1、生物筆記 光合作用一、葉綠體色素的提取和分離（材料：菠菜的綠葉）1提取葉綠體的色素的原理：葉綠體色素易溶于有機溶劑（無水乙醇，丙酮），不溶于水。2二氧化硅：使研磨充分3碳酸鈣：防止研磨中色素（酯類）被破壞（液泡中有有機酸會使色素水解） 4葉綠體色素分離的原理：四種色素在層析液中的溶解度不同，從而色素在濾紙上擴散速度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢。5分離色素的方法：（紙）層析法6分離結果1， 收集到濾紙綠色過淺的原因：（1） 未加石英砂，研磨不充分（2） 使用放置數天的菠菜葉（3） 未加入碳酸鈣，色素被破壞（4） 一次加入大量的無水乙醇，濃度太低（正確操作：分多次，每次加入少

2、量無水乙醇）（5） 研磨不充分，色素未能充分提取出來2， 葉綠體色素的功能：吸收，傳遞（4種色素），轉化光能（只有少量的葉綠素a把光能轉為電）3， 影響葉綠素合成的因素：光照，溫度，礦物元素（Mg）4， 植物葉片顏色的變化 植物葉片呈現的顏色是葉片中各種色素的綜合表現，主要是綠色的葉綠素和黃色的類胡蘿卜素之間的比例決定的。綠色（葉綠素比類胡蘿卜素含量多）黃色（葉綠素分解減少，類胡蘿卜素多）紅葉（液泡中的花青素決定）二、探究歷程1、普利斯特利的實驗密封玻璃罩+綠色植物+蠟燭不易熄滅 +小鼠不易死亡（1） 缺少空白對照（不放綠色植物）（2） 沒有認識到光在植物更新空氣中的作用結論：綠色植物可以將空

3、氣更新。（限于當時的科學水平限制，沒有明確植物更新氣體的成分）2、薩克斯的實驗 黑暗中饑餓處理的綠葉 一半曝光碘蒸氣變藍 一半遮光 碘蒸氣 不變藍在加碘蒸氣之前加熱酒精對葉片脫綠，使細胞膜，葉綠體膜破壞，另色素溶解在酒精中。（1） 設置了自身對照，自變量為照光和遮光（2） 實驗關鍵是饑餓處理（3） 本實驗證明光合作用的產物是淀粉，還證明了光是光合作用的必要條件。3、恩格爾曼的實驗(1) 實驗材料：水綿（葉綠體呈帶狀，易觀察）好氧細菌自身對照（光照和黑暗）結論：光合作用的場所是葉綠體，光合作用主要吸收紅光和藍紫光，4、魯賓和卡門的實驗 （同位素標記法） H218O+CO2植物18O2 H2O+C

4、18O2植物O2 設置了對照實驗，自變量是標記物（H2O和CO2）,因變量是O2的放射性結論：光合作用釋放的氧氣來自水5 、卡爾文 （同位素標記法）（用小球藻）14CO214C3(14CH2O)(卡爾文循環)結論：CO2中的碳轉化為有機物中的碳 三 光合作用的過程 （類囊體薄膜） （葉綠體基質）光反應 H2O 光 2H+1/2O2 (水的光解)物質轉化 ADP+Pi+能量 酶 ATP (ATP的合成)暗反應 CO2+C5 酶 2C3 （CO2的固定）物質轉化 2C3+H 酶 C5+(CH2O) (C3的還原) ATP能量轉化：光能轉化為ATP（和NADPH）中活躍的化學能有機物中穩定的化學能聯

5、系：光反應為暗反應提供H和ATP 暗反應為光反應提供ADP和Pi2.光合作用的反應式CO2+H2O 光能 （CH2O）+O2 葉綠體6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O (原子去向) 3.光照與CO2 濃度變化對植物細胞內C3、C5、H、ATP、ADP、（C H2O）含量的影響。 H C3 原因:CO2的固定過程中合光照 ATP(相反) C5(相反) 成C3的量保持不變,C3的 ADP (CH2O) 還原過程中消耗C3的量(光反應暗反應) 增多,因此剩下的C3減少. C3 H CO2 C5 ATP (CH2O) ADP(暗反應光反應)四、影響光合作用的因素及曲線分析 1、內因

6、：色素、葉面積、葉齡、酶 葉面 光反應：色素含量占地面積 =葉面積指 暗反應：酶的含量和活性 例：綠色植物鴨芽（幼葉呈折疊狀）相對光合速率 如葉齡的關系如下圖相對光合速率（%） B點表示：葉片充分展開時，相對光合速率最大 B c 新形成的嫩葉凈光合速率（凈光合速率=總光合速率-呼吸速率）很低，從光合作用光反應角度分析，是由于幼葉呈折疊狀，吸收光能少，光和色素含量少。從光合作用暗反應角度分析，是由于光合作用所需酶的含量低，活性弱；此外，還有幼葉呈折疊狀，氣孔開度低等原因。0 10 20 30 40 50 60 葉齡（d）CD段相對光合速率明顯下降的原因是葉綠素（色素）的含量減少，光合作用所需酶的

7、活性降低。 2、外因：光照強度、CO2濃度、溫度、礦質元素、水 3、光照強度對光合作用的影響 A：呼吸作用釋放的CO2量（只進行呼吸作用） CO2 AB段（除B外）光合作用強度<呼吸作用強度 吸 B：光合作用=呼吸作用 光補償點 收 凈光合作用 總光合作用 BC段（除B點外）光合作用>呼吸作用 量 呼吸作用 光照強度 C：光飽和點，此時影響作用的主要因素是CO2濃度 （表現光合作用）（真正光合作用，實際光合作用） 凈光合作用= 總光合作用呼吸作用凈光合作用：O2釋放量、CO2吸收量、有機物積累量（增加量）總光合作用：O2產生量（生成量）、CO2固定量（消耗量）、有機物產生量（制造量

8、、生成量）、合作用O2釋放量、光合作用CO2吸收量、光照下CO2的光照下CO2的釋放量：呼吸作用光合作用黑暗下CO2的釋放量：呼吸作用呼吸速率：O2消耗量、CO2產生量（生成量）、有機物消耗量光合作用強度表示方法：（光合作用速率） 單位時間內光合作用產生糖的量：總光合速率單位時間內光合作用CO2吸收量：凈光合速率夜溫過低會導致植物夜間新陳代謝過弱，不利于物質合成，細胞分裂等生理活動的進行，會導致相對生長過低。（3）單時間內光合作用氧氣釋放量二氧化碳氧氣光合作用強度 < 呼吸作用強度 光合作用強度 = 呼吸作用強度 光合作用強度 > 呼吸作用強度二氧化碳只進行呼吸作用農業生產啟示：溫

9、室大棚適當提高光照強度（點燈：點紅光燈或藍紫光燈）延長光照時間增加光合作用面積（合理密植，間作套種）溫室大棚【晴天：采用無色透明薄膜陰雨天：點紅光或藍紫光燈】4、二氧化碳濃度對光合作用強度的影響（與光照強度曲線類似）農業生產啟示：增加CO2濃度方法合理密植，“正其行，通其風”，大田中增加空氣流動，多施有機肥（農家肥）（微生物分解有機物釋放二氧化碳）燃燒秸稈施有機肥作用：增加氧氣濃度（增加光合作用）；提供礦質元素（增加光合作用） 5、溫度對光合作用的影響 溫度通過影響酶的活性來影響光合作用，主要影響暗反應總光合速率 二氧 化碳 吸收量 呼吸速率 凈光合速率 溫度（）光合作用最適溫度小于呼吸作用的

10、最適溫度 光合作用(最適溫度25 ) 呼吸作用（最適溫度30)） 農業生產啟示：白天適當升高溫度，晚上適當降低溫度（晝夜溫差），適時播種。6、礦質元素對光合作用的影響（N、P、K、Mg） 在一定濃度范圍內，礦質元素越多，光合速率越快。超過一定濃度，光合速率不再增加，反而滲透失水而使光合速率下降。 光 合 速 率 溫度（） 農業生產啟示：合理施肥，不要過量。 補：K+可影響光合產物的運輸和積累7、水對光合作用的影響 水是光合作用的原料缺水會導致氣孔關閉，限制二氧化碳進入葉片溫度高蒸騰作用增強為減少水分散失氣孔關閉CO2吸收減少農業生產啟示：合理灌溉8、多因子對光合速率的影響 光 30 合 20

11、速 率 10 P Q光照強度P點之前：影響光合作用的因素為橫坐標所標示的因子Q點：此時影響光合作用的因素不是橫坐標標子的因子，而是三條曲線標示的其他因子9、提高農作物產量的途徑和措施途徑提高光合作用速率 提高光照強度，提高二氧化碳濃度（正其行，通其風，施有機肥），合理灌溉，合理施肥（礦質元素）延長光照時間 補充光照增大光合作用面積 合理密植，間作套種提高凈光合作用速率 白天適當升溫，晚上適當降溫10、光照強度、二氧化碳濃度、溫度、光質變化對光補償點、光飽和點、二氧化碳補償點、二氧化碳飽和點的影響歸結為光合作用強度和呼吸作用強度規律：光合作用 呼吸作用 補償點左移 飽和點向右上移光合作用 呼吸作用 補償點右移 飽和點向左下移 光合作用 呼吸作用 補償點右移 飽和點向右上移溫度 光合作用 呼吸作用 補償點左移 飽和點向左下移綠紅（光質改變） 光補償點 光飽和點左移 最大光合速率相同 呼吸速率不變 向左移二氧化碳飽和 （色素含量所決定） 光合作用 二氧化碳補償點 點左移 陽生 陰生 光照強度補償點、飽和點移動的因素：（1）葉齡（色素含量缺Mg,酶的數量和活性幼葉成熟）（2）光照強度；（3）氧氣濃度；（4）二氧化碳濃度；（5）礦質元素;(6