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第五章 細胞的能量供應和利用 第四節 能量之源——光與光合作用
一、應牢記知識點
1、追根溯源，絕大多數活細胞所需能量的最終源頭是太陽光能。
2、將光能轉換成細胞能利用的化學能的是光合作用。
3、葉綠體中的色素及吸收光譜
⑴、葉綠素（含量約占3/4）
①、葉綠素a ——藍綠色——主要吸收藍紫光和紅光
②、葉綠素b ——黃綠色——主要吸收藍紫光和紅光
⑵、類胡蘿卜素（含量約占1/4）
①、胡蘿卜素——橙黃色——主要吸收藍紫光
②、葉黃素——黃色——主要吸收藍紫光
4、葉綠體中色素的提取和分離
⑴、提取方法：丙酮做溶劑。
⑵、碳酸鈣的作用：防止研磨過程中破壞色素。
⑶、二氧化硅作用：使研磨更充分。
⑷、分離方法：紙層析法
⑸、層析液：20份石油醚 ：2份酒精 ：1份丙酮混合
⑹、層析結果：從上到下——胡黃ab
⑺、濾液細線要求：細、均勻、直
⑻、層析要求：層析液不能沒及濾液細線。
5、葉綠體中光和色素的分布——葉綠體類囊體薄膜上
6、光合作用場所——葉綠體
葉綠體是光合作用的場所；
葉綠體基粒類囊體膜上，分布著與光化作用有關的色素和酶。
7、光合作用概念：
是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。
8、光合作用反應式：
光能
CO2 + H2O ——→ （CH2O）+ O2
葉綠體 |
光能
6CO2 + 12H2O ——→C6H12O6 + 6H2O + 6O2
葉綠體 | 9、1771年，英國科學家普利斯特利（J .Priestly，1773—1804）實驗證實：植物能更新空氣。
10、荷蘭科學家英格豪斯（J .Ingen – housz）發現：只有在陽光照射下，只有綠葉才能更新空氣。
11、1785年明確了：綠葉在光下吸收二氧化碳，釋放氧氣。
12、1845年，各國科學家梅耶（R .Mayer）指出：植物進行光合作用時，把光能轉換成化學能儲存起來。
13、1864年，德國科學家薩克斯（J .von .Sachs，1832——1897）實驗證明：光合作用產生淀粉。
⑴、饑餓處理——將綠葉置于暗處數小時，耗盡其營養。
⑵、遮光處理——綠葉一半遮光，一半不遮光。
⑶、光照數小時——將綠葉放在光下，使之能進行光合作用。
⑷、碘蒸汽處理——遮光的一半無顏色變化，暴光的一側邊藍綠色。
14、1939年，美國科學家魯賓（S .Ruben）卡門（M .Kamen）同位素標記法實驗證明：光合作用釋放的
氧氣來自水。
⑴、同位素標記法三要點：
①、用途：指用放射性同位素追蹤物質的運行和變化規律。
②、方法：放射性同位素能發出射線，可以用儀器檢測到。
③、特點：放射性同位素標記的化合物化學性質不改變，不影響細胞的代謝。
⑵、用18O標記H2O和CO2，得到H218O和C18O2。
⑶、將植物分成兩組，一組提供H218O，另一組提供C18O2。
⑷、在其他條件都相同的情況下，分別檢測植物釋放的O2。
⑸、結果，只有提供H218O時，植物釋放出18O2。
15、卡爾文循環——卡爾文（M .Calvin，1911——）實驗
⑴、用14C標記CO2得14CO2
⑵、向小球藻提供14CO2，追蹤光和作用過程中C的運動途徑。
⑶、結論：
16、光合作用過程
⑴、光合作用包括：光反應、暗反應兩個階段。
⑵、光反應：
①、特點：指光合作用第一階段，必須有光才能進行。
②、主要反應：色素分子吸收光能；分解水，產生[ H ]和氧氣；生成ATP。
③、場所：葉綠體基粒囊狀膜上。
④、能量變化：光能轉變成ATP中活躍化學能。
⑶、暗反應
①、特點：指光合作用第二階段，有光無光都能進行。
②、主要反應：固定二氧化碳生成三碳化合物；[ H ]做還原劑，ATP提供能量，
還原三碳化合物，生成有機物和水。
③、場所：葉綠體基質中。
④、能量變化：活躍化學能轉變成有機物中穩定化學能。
⑷、過程圖（P-103圖5-15）
二、應會知識點
1、光合作用中色素的吸收峰（P-99圖5-10）
2、葉綠體結構（P-99圖5-11）
⑴、具有內外雙層膜。
⑵、具有基粒——由類囊體色素。
⑶、二氧化硅作用：使研磨更充分。
3、化能合成作用
⑴、概念：指利用環境中某些無機物氧化時釋放的能量，將二氧化碳和水制造成儲存能量的有機物的合成作用。
⑵、典型生物：硝化細菌、鐵細菌、瘤細菌等。
⑶、硝化細菌：原核生物，能利用環境中氨（NH3）氧化生成亞硝酸（HNO2）或硝酸（HNO3）釋放的化學能，
將二氧化碳和水合成為糖類。
⑷、能進行化能合成作用的生物也是自養生物。
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