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1、2012 届高考生物第一轮必修一知识点复习自主梳理一、捕获光能的色素 1绿叶中色素的提取和分离(1)可以利用有机溶剂( 无水乙醇)提取绿叶中的色素，在研磨时还应加入少许 Si2 和 a3，其中前者有助于研磨充分，后者可防止研磨中色素被破坏。(2)分离的原理是利用色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的在滤纸上扩散得快，反之则慢。(3)层析中，在滤纸条上会呈现四条色素带，它们的颜色自上而下依次是橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色，色素带最宽的颜色呈蓝绿色，最窄的颜色呈橙黄色。2色素的种类和吸收光谱色素种类颜色吸收光谱滤纸条上位置叶绿素(约占 3/4)叶绿素 a 蓝绿色主要吸收蓝紫光和红光中下层叶绿素 b
2、 黄绿色最下层类胡萝卜素(约占 1/4)胡萝卜素橙黄色主要吸收蓝紫光最上层叶黄素黄色中上层二、叶绿体的结构和功能1结构：一般呈扁平的椭球形或球形，外表具双层膜，内部有基粒和，基粒是由类囊体堆叠而成。吸收光能的色素分布于类囊体的薄膜，与光合作用有关的酶分布在类囊体的薄膜上和基质中。2功能：是进行光合作用的场所。三、光合作用的探究历程1直到 18 世纪中期，人们一直以为只有土壤中的水分是植物建造自身的原料。21771 年，英国的普利斯特利的实验证实：植物可以更新因蜡烛或动物呼吸而变得污浊的空气。31779 年，荷兰的英格豪斯证明了光和绿叶在更新空气中不可缺少。41864 年，德国的萨克斯的实验证实
3、了光合作用的产物有淀粉。1939 年，美国的鲁宾和卡门利用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气自水。620 世纪 40 年代，美国的卡尔，利用同位素示踪技术最终探明了 2 中的碳在光合作用中转化为有机物中碳的途径。互动探究 正常杨树的叶为什么呈绿色？秋季为什么变黄了？提示 叶绿体中叶绿素的含量多，且对绿光吸收量最少，绿光被反射出，所以呈绿色。秋季，叶片的叶绿素分子 在低温下被破坏，而类胡萝卜素较稳定，所以显出类胡萝卜素的颜色。要点归纳一、 “绿叶中色素的提取和分离” 的实验分析1原理解读(1)各种色素能溶解在有机溶剂( 无水乙醇等) 中形成溶液，使色素从生物组织中脱离出。(2)各种色素都能溶解
4、在层析液中，但在层析液中的溶解度不同：溶解度大的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，反之则慢，所以不同色素可以在滤纸条上因扩散而分开，各种色素分子在滤纸上可形成不同的色素带。提醒本实验中使用的试剂有毒，不但实验后要洗手，实验前也要洗手。不但滤液细线不能触及层析液，滤纸条也不要触及试管。从色素带的宽度知色素含量的多少依次为：叶绿素 a叶绿素b叶黄素胡萝卜素。从色素带的位置知在层析液中溶解度的大小依次为：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色素带是叶绿素 a 与叶绿素 b，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。3实验要点提示(1)实验中几种化学试剂的作用无水乙醇可溶解叶绿体
5、中的色素。二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分。碳酸钙防止研磨过程中色素被破坏。(2)实验成功的关键叶片要新鲜，颜色要深绿，含有较多色素。研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定，易被活细胞内的叶绿素酶水解。充分研磨使叶绿体完全破裂，提取较多的色素。滤液细线不仅要求细、直，而且要求含有较多的色素，所以要求待滤液干后再画一两次。滤液细线不能触及层析液，否则色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。(3)注意事项剪取干燥的定性滤纸，双手尽量不要接触纸面，手要干净、干燥(可以套上塑料袋) ，以免污染滤纸。加入的 Si2 和 a3 一定要少，否则滤液浑浊，杂质多，颜色浅，实验效果差。根据试管的长度制备滤纸条，让滤纸
6、条长度高出试管约 1 ，高出部分做直角弯折。画滤液细线时，用力要均匀，速度要适中。二、光合作用的探究历程年代科学家过程(依据)结论或结果1771 年普利斯特利(英) 植物可以更新空气1779 年英格豪斯(荷兰)同普利斯特利的实验过程只有在阳光照射下和有绿叶时植物才可以更新空气184 年梅耶(德国) 能量转换和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1864 年萨克斯(德国)黑暗中饥饿处理的绿叶曝光然后碘处理变蓝遮光处理后碘处理不变色绿色叶片在光合作用中产生淀粉1939 年鲁宾和卡门(美国)H2182 植物182 182H2植物2 光合作用释放的氧气自水三、叶绿体的结构和功能及色素
7、的种类和作用的理解1叶绿体的结构和功能(1)结构 (如右图所示)双层膜：分内、外膜，包围着几个到几十个绿色基粒等细微结构。基粒：每个基粒由许多圆饼状的囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为类囊体，色素就分布在类囊体的薄膜上。基质：在基粒和基粒之间充满基质，含有与光合作用有关的酶。(2)功能：叶绿体内的基粒和类囊体扩展了 其受光面积，含有许多吸收光能的色素分子和光合作用所必需的酶，因此叶绿体是高等植物进行光合作用的场所。2叶绿体中的色素种类及作用(1)色素的种类和作用感悟拓展1色素与吸收光谱2不同颜色温室大棚的光合效率(1)无色透明大棚日光中各色光均能透过，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所
8、以用无色透明的大棚光合效率最高。(2)叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效率最低。3影响叶绿素合成的因素(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关酶的活性，进而影响叶绿素的合成，低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。(3)矿质元素：叶绿素中含 N、g 等矿质元素，若缺乏将影响叶绿素的合成，老叶先变黄。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，幼叶先变黄。4萨克斯实验中黑暗处理的目的：消耗掉叶片中的淀粉，曝光与遮光形成对照，检验试剂为碘蒸气，检验前用酒精浴加热处理
9、，目的是溶解色素；恩格尔曼选用水绵做实验材料的好处：叶绿体呈带状，便于观察，所用细菌异化作用代谢类型为好氧型；鲁宾、卡门用的实验方法为示踪元素法(同位素标记)。典例导悟1 下图表示叶绿体中色素的吸收光谱。甲、乙两图分别是()A胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱B 叶绿素、胡萝卜素的吸收光谱叶黄素、叶绿素的吸收光谱D叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱解析叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，在光谱上有两个吸收区域；胡萝卜素主要吸收蓝紫光，在光谱上有一个吸收区域，据此可做出正确判断。答案B如图做色素层析分离的正确装置是() 答案D解析色素分离的方法：划好滤液细线的滤纸条下端要插入层析液中，一是不要让滤液细线没入层析液中，因
10、为色素易溶于层析液中，导致色素带不清晰，影响实验效果；二是要盖上培养皿盖，防止层析液挥发，因为层析液中的石油醚、苯等化学药剂都有剧毒，会伤害操作者，而且也会影响色素分离效果，所以 A、B、都不符合实验要求。自主梳理一、光合作用过程1光反应(1)场所：叶绿体的类囊体的薄膜上。(2)条：光、色素、酶等。(3)物质变化：将水分解为 2 和H，将 ADP 和 Pi 合成 ATP。(4)能量变化：光能转变为活跃的化学能。2暗反应(1)场所：叶绿体的基质中。(2) 条：酶、H、ATP。(3)物质变化：2 的固定：2 酶()23。 3 的还原：3H 酶（ATP ）(H2) 。(4)能量变化：ATP 中活跃的
11、化学能转变为稳定的化学能。3应用(1)光合作用强度是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。(2)影响光合作用强度的因素包括空气中 2 的浓度、土壤中水分的多少、光照的长短和光的强弱以及温度的高低等。二、化能合成作用1概念：某些细菌能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量制造有机物的合成作用。2实例：硝化细菌能利用氨氧化时所释放的化学能，将 2 和 H2合成糖类。3绿色植物和硝化细菌都能合成有 机物，因此属于自养生物，而人、动物、真菌及大多数细菌只能利用环境中现成的有机物，属于异养生物。互动探究 1 为什么瓜果大棚用无色顶棚，而蔬菜类用蓝色的？提示 无色顶棚透光好，光照强，光合作
12、用强 度大，糖分积累多。而蓝紫光有利于蛋白质和脂肪的积累，所以使用浅蓝色顶棚有利于改善蔬菜品质，提高蔬菜质量。2绿色植物和硝化细菌在代谢方面有什么异同点？提示 相同点：都能将无机物合成有机物，即都是自养生物。不同点：在合成有机物时利用的能量不同，绿色植物利用光能，硝化细菌利用无机物氧化时释放的化学能。要点归纳光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程。用反应式概括为：2H2 光能(H2)2。其实光合作用的过程十分复杂，人们根据是否需要光能，把它分为光反应和暗反应两个阶段。具体过程用图解表示：一、光反应和暗反应的区别和联系1光反应和暗反应
13、的区别项目光反应暗反应实质 光能转换为化学能，并放出 2 同化 2 形成有机物 时间短促，以微秒计较缓慢条需色素和光不需色素和光，需要多种酶场所在叶绿体内的基粒片层结构的薄膜上进行在叶绿体内的基质中进行物质转化(一) 物质转化(二) 能量转换光能活跃的化学能，并储存在 ATP 中 ATP 中活跃的化学能(H2)中稳定的化学能2 光反应和暗反应联系提醒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，光合作用不进行。相同时间内，若光照和黑暗间隔处理比一直光照有机物积累多，因为H 、ATP 基本不积累，利用充分；但一直光照会造成 H、 AT
14、P 的积累，利用不充分。感悟拓展叶绿体处于不同条下，3、 、H、ATP 以及(H2)合成量的动态变化条项目 3H和 ATP (H2)合成量光照不变停止 2 供应减少增加增加减少或没有光照不变 2 供应增加增加减少减少增加光照不变，2 供应不变，(H2)运输受阻增加减少增加减少停止光照 2 供应不变增加下降 减少或没有减少或没有突然光照 2 供应不变减少增加增加增加典例导悟2 光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是()A叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应B 叶绿体的类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应叶绿体基质中可进行光反应和暗反 应D叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应解
15、析光反应是在叶绿体内囊状结构的薄膜上进行的，该过程必须在有光的条下才能进行；暗反应是在叶绿体内的基质中进行的，该过程有光无光均可。答案D如图是一晴朗夏日某植物光合作用强度随时间变化的曲线图，点和 B 点相比较，叶肉细胞内的 3、 、ATP 和H的含量发生的变化依次是()A升、 升、升、升 B降、降、降、降降、升、升、升 D升、升、降、降答案解析光反应和暗反应中 3、 、ATP、ADP 四种物质与光反应条中的光和暗反应条中的 2 之间的关系。点与 B 点相比由于气温升高， 气孔关闭，2 的吸收量减少，导致叶肉细胞内 3 的含量减少(短时间内 3 的生成量减少，而被还原消耗的 3 的量不变)，的含量增多(短时间内 的生成量不变，而与 2 结合消耗的的量减少)，ATP 和H的含量增多(短时间内 ATP 和H的生成量不变，而还原过程中消耗掉的 ATP 和H减少) 。二、影响光合作用的环境因素分析及其应用1光合作用强度的表示方法(1)单位时间内光合作用产生糖的数量；(2)单位时间内光合作用吸收 2 的量；(3)单位时间内光合作用放出 2 的量注意 最容易检测的是。2环境因素对光合作用强度的影响及应用(1)光照强度曲线分析A 点：光照强度为 0，此时只进行细胞呼吸，释放的 2 量可表示此时细胞呼吸的强度。AB 段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，
