第3节　光与光合作用
1.光合作用的基本过程(Ⅱ)。
2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)。
3.实验：叶绿体素的提取和分离。
4.光合作用与细胞呼吸在植物代谢中的综合性考查(Ⅱ)
知识点一  绿叶中素的提取和分离
1．实验原理
2．实验步骤
3．实验结果
素种类
素颜
素含量
溶解度
扩散速度
胡萝卜素
橙黄
最少
最高
最快
叶黄素
黄
较少
较高
较快
叶绿素a
蓝绿
最多
较低
较慢
叶绿素b
黄绿
较多
最低
最慢
4.实验注意事项和目的
注意事项
操作目的
提取素
选新鲜绿的叶片
使滤液中素含量高
研磨时加无水乙醇
溶解素
加少量SiO2和CaCO3
研磨充分和保护素
迅速、充分研磨
防止乙醇过度挥发，充分溶解素
盛放滤液的试管管口加棉塞
防止乙醇挥发和素氧化
分离素
滤纸预先干燥处理
使层析液在滤纸上快速扩散
滤液细线要细、齐、直
使分离出的素带平整不重叠
滤液细线干燥后再画一两次
使分离出的素带清晰分明
滤液细线不触及层析液
防止素直接溶解到层析液中
知识点二  捕获光能的素和结构及光合作用的探究历程
1．捕获光能的素及素的吸收光谱
由图可以看出：
(1)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。
(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
2．叶绿体的结构与功能
(1)结构模式图
(2)结构
↓决定
(3)功能：进行光合作用的场所。
3．光合作用的探究历程
知识点三  光合作用的基本过程
1．概念：指绿植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
2．过程
3．反应式
(1)产物为(CH2O)：CO2＋H2O (CH2O)＋O2。
2020年高考一分一段表(2)产物为C6H12O6：6CO2＋12H2OC6H12O6＋6O2＋6H2O。
4．光反应和暗反应的比较
项目
光反应
暗反应
条件
光、素、酶
ATP、[H]、CO2、多种酶
场所
类囊体薄膜
叶绿体基质
物质变化
水的光解、ATP的合成
CO2的固定、C3的还原
能量变化
光能转化为活跃的化学能
活跃的化学能转化为稳定的化学能
联系
光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供NADP＋、ADP和Pi。没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成
5.光合作用和化能合成作用的比较
项目
光合作用
化能合成作用
区别
能量来源
光能
氧化无机物释放出的能量
代表生物
绿植物
硝化细菌
相同点
都能将CO2和H2O等无机物合成有机物
6.分析光合作用的过程图解
(1)图中的甲表示光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体薄膜上。
(2)乙表示暗反应阶段，又称作卡尔文循环。
(3)图中的物质a是[H]，物质c是CO2。
(4)图中的ATP不能(填“能”或“不能”)运出所在的细胞器，用于其他生命活动。
7．光合作用中元素的转移途径
(1)H：3H2O [3H] (C3H2O)。
(2)C：14CO214C3 (14CH2O)。
(3)O：H218O18O2; C18O2C3 (CH218O)。
8．环境条件改变时光合作用中相关物质的含量变化
(1)分析方法：需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。
示例：CO2供应正常，光照停止时C3的含量变化
(2)物质含量变化
条件
光照由强到弱，CO2供应不变
光照由弱到强，CO2供应不变
CO2供应由充足到不足，光照不变
CO2供应由不足到充足，光照不变
C3含量
增加
减少
减少
增加
C5含量
减少
增加
增加
减少
[H]和ATP的含量
减少
增加
增加
减少
(CH2O)的合成量
减少
增加
减少
增加
9.连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析
(1)光反应为暗反应提供的[H]和ATP在叶绿体中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。
(2)一直光照条件下，会造成[H]、ATP的过度积累，利用不充分；光照和黑暗间隔条件下， [H]、ATP基本不积累，能够被充分利用；因此在光照时间相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量要多。
例如：若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用，甲一直光照10分钟，黑暗处理10分钟；乙光照5秒，黑暗处理5秒，持续20分钟，则光合作用制造的有机物：甲＜乙。
知识点四  影响光合作用的因素及应用
1．光照强度
(1)原理：光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。光照强度增加，光反应速度加快，产生的[H]和ATP增多，使暗反应中还原过程加快，从而使光合作用产物增加。