第五章 细胞的能量供应和利用 第四节 能量之源——光与光合作用
一、应牢记知识点
1、追根溯源,绝大多数活细胞所需能量的最终源头是太阳光能.
2、将光能转换成细胞能利用的化学能的是光合作用.
3、叶绿体中的色素及吸收光谱
⑴、叶绿素（含量约占3/4）
①、叶绿素a ——蓝绿色——主要吸收蓝紫光和红光
②、叶绿素b ——黄绿色——主要吸收蓝紫光和红光
⑵、类胡萝卜素（含量约占1/4）
①、胡萝卜素——橙黄色——主要吸收蓝紫光
②、叶黄素——黄色——主要吸收蓝紫光
4、叶绿体中色素的提取和分离
⑴、提取方法：丙酮做溶剂.
⑵、碳酸钙的作用：防止研磨过程中破坏色素.
⑶、二氧化硅作用：使研磨更充分.
⑷、分离方法：纸层析法
⑸、层析液：20份石油醚 ：2份酒精 ：1份丙酮混合
⑹、层析结果：从上到下——胡黄ab
⑺、滤液细线要求：细、均匀、直
⑻、层析要求：层析液不能没及滤液细线.
5、叶绿体中光和色素的分布——叶绿体类囊体薄膜上
6、光合作用场所——叶绿体
叶绿体是光合作用的场所；
叶绿体基粒类囊体膜上,分布着与光化作用有关的色素和酶.
7、光合作用概念：
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能量的有机物,并且释放出氧气的过程.
8、光合作用反应式：
光能
CO2 + H2O ——→ （CH2O）+ O2
叶绿体
光能
6CO2 + 12H2O ——→C6H12O6 + 6H2O + 6O2
叶绿体
9、1771年,英国科学家普利斯特利（J .Priestly,1773—1804）实验证实：植物能更新空气.
10、荷兰科学家英格豪斯（J .Ingen – housz）发现：只有在阳光照射下,只有绿叶才能更新空气.
11、1785年明确了：绿叶在光下吸收二氧化碳,释放氧气.
12、1845年,各国科学家梅耶（R .Mayer）指出：植物进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来.
13、1864年,德国科学家萨克斯（J .von .Sachs,1832——1897）实验证明：光合作用产生淀粉.
⑴、饥饿处理——将绿叶置于暗处数小时,耗尽其营养.
⑵、遮光处理——绿叶一半遮光,一半不遮光.
⑶、光照数小时——将绿叶放在光下,使之能进行光合作用.
⑷、碘蒸汽处理——遮光的一半无颜色变化,暴光的一侧边蓝绿色.
14、1939年,美国科学家鲁宾（S .Ruben）卡门（M .Kamen）同位素标记法实验证明：光合作用释放的
氧气来自水.
⑴、同位素标记法三要点：
①、用途：指用放射性同位素追踪物质的运行和变化规律.
②、方法：放射性同位素能发出射线,可以用仪器检测到.
③、特点：放射性同位素标记的化合物化学性质不改变,不影响细胞的代谢.
⑵、用18O标记H2O和CO2,得到H218O和C18O2.
⑶、将植物分成两组,一组提供H218O,另一组提供C18O2.
⑷、在其他条件都相同的情况下,分别检测植物释放的O2.
⑸、结果,只有提供H218O时,植物释放出18O2.
15、卡尔文循环——卡尔文（M .Calvin,1911——）实验
⑴、用14C标记CO2得14CO2
⑵、向小球藻提供14CO2,追踪光和作用过程中C的运动途径.
14CO2 —→14C3—→14C6H12O6
⑶、结论：
16、光合作用过程
⑴、光合作用包括：光反应、暗反应两个阶段.
⑵、光反应：
①、特点：指光合作用第一阶段,必须有光才能进行.
②、主要反应：色素分子吸收光能；分解水,产生[ H ]和氧气；生成ATP.
③、场所：叶绿体基粒囊状膜上.
④、能量变化：光能转变成ATP中活跃化学能.
⑶、暗反应
①、特点：指光合作用第二阶段,有光无光都能进行.
②、主要反应：固定二氧化碳生成三碳化合物；[ H ]做还原剂,ATP提供能量,
还原三碳化合物,生成有机物和水.
③、场所：叶绿体基质中.
④、能量变化：活跃化学能转变成有机物中稳定化学能.
⑷、过程图（P-103图5-15）
二、应会知识点
1、光合作用中色素的吸收峰（P-99图5-10）
2、叶绿体结构（P-99图5-11）
⑴、具有内外双层膜.
⑵、具有基粒——由类囊体色素.
⑶、二氧化硅作用：使研磨更充分.
3、化能合成作用
⑴、概念：指利用环境中某些无机物氧化时释放的能量,将二氧化碳和水制造成储存能量的有机物的合成作用.
⑵、典型生物：硝化细菌、铁细菌、瘤细菌等.
⑶、硝化细菌：原核生物,能利用环境中氨（NH3）氧化生成亚硝酸（HNO2）或硝酸（HNO3）释放的化学能,
将二氧化碳和水合成为糖类.
⑷、能进行化能合成作用的生物也是自养生物