第三单元之—光合作用
一、叶绿体的结构与功能
（一）叶绿体的结构模型.
（二）相关知识
1、.叶绿体是真核细胞进行光合作用的场所
2、叶绿体由两层膜（内膜和外膜）包围而成，内部有许多基粒，基粒和基粒之间充满了基质。
3、每个基粒都有许多个类囊体构成，类囊体薄膜上含有吸收、传递和转化光能的素以及光反应所需的酶，是光反应的场所。
4、基质中含有暗反应所需的酶，是进行暗反应的场所。 5、光合素的相关知识。
（1）叶绿体素的种类及含量：
叶绿素a
叶绿素（3/4）
叶绿素b
叶绿体素
胡萝卜素
类胡萝卜素（1/4）
叶黄素
（2）叶绿体素的分布：叶绿体类囊体薄膜上。
（3）叶绿体素的功能：吸收，传递（4种素），转化光能（只有少量的叶绿素a把光能转为电能）
（4）影响叶绿素合成的因素：
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。（例如韭黄，蒜黄）
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（秋末）时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。
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，叶变黄。
（5）叶绿体素的吸收光谱：
叶绿体中的素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。
叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）主要吸收蓝紫光。素对绿光吸收最少。对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。
经过素吸收后，光谱出现两条黑带。说明：叶绿体中的素主要吸收红光和蓝紫光。
（6）叶绿体素的性质：易溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂，不溶于水，叶绿素的性质不稳定，易被破坏，类胡萝卜素性质相对稳定。
(7)植物叶片的颜与所含素的关系：
正常绿 | 正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3∶1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿 |
叶变黄 | 寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，显示出类胡萝卜素的颜，叶子变黄 |
叶变红 | 秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶子呈现红 |
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(1)原理解读：
素的提取：叶绿体中的素溶于田中雅美有机溶剂而不溶于水，可以用无水乙醇（或丙酮）作溶剂提取绿叶中的素，而不能用水，因为叶绿体中的素不能溶于水。
素的分离原理：利用素在层析液中的溶解度不同进行分离，溶解度大的在滤纸上扩散得快，反之则慢。从而使各种素分离。 (2)选材：应选取鲜嫩、颜深绿的叶片，以保证含有较多的素。
(3)过程：省略。
(4)结果分析：
从素带的宽度可知素含量的多少依次为：叶绿素a ＞叶绿素b ＞叶黄素 ＞ 胡萝卜素
从素带的位置可知素在层析夜中溶解度大小依次是：胡萝卜素 ＞ 叶黄素 ＞ 叶绿素a ＞ 叶绿素b
在滤纸上距离最近的两条素带是叶绿素a 与叶绿素b ，距离最远的两条素带是胡萝卜素与叶黄素。
．实验创新：在本实验中在圆形滤纸中央点上叶绿体素的提取液进行层析，会得到近似同心的四个素环，由内到外依次是黄绿、蓝绿、黄、橙黄。
【核心考点】
（1）叶绿体中素的提取与分离试验有关事项
素分离和提取的原理经常考察，易混淆。
在研磨时加入碳酸钙的作用是防止素被破坏，加入二氧化硅的作用是有助于研磨。过滤时用的是单层尼龙布。
画滤液细线时，用力要均匀，速度要适中。
研磨要迅速、充分。 a．因为丙酮容易挥发； b．为了使叶绿体完全破裂，从而能提取较多的素； c．叶绿素极不稳定，能被活细胞中的叶绿素酶水解而被破坏。
制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角，这样可以使素在滤纸条上扩散均匀，便于观察实验结。
设备监控系统 放置滤纸时，滤液细线必须在层析液上面。
（2）提取绿叶中素的关键
叶绿素不稳定，易被破坏，因此研磨要迅速、充分以保证提取较多的素。
滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以防止滤液挥发。
)称取绿叶的质量和加入无水乙醇的体积要适当，以保证提取液的浓度。
（3）分离绿叶中素的关键
滤液细线不仅要细、直，而且要含有较多的素，因此要在滤液干后，重复画1～2次。
滤纸上的滤液细线不能触及(或没入)层析液，否则会使滤液中的素溶解于层析液中，滤纸条上得不到素带，使实验失败。
(4)要提取绿植物叶肉细胞叶绿体中的素，至少要破坏1层细胞膜、2层叶绿体膜，共3层生物膜(3层磷脂双分子层或6层磷脂分子)。要将叶肉细胞中素完全提取，还需加上1层液泡膜。
(5)实验中几种化学试剂的作用：
无水乙醇用于提取绿叶中的素。
层析液用于分离绿叶中的素。
二氧化硅使研磨充分。
碳酸钙可防止研磨过程中素被破坏。
(6)注意事项及原因分析
过程 | 注意事项 | 操作目的 |
提取素 | (1) | 选新鲜绿的叶片 | 使滤液中素含量高 |
(2) | 研磨时加适量无水乙醇 | 充分溶解素 |
(3) | 加少量SiO2和CaCO3 | 研磨充分和保护素 |
(4) | 迅速、充分研磨 | 防止乙醇挥发，充分溶解素 |
(5) | 盛放滤液的试管管口加棉塞 | 防止乙醇挥发和素氧化 |
非接触测量分离素 | (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 | 使各素扩散的起点相同， 使分离出的素带平整不重叠 |
(3) | 滤液细线干燥后再画一两次 | 增加素的含量使分离出的素带清晰分明 |
(4) | 滤液细线不触及层析液 | 防止素直接溶解到层析液中，滤纸条上得不到素带) |
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(7)收集到的滤液绿过浅的原因分析：
未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分，素未能充分提取出来。
称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，素溶液浓度小。
下地岛
未加碳酸钙或加入过少，素分子部分被破坏。
.使用放置数天的菠菜叶，滤液素(叶绿素)太少。
(8)滤纸条素带重叠：
①滤液细线不直。
②滤液细线过粗。
(9)滤纸条看不见素带：
①忘记画滤液细线。
②滤液细线接触到层析液，且时间较长，素全部溶解到层析液中。
二 光合作用过程
成功之路的动物
（一）光合作用过程概念模型
（二）相关知识
1、光合作用过程包括光反应 和暗反应两个阶段。光反应在前，暗反应在后。
2、光反应的原料、场所和条件；暗反应的原料、场所和条件。
3、光反应的物质变化和能量变化；暗反应的物质变化和能量变化。
4、光反应的产物及去向；暗反应的产物及去向。（物质转移基于一个原则，即从产生部位移向消耗部位）
5、光反应 和暗反应同时进行着，［H］、ATP、C3 、C5等中间物质处于动态平衡之中。
6、暗反应有光无光都能进行。若光反应停止，暗反应可持续进行一段时间，但时间不长，故晚上一般认为只进行呼吸作用，暗反应不进行。
7、相同时间内，光照和黑暗间隔处理比一直光照有机物积累的多，因为[H]、ATP基本不积累，利用充分；但一直光照会造成[H]、ATP的积累，利用不充分。
8、光合作用中光反应产生的ATP只供暗反应利用。
（三）光合作用过程
1、光反应
条件：有光 、素、酶
场所：叶绿体类囊体薄膜
过程：物质变化：
① 水的光解：
② ATP的合成：（光能→ATP中活跃的化学能）
能量变化：光能转变为ATP中的活跃的化学能
2、暗反应
条件：有光和无光 、酶
场所：叶绿体基质
过程：物质变化：①CO2的固定： 上海财务管理进修学院
② C3的还原：
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