1、浙科版2019版必修一总复习第一节 体液调节是通过化学信号实现的调节 第一节 体液调节是通过化学信号实现的调节 第二节 神经系统通过下丘脑控制内分泌系统 第二节 神经系统通过下丘脑控制内分泌系统 第9课时 光合作用1 光合色素和光合作用过程 第三单元 细胞的代谢光合作用是指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糖类等有机物，并且释放O2的过程。物质转化：_.能量转化:_.光合作用的场所:_.原料：_.产物：_.条件：_.注意（1）主要生物：蓝藻和绿色植物（2）产物不能认为仅是糖类（3）化能合成作用：如消化细菌（4）生物的分类：自养型、异养型需氧型、厌氧型1、光合作用的
2、概念无机物变成有机物光能转化成有机物中化学能叶绿体CO2和H2O有机物和O2有光考点一 光合色素 总反应式：意义：合成有机物为其自身以及其他生物的生长、发育和繁殖提供_。物质和能量外膜内膜基粒基质含多种光合作用所必需的酶 而每个基粒由许多个类囊体堆叠而成。叶绿体内有如此多的基粒和类囊体，极大地扩大了受光面积。所有的类囊体连成一体。在类囊体薄膜（光合膜）上存在着与光合作用有关的色素和将光能转化为化学能的多种蛋白质。类囊体腔含有与H2O裂解有关的酶（1）结构2、叶绿体和光合色素类胡萝卜素1/4叶绿素Mg2+3/4叶绿素a蓝绿色叶绿素b黄绿色叶黄素黄色胡萝卜素橙黄色类胡萝卜素主要吸收蓝紫光吸收可见的
3、太阳光叶绿素主要吸收红光和蓝紫光色素（2）色素色素的功能：因为叶绿素对绿光吸收很少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色；叶色变黄的原因是叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，叶片显示出类胡萝卜素的颜色；叶色变红的原因是秋天降温时，植物体为适应寒冷环境，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成花青素（酸性显红色），又因叶绿素逐渐降解，叶片呈现红色。影响叶绿素合成的三大因素色素与叶片的颜色（3）捕获光能的色素及色素的吸收光谱 400500600700 nm 1.叶绿素a叶绿素b的光谱辨别2.可见光3.红光和蓝紫光的范围400500600700 nm 叶绿素中的吸收光谱 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光注意：叶绿
4、素的化学本质是含Mg2+的有机物，（C、N、O、N、Mg）类胡萝卜素的化学本质是由碳氢链组成的分子，有黄色、橙色、红色等颜色。其中最多的是胡萝卜素（C、H）和叶黄素（C、H、O）叶绿素素主要吸收蓝紫光和红光 无色透明大棚膜能透过日光中各种色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高；叶绿素对绿光吸收量最少，因此绿色塑料大棚中植物的光合效率最低。3、实验：光合色素的提取和分离（1）、实验原理提取：绿叶中的色素能够溶解有机溶剂中而不溶于水，可用95乙醇提取色素。分离：各种色素在层析液中溶解度不同，在层析液中溶解度大的在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素
5、相互分离。这种方法叫纸层析法。（2）、实验流程提取色素制备滤纸条点样分离色素观察结果95%的乙醇二氧化硅 碳酸钙 两个角 画一条细的横线 滤液细线 细而直 选材：新鲜的绿叶层析液 色素带 过程 操作要求 操作目的 提取色素(1)选新鲜绿色的叶片(2)研磨时加95%乙醇 (3)加少量SiO2和CaCO3 (4)迅速、充分研磨(5)盛放滤液的试管管口加棉塞 分离色素(1)滤纸预先干燥处理(2)滤液细线要细、直、齐 (3)滤液细线干燥后再画一两次 (4)滤液细线不触及层析液 溶解光合色素充分研磨，保护叶绿素 防止乙醇挥发，防止色素被氧化 防止色素带重叠增加色素的含量，使实验结果明显防止色素溶解在层析
6、液中，看不到实验现象使滤液中色素含量高 防止乙醇过量挥发 使层析液在滤纸上快速扩散 操作要求及目的 色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度 吸收光谱 胡萝卜素 最大 叶黄素 较大 叶绿素a 较小 叶绿素b 最小 滤液细线橙黄色黄色蓝绿色 黄绿色最少 较少 最多 较多 最快 较快 较慢 最慢 蓝紫光 红光和蓝紫光实验结果1.正常实验结果(色素带)分析 在滤纸条上4条平行分布的色素带，自上而下依次为橙黄色的胡萝卜素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素a、黄绿色的叶绿素b。(1)从色素带的宽度可推知色素含量：叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素。(2)从色素带的位置可推知色素在层析液中的溶解度大小：胡萝
7、卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b。(3)在滤纸上相邻色素带间，距离最近的色素带是叶绿素a与叶绿素b，相邻距离最远的是胡萝卜素与叶黄素。注意：4种色素中溶解度差异最大的是首尾的胡萝卜素和叶绿素b，而非胡萝卜素和叶黄素。实验结果分析 2.异常实验结果(色素带)分析(1)色素带太淡的原因：叶片颜色不够深绿，导致色素含量不够；提取时加过多乙醇使提取液色素浓度太低；提取时研磨不充分、太迅速，导致研磨过程中色素提取量少；画滤液细线时未重复使分离色素不足；色素分离时层析液触及了滤液细线，色素溶解于层析液中使扩散色素不足。(2)色素带不全的原因：叶片不够浓绿或不新鲜，导致色素种类不全；CaCO3未加或不足，导致叶绿
8、素遭到破坏；滤液暴露在阳光或空气中时间过长，导致叶绿素遭到破坏。(3)色素带不齐或重叠的原因：制滤纸条时染上了手上的油脂或其他污物影响色素扩散；滤纸条剪角不对称；画滤液细线太慢或未干就重复画，导致滤液细线太粗，使色素带彼此重叠等。3.改进实验 本实验中，若用圆形滤纸，用滤液画一小圆，缺毛细吸管时可用去铅笔芯的铅笔代替。在其中央滴一滴层析液，对叶绿体中的色素进行层析，会得到近似同心的四个色素环，由内到外依次是黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色。例1、某同学在做叶绿体中色素提取实验时，收集到色素提取液是淡绿色的，分析原因可能是研磨不充分，色素未能充分提取出来无水乙醇加入太多，稀释了色素提取液无水乙醇加的
9、太少，色素未提取出来未加CaCO3 粉末，叶绿素分子被破坏A.B.C.D.C例2、某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于各组操作不同，出现了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是A甲可能是因为研磨时未加入SiO2 B乙可能是因为研磨时未加入CaCO3 C丙可能误用蒸馏水做提取液和层析液D丁是正确操作得到的理想结果D例3、下图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法不正确的是A四种色素都能溶解在层析液中，其中乙的溶解度最大B四种色素中，丙和丁主要吸收蓝紫光C研磨时若未加入CaCO3则甲乙相对含量明显下降D四种光合色素主要分布在叶绿体类囊体薄膜上A考点二 光
10、合作用的过程：场所：物质转化：1.光反应能量转变条件：场所：2.碳反应物质转化：能量转变条件：类囊体膜色素、酶H2O H+e_NADPHNADP+、H+高能电子Pi ADPATP（一）光反应 1、物质转化：2、能量转变：3、条件：4、场所：光能电能ATP、NADPH中活跃的化学能光、H2O、色素分子和酶2H2O O2+4H+4e-光ADP+Pi+能量ATP酶NADP+H+2e-NADPH（辅酶，氢的载体）酶叶绿体类囊体膜（叶绿体基粒）水的裂解：NADPH的形成ATP的形成：（一）光反应 水裂解的产物与光反应的产物？二磷酸核酮糖5/6三碳糖磷酸（第一个糖，关键步骤）卡尔文循环示意图1 1 2 2
11、 1个六碳分子（CO2进入卡尔文循环后的第一个有机物）三碳糖多数用于五碳糖的再生（卡尔文循环），少数离开卡尔文循环 五碳糖的再生CO2的固定三碳酸的还原(二)碳反应 场所：叶绿体基质1/6CO2的固定：CO2RUBP2C3酸酶C3酸的还原：NADPH、ATP场所：物质变化：能量变化：叶绿体的基质中ATP和NADPH中活跃的化学能转变为糖类 有机物中稳定的化学能2C3 酸2C3糖酶条件：多种酶、NADPH、ATPCO2RUBP的再生：5C3糖3C5糖（RUBP）酶C5糖（RUBP）：二磷酸核酮糖（含P元素）C3酸：三磷酸甘油酸三碳酸分子的还原：三碳酸分子接受NADPH中的氢和ATP中的能量，被还
12、原成三碳糖，这是碳反应形成的产物。碳反应总结：(三)、碳反应的产物三碳糖是如何被植物体利用的呢？CO2三碳糖淀粉脂 质氨基酸蛋白质三碳糖其他代谢细胞呼吸蔗 糖卡尔文循环（3轮）叶绿体细胞溶胶 光合产物在细胞中的利用 3次卡尔文循环输出 1分子三碳糖 在叶绿体内合成淀粉、蛋白质、脂质 大部分运出叶绿体外合成蔗糖 离开的三碳糖少数在 叶绿体内：作为原料用于淀粉、蛋白质和脂质的合成。大部分运至叶绿体外：蔗糖供细胞利用。三碳糖多数用于五碳糖的再生（卡尔文循环），少数离开卡尔文循环。2.生成一个C6H12O6要经过几次卡尔文循环_.需几个_CO2分子3.三碳酸还原为三碳糖时，NADPH为该过程提_.AT
13、P为该过程提供_.33366思考：1.要生成一个三碳糖离开卡尔文循环，需几个CO2分子_，要经过几次卡尔文循环_，同时再生了几个RUBP_.氢和能量磷酸基团和能量项目 光反应阶段 碳反应阶段 区 别 场所 条件 物质变化 能量转化 类囊体薄膜 叶绿体基质 光、色素、酶 多种酶、NADPH和ATP 光能 ATP、NADPH中活跃的化学能 ATP、NADPH中活跃的化学能有机物中稳定的化学能 2H2O4H+O2+4e-NADP+H+2e-NADPHADP+Pi+能量ATP 联 系 光反应为碳反应提供ATP和NADPH，碳反应为光反应提供ADP和NADP+，没有光反应，碳反应缺乏NADPH和ATP，
14、无法进行；碳反应受阻，光反应因产物积累也不能正常进行。可见，二者相互制约。CO2三碳糖 ATPADP+Pi+能量 NADPHNADP+H+2e-（四）光反应阶段与碳反应阶段的比较 光合作用与呼吸作用的区别 光合作用呼吸作用实质合成有机物。储存能量分解有机物、释放能量物质变化无机物有机物有机物无机物或小分子有机物能量转换光能活跃的化学能稳定的化学能稳定的化学能活跃的化学能发生场所有光合色素的细胞，叶绿体一切活细胞中，线粒体、细胞溶胶发生条件光照下才可发生光下、暗处都可发生（五）光合作用过程 总方程式6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体多种酶ADP+PiATP酶色素分子可
15、见光吸收2H2OO24H光解C52C3CO2固定光反应还原CH2O+H2O能酶碳反应C3糖再生原料和产物的对应关系：O2H2O3.能量的转移途径：2.碳的转移途径：光能 ATP中活跃的化学能(CH2O)中稳定的化学能 CO2C3（CH2O）1.6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光 叶绿体 4.三碳酸还原中还原剂_，提供能量的是_ 5.光反应为碳反应提供_ 6.ATP转移方向_ ADP转移方向_ 7.形成1个三碳糖需要CO2_，卡尔文循环_ NADPHATP、NADPHATP、NADPH类囊体薄膜叶绿体基质 叶绿体基质类囊体薄膜 3个 3轮 6CO2+12H2OC6H12O6+
16、6O2+6H2O光能叶绿体多种酶ADP+Pi ATP酶色素分子可见光吸收2H2OO2NADPH光解五碳糖2三碳酸 CO2固定光反应还原能碳反应三碳糖再生1/6三碳糖1、某天上午天气转阴，此时叶肉细胞中三碳酸的含量_，三碳酸的合成速率_，五碳糖的含量_.2、若把植物转移到干旱环境中，叶肉细胞中三碳酸含量_，三碳酸的合成速率_，五碳糖的含量_.上升下降下降下降下降上升思考（六）“模型法”分析三碳酸分子和五碳糖含量变化 在限定条件下，根据三碳酸分子和五碳糖的来源与去路，分析三碳酸分子和五碳糖的含量变化，一般分为以下两种情况：(1)当CO2供应不变、光照发生变化时，主要通过图中和过程分析，如表：光照
17、分析 结果 强弱 光反应减弱，NADPH和ATP减少，三碳酸分子还原减弱 三碳酸分子含量增多，五碳糖含量减少 弱强 光反应增强，NADPH和ATP增多，三碳酸分子还原增强 三碳酸分子含量减少，五碳糖含量增多(2)当光照不变、CO2供应发生变化时，主要通过图中过程分析，如表：CO2供应 分析 结果 充足不足 CO2固定减弱，三碳酸分子产生减少，五碳糖消耗减少 三碳酸分子含量减少，五碳糖含量增多 不足充足 CO2固定增强，三碳酸分子产生增多，五碳糖消耗增多 三碳酸分子含量增多，五碳糖含量减少(3)当环境中某一因素，如光照或CO2供应发生变化时，三碳酸分子和五碳糖、NADPH、ATP含量变化趋势总是
18、相反的，五碳糖、NADPH、ATP含量变化是一致的。如图所示：6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体多种酶ADP+Pi ATP酶色素分子可见光吸收2H2OO2NADPH光解五碳糖2三碳酸 CO2固定光反应还原能碳反应三碳糖再生1/6三碳糖1、某天上午天气转阴，此时叶肉细胞中三碳酸的含量_，三碳酸的合成速率_，五碳糖的含量_.2、若把植物转移到干旱环境中，叶肉细胞中三碳酸含量_，三碳酸的合成速率_，五碳糖的含量_.上升下降下降下降下降上升思考例4.离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2气体的供应，短时间内叶绿体中3磷酸甘油酸、五碳糖及ATP相对含量的
19、变化是 A.上升、下降、上升 B.上升、下降、下降 C.下降、上升、下降 D.下降、上升、上升 D判断正误：1、光合作用中，CO2被氧化为糖，H2O被还原为O2。2、NADPH和NADH是同一类辅酶，都是氢的载体，只是NADPH比NADH多一个磷酸基团。3、光反应产生的ATP和NADPH都是将CO2还原为糖的能源物质。4、色素的提取和分离的实验中，研磨时加入CaCO3是为了保护叶绿素，加入95的乙醇是为了分离色素。5、色素提取的实验中，加入SiO2是为了研磨充分，因为要提取出色素，至少需要破坏2层膜。6、滤液细线要画得细而直的目的是为了防止分离后的色素带重叠7、植物光合作用所能利用的光只在可见
20、光范围内，色素的吸收光谱是以波长为横坐标，以不同波长的吸收量为纵坐标所得的曲线8、植物体内的色素不一定都在叶绿体中，而叶绿体都在叶片中9、深秋气候变冷，叶片变黄，其原因是叶绿素被分解，类胡萝卜素的颜色显露出来。10、叶绿体中ADP移动的方向是从叶绿体基质到类囊体膜。X X X X X X 11、叶绿体中的光合作用大于呼吸作用时，植物可能会有有机物积累 12、叶肉细胞中的光合作用大于呼吸作用时，植物就会有有机物积累 13、叶绿体中各种色素分子之所以有不同的颜色，既与它吸收了某些波长的光有关，又与它透过或被反射某些波长的光有关 14、光合作用的产物不只是糖类，还有蛋白质、脂质 15、提取色素时，可
21、用新鲜的菠菜叶放入40-50的烘干箱中烘干，粉碎后研磨，再用单层纱布过滤。X X X 16.细胞中不能合成ATP的部位是叶绿体中进行光反应的膜结构()17.3磷酸甘油酸是CO2分子进入卡尔文循环后形成的第一个糖()18.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳反应过程()19.番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降的原因是光反应强度和碳反应强度都降低()20.在其他条件适宜情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内，叶绿体中三碳酸分子和RuBP的含量都迅速增加()21.水中的氢(He)在光下将NADP还原为NADPH()X X X X 2.2021杭二中月考下列关于光合作用过程中改变反应条件而引起的变化，正确的是()A突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中五碳糖/三碳酸比值减小B突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值减小C突然将单色光改变为强度相同的白光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增大D突然将白光改变为强度相同的单色光会暂时引起叶绿体基质中五碳糖/三碳酸比值增大C
