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1)實(shí)驗(yàn)原理

Ⅰ、綠葉中的色素溶于無水乙醇，可用無水乙醇提取綠葉中的色素

Ⅱ、綠葉中的色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的在濾紙上擴(kuò)散得快，溶解度小的在濾紙上擴(kuò)散得慢

Ⅲ、葉綠素提取后易被破壞，可加入CaCO₃保護(hù)葉綠體中的色素

2)材料、儀器與用具

Ⅰ、新鮮的綠葉

Ⅱ、干燥的定性濾紙，試管，試管架，棉塞，研缽，玻璃漏斗，尼龍布（或紗布），毛細(xì)吸管，剪刀，藥勺，量筒，天平。

Ⅲ、無水乙醇，層析液，二氧化硅（研磨充分）和碳酸鈣。

3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

捕獲光能的色素包括葉綠素a（藍(lán)綠色）、葉綠素b（黃綠色）、葉黃素（黃色）和胡蘿卜素（橙黃色），轉(zhuǎn)化光能的色素為少數(shù)葉綠素a

葉綠素（葉綠素a和葉綠素b）主要吸收藍(lán)紫光和紅橙光，類胡蘿卜素（胡蘿卜素和葉黃素）主要吸收藍(lán)紫光

捕獲光能的色素位于類囊體的薄膜上

1)普里斯特利：植物能更新空氣

2)英格豪斯：植物在有光條件下才更新空氣

3)梅耶：光合作用的實(shí)質(zhì)是光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能并儲存起來

4)薩克斯的實(shí)驗(yàn)——研究光合作用的產(chǎn)物

Ⅰ、材料及預(yù)處理：天竺葵的綠葉在暗處放置一段時間（饑餓處理消耗掉其中的淀粉）

Ⅱ、實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果：

遮光處理→不產(chǎn)生淀粉

曝光處理→產(chǎn)生淀粉

Ⅲ、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光合作用的產(chǎn)物是淀粉。

5)恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)

Ⅰ、實(shí)驗(yàn)一：

黑暗條件下用極細(xì)光束照射水綿（具有帶狀葉綠體），好氧細(xì)菌分布在葉綠體被光照射的部分。完全曝光后，好氧細(xì)菌在葉綠體周圍均勻分布。這個實(shí)驗(yàn)說了葉綠體是光合作用的部位。

實(shí)驗(yàn)二：

好氧細(xì)胞主要分布在藍(lán)紫光和紅光照射部位，說明光合作用主要吸收紅光和藍(lán)紫光。

6)魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)——研究光合作用產(chǎn)物氧氣的來源

Ⅰ、實(shí)驗(yàn)方法：同位素標(biāo)記法

Ⅱ、實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果

第一組H₂¹⁸O＋CO₂→產(chǎn)物氧氣全部被¹⁸O標(biāo)記

第二組H₂O＋C¹⁸O₂→開始階段的產(chǎn)物氧氣中不含¹⁸O標(biāo)記

Ⅲ、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光合作用的產(chǎn)物氧氣來自于原料水的分解

7)卡爾文——研究有機(jī)物是怎樣合成的

二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物的過程（暗反應(yīng)或碳反應(yīng)）稱為卡爾文循環(huán)

光合作用分為兩個階段：光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)（碳反應(yīng)）階段

光反應(yīng)階段發(fā)生在類囊體薄膜上，其主要變化是葉綠體中的色素吸收光能，然后將吸收的能量用于推動水的光解和ATP的合成

Ⅰ、物質(zhì)變化：

①水的光解

H2O—光解→O2＋[H]（或NADPH）

②ATP的合成

ADP＋Pi＋能量—酶→ATP

Ⅱ、能量變化：光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP和[H]（NADPH還原型輔酶II）中不穩(wěn)定的化學(xué)能暫時儲存起來

注意：色素和相關(guān)酶類在類囊體薄膜上的有序排布是光反應(yīng)進(jìn)行的必要條件。

暗反應(yīng)階段發(fā)生在葉綠體基質(zhì)，其主要變化是固定CO2，并利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]制造糖類

Ⅰ、物質(zhì)變化：

①CO2的固定

CO2＋C5—酶→2C3

②C3的還原

C3＋ATP＋[H]—酶→C5＋（CH₂O）

Ⅱ、能量變化：不穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成（CH₂O）中穩(wěn)定的化學(xué)能儲存起來

注意：糖類要寫成（CH₂O），不能寫成CH₂O；還原氫要寫成[H]，而不能寫成H。

光合作用的總反應(yīng)方程式

H2O＋CO2—→O2＋（CH₂O）

1)實(shí)驗(yàn)原理

Ⅰ、光合作用強(qiáng)度可用單位時間內(nèi)通過光合作用制造的氧氣的量來表示

Ⅱ、氧氣在水中的溶解度?。ū緦?shí)驗(yàn)中可忽略），二氧化碳在水中的溶解度較大。綠色植物葉肉細(xì)胞間隙含有空氣，故其能漂浮在水面上；當(dāng)把葉肉細(xì)胞間隙的氣體抽去后，葉片下沉；植物光合作用釋放氧氣充滿葉肉細(xì)胞間隙后，葉片又上浮

Ⅲ、光照強(qiáng)度可以用不同功率的光源或相同功率的光源在不同的距離來控制

2)材料、儀器與用具

Ⅰ、綠色的嫩葉

Ⅱ、打孔器，注射器，臺燈，40W燈泡，100W燈泡，燒杯

光照（包括光照強(qiáng)度和光質(zhì)等）通過影響光反應(yīng)來影響光合作用

例如：有光照條件下才能進(jìn)行光合作用，黑暗時只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。光照強(qiáng)度、光的顏色（波長）等都對光合作用強(qiáng)度有影響。

二氧化碳做為暗反應(yīng)的原料，通過影響暗反應(yīng)來影響光合作用

例如：夏季晴朗的中午，一些植物會由于光照強(qiáng)、溫度高而關(guān)閉氣孔，從而導(dǎo)致二氧化碳的供應(yīng)減少，光合作用速率下降。這種情況被稱為“光合午休”。

溫度通過影響光合作用（主要是暗反應(yīng)中，也影響光反應(yīng)中）相關(guān)酶活性來影響光合作用

真正光合作用速率（總光合作用速率）

真正光合作用速率（總光合作用速率）可以用葉綠體在單位時間內(nèi)制造的糖類的量來表示，也可用葉綠體單位時間內(nèi)產(chǎn)生的氧氣的量或消耗的二氧化碳的量來表示。

表觀光合作用速率（凈光合作用速率）

植物細(xì)胞通過葉綠體制造的糖類，一部分被線粒體通過細(xì)胞呼吸被消耗，剩余部分才能積累在細(xì)胞中。植物細(xì)胞在單位時間內(nèi)積累的糖類的量叫做表觀光合作用強(qiáng)度（凈光合作用速率）。表觀光合作用強(qiáng)度也可用植物細(xì)胞在單位時間內(nèi)氧氣的釋放量或二氧化碳的吸收量來表示。

特別提示：區(qū)分總光合速率和凈光合速率是高中階段解決很多光合作用相關(guān)計(jì)算題的基礎(chǔ)。

下圖為凈光合速率隨光照強(qiáng)度變化的曲線圖，請認(rèn)真觀察和體會。

利用無機(jī)物氧化釋放的能量推動有機(jī)物的合成，這種合成作用叫做化能合成作用

例如：硝化細(xì)菌利用NH₃轉(zhuǎn)化成HNO₂和HNO₃釋放的能量推動有機(jī)物的合成。