光合作用知识点汇总

光合作用知识点汇总标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

第四节能量之源----光与光合作用

一、绿叶中色素的提取和分离

1、实验原理

(1)色素的提取：色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇（丙酮）等有机溶剂提取绿叶中的色素。

(2)色素的分离：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、实验步骤

提取绿叶中的色素：称取5 g绿色叶片，先剪碎，再加入少许二氧化硅和碳酸钙，然后加入10 mL 无水乙醇，并进行迅速、充分的研磨，然后过滤研磨液至试管中，用棉塞塞严试管口。

制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成长和宽略小于试管的滤纸条，将滤纸条的一段剪去两角，并在距这一端1 cm处用铅笔画一条细的横线。

画滤液细线①用毛细吸管吸取少量滤液

②画线

③待滤液干后，重复2～3次分离绿叶中的色素：将3 mL 层析液倒入试管，插入滤

纸条(有滤液细线的一端朝下，滤液细线不能触及层析液)，随后用棉塞塞紧试管。观察现象：

滤纸条上出现四条色素带，从上到下依次

是(颜色)橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色。

3、实验结果

色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度

胡萝卜素橙黄色最少最高最快

叶黄素黄色较少较高较快

叶绿素a蓝绿色最多较低最慢

叶绿素b黄绿色较多最低最慢

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CaCO2研磨充分和防止色素被破坏

(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

过程注意事项操作目的

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)滤液细线要细、齐、直使分离出的色素带平整不重叠

(3)滤液细线干燥后再画一两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

二、捕获光能的色素或结构

1、色素的种类及功能

叶绿素a（蓝绿色）

叶绿素（含量约3/4）主要吸收红光和蓝紫光

叶绿素b（黄绿色）

色素

胡萝卜素（橙黄色）

类胡萝卜素（含量约1/4）主要吸收蓝紫光

叶黄素（黄色）

2、叶绿体的结构和功能

(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。

3、叶绿体功能的验证

○实验过程及现象：

水绵 A：极细光束照射：好氧细菌集中于叶绿体被光束照射的部位黑暗无空气

好氧细菌 B：完全曝光：好氧细菌分布于叶绿体所有受光部位

○实验结论：

a．叶绿体是进行光合作用的场所

b．O2是由叶绿体释放的

三、光合作用的探究历程

年代及科学家过程结论/结果

1771年普利斯特利（英国）密闭玻璃罩+绿色植物

+蜡烛不易熄灭

+小鼠不易窒息死亡

植物可以更新空气

1779年英格豪斯（荷兰）在有光、无光条件下重复普

利斯特利的实验

植物只有在阳光照射和绿叶

存在时，才能更新空气1785年发现了空气的组成绿叶在光下放出的是O2，吸

收的是CO2

1845年梅耶（德国）根据能量转化与守恒定律植物在进行光合作用时，把

光能转换成化学能储存起来1864年萨克斯（德国）黑暗中饥饿处理的绿叶

碘蒸气

一半曝光变蓝

碘蒸气

一半遮光不变蓝

光合作用的产物除氧气外还

有淀粉

1941年鲁宾和卡门（美国）H218O+CO2 植物18O2

H2O+C18O2 植物 O2

光合作用释放的氧气来自水

1948年卡尔文（美国）用14C标记的CO2追踪光合

作用

14CO214C3 14C6H12O6

CO2中的碳元素被用于合成

糖类等有机物（卡尔文循

环）

注：1.萨克斯实验中黑暗处理的目的：消耗掉叶片中原有的淀粉，使曝光与遮光形成对照。

2.萨克斯实验需先用酒精进行脱色处理，再用碘蒸气处理。

3.鲁宾、卡门和卡尔文所用的实验方法为同位素标记法。

四、光合作用过程

1、概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存着能量的有机物，并且释放出O2的过程。

2、反应式

光能

CO2+H2O （CH2O）+O2

叶绿体

3、过程

比较项目光反应暗反应

场所叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质

条件光、色素、酶、水、ADP、Pi多种酶、CO2、ATP、[H]

反应光能的吸收、传递、转换

○水的光解：

光

2H2O 4[H]+O2

○ATP的合成

酶

ADP+Pi+光能ATP

有机物（糖类的合成）

○CO2的固定：

酶

C5+CO2 2C3

○ C3的还原

酶、[H]

2C3 （CH2O）+ C5

ATP

能量转化光能电能 ATP中活跃的化

学能

ATP中活跃的化学能有机

物中稳定的化学能