应的比较：

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CO2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O 2表示：n 2即植物或细胞向外界释放的O 2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

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O2(因CO2被吸收) (呼吸引起)

CO2－O2(差值)

(呼吸引起)

CO2－O2(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

(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CO2

量与耗O2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。