江苏省南京三中（六中校区）高一生物
考点要求：
⏹ 光合作用以及对它的认识过程（C）
⏹ 影响光合作用速率的环境因素（C）
⏹ 【实验】叶绿体中色素的提取和分离（B）
考点1、捕获光能的色素
（一）位置：叶绿体中的色素存在于叶绿体类囊体薄膜上。
（二）种类
【特别提醒】
①叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光吸收量大，但对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。
②无色透明大棚日光中各种色光均能透过，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合效率最高。
③叶绿素对绿光吸收最少，所以绿色大棚光合效率最低。
④叶绿素中含Mg等必需矿质元素，缺乏将导致叶绿素无法合成，叶子变黄。
考点2、【实验】叶绿体中色素的提取和分离
（一）实验原理：
1、叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂，如丙酮、无水乙醇（或用体积分数为95%的乙醇，但要加入适量的无水碳酸钠，以除去乙醇中的水分）等。
2、叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。（纸层析法）
（二）实验过程：（书P63）
（三）实验结果：
（橙黄色） 最窄
（黄色）
（黄绿色）
（四）实验中药品的作用：
1、丙酮（或无水乙醇）的用途是提取（溶解）叶绿体中的色素。
2、层析液的的用途是分离叶绿体中的色素。
3、石英砂（二氧化硅）的作用是为了研磨充分。
4、碳酸钙的作用是防止研磨过程中色素被破坏。
（五）注意事项
1、选材：应选取鲜嫩、颜色深绿的叶片，以保证含有较多的色素
2、提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物质的量要成比例，以保证提取较多的色素和色素浓度适宜。
3、画滤液细线：用力要均匀，快慢要适中。滤液细线要细、直，且要重复画2~3次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同。
4、色素分离：滤液细线不要触及层析液，否则滤液细线中的色素分子将溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。
考点3、光合作用的探究历程
（一）实验过程
（二）几个重要实验的分析
1、普利斯特利（莱）：
（1）缺少空白对照，实验结果说服力不强，应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内，作为空白对照。
（2）没有认识到光在植物更新空气中的作用，而将空气的更新归因于植物的生长。
（3）限于当时科学发展水平的限制，没有明确植物更新气体的成分。
2、萨克斯：
（1）设置了自身对照，自变量为是否照光(一半曝光与另一半遮光)，因变量是颜色变化（有无淀粉生成）。
（2）实验的关键是饥饿（黑暗）处理，目的是消耗掉叶片中原有的淀粉；检验前叶片要用酒精水浴加热处理，目的是溶解色素。）
（3）本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外，还证明了光是光合作用的必要条件。
3、恩格尔曼实验方法的巧妙之处：
（1）实验材料选得妙：选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。
（2）排除干扰的方法妙：没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。
（3）实验对照设计得妙：用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对照实验；临时装片暴露在光下的试验再一次验证实验结果。
4、鲁宾和卡门：设置了相互对照，自变量是标记物质(HO与C18O2)，因变量是O2的放射性。
考点4、光合作用的过程
（一）光合作用的概念：
指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
（二）光合作用的过程：
（三）光合作用的总反应式及元素去向：
1、总反应式
补充：产物是葡萄糖时反应式
（1）氧元素
（2）碳元素：CO2 → C3 → (CH2O) （注意：CO2中的C不进入C5）
（3）氢元素：H2O → [H] →(CH2O)
（四）光合作用的实质：把无机物转变成有机物，把光能转变成有机物中的化学能
（五）光合作用的意义：
1、为几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。
2、维持大气中O2与CO2含量的相对稳定。
3、促进生物的进化。光合作用改变了大气成分，形成臭氧层，使有氧呼吸的生物和陆生生物得以出现。
考点5、光合作用的影响因素及应用
（一）内部因素
1、植物种类不同光合作用速率不同。
2、同一植物的不同生长发育阶段光合作用速率不同。如：同样光照条件下，幼苗期 ＜营养生长期 ＜ 开花期。
3、同一叶片的不同生长发育时期光合作用速率不同（如右图）。
（二）外界因素
1．光照强度
（1）曲线分析：
①A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，细胞内的代谢特点如图2所示，释放的CO2量可表示此时呼吸作用的强度。
②AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度(如图3所示)。
③B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度(如图4所示)。光照强度只有在B点以上时，植物才能正常生长，B点所示光照强度称为光补偿点。
④BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上就不再加强了，C点所示光照强度称为光饱和点。B点以后的细胞代谢特点可用图5表示。
⑤在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，称为表观光合速率，而植物真正光合速率＝表观光合速率＋呼吸速率。
（2）应用：阴生植物的B点前移，C点较低，如图中虚线所示，间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。
2．CO2浓度
（1）曲线分析：图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。
（2）点含义：
①图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点。
②图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。
③图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。
（3）应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合作用速率。
3．温度
（1）曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关酶 的活性而影响光合作用速率。
（2）应用：温室栽培可适当提高温度，也可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用速率；晚上适当降低温室的温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。
4．必需矿质元素
（1）曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。
（2）应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。
5．水分
（1）影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。
（2）应用：根据作物的需水规律合理灌溉。
（三）多因子对光合作用强度的影响
1、曲线分析：P点时，限制光合作用速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合作用速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合作用速率的因子，要想提高光合作用速率，可适当提高图示中的其他因子。
2、应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度的同时也可适当提高CO2浓度以提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。
考点6、化能合成作用及生物的代谢类型
（一）化能合成作用：利用体外环境中某些无机物氧化所释放的能量（化学能）合成有机物，这种合成作用叫做化能合成作用。
如：硝化细菌能将土壤中的氨（NH3）氧化成亚硝酸（HNO2），进而将HNO2氧化成硝酸（HNO3），利用这两个化学反应中释放出的化学能将CO2 和 H2O合成为糖类供自身利用。
（二）新陈代谢类型
1、同化作用的代谢类型
自养型：能利用光能或化学能将体外环境中无机物转变成储存能量的有机物的生物。
如绿色植物、蓝藻、硝化细菌等。
异养型：只能利用环境中现成的有机物维持生命活动的生物。
如各种动物、营腐生或寄生的生物。
2、异化作用的代谢类型
需氧型：进行有氧呼吸的生物。绝大多数生物都是需氧型。
厌氧型：进行无氧呼吸的生物。如乳酸菌。
兼性厌氧型：既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸的生物。如酵母菌。
本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/7065a3610342a8956bec0975f46527d3240ca6b0.html
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