第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第四節(jié) 能量之源——光與光合作用
一、應(yīng)牢記知識點(diǎn)
1、追根溯源，絕大多數(shù)活細(xì)胞所需能量的最終源頭是太陽光能。
2、將光能轉(zhuǎn)換成細(xì)胞能利用的化學(xué)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(lán)綠色——主要吸收藍(lán)紫光和紅光
②、葉綠素b ——黃綠色——主要吸收藍(lán)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(lán)紫光
②、葉黃素——黃色——主要吸收藍(lán)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(jié)果：從上到下——胡黃ab
⑺、濾液細(xì)線要求：細(xì)、均勻、直
⑻、層析要求：層析液不能沒及濾液細(xì)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(guān)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(zhuǎn)化成儲存能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。
8、光合作用反應(yīng)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(xué)家普利斯特利（J .Priestly，1773—1804）實(shí)驗(yàn)證實(shí)：植物能更新空氣。
10、荷蘭科學(xué)家英格豪斯（J .Ingen – housz）發(fā)現(xiàn)：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(xué)家梅耶（R .Mayer）指出：植物進(jìn)行光合作用時(shí)，把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存起來。
13、1864年，德國科學(xué)家薩克斯（J .von .Sachs，1832——1897）實(shí)驗(yàn)證明：光合作用產(chǎn)生淀粉。
⑴、饑餓處理——將綠葉置于暗處數(shù)小時(shí)，耗盡其營養(yǎng)。
⑵、遮光處理——綠葉一半遮光，一半不遮光。
⑶、光照數(shù)小時(shí)——將綠葉放在光下，使之能進(jìn)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(cè)邊藍(lán)綠色。
14、1939年，美國科學(xué)家魯賓（S .Ruben）卡門（M .Kamen）同位素標(biāo)記法實(shí)驗(yàn)證明：光合作用釋放的
氧氣來自水。
⑴、同位素標(biāo)記法三要點(diǎn)：
①、用途：指用放射性同位素追蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律。
②、方法：放射性同位素能發(fā)出射線，可以用儀器檢測到。
③、特點(diǎn)：放射性同位素標(biāo)記的化合物化學(xué)性質(zhì)不改變，不影響細(xì)胞的代謝。
⑵、用18O標(biāo)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(jié)果，只有提供H218O時(shí)，植物釋放出18O2。
15、卡爾文循環(huán)——卡爾文（M .Calvin，1911——）實(shí)驗(yàn)
⑴、用14C標(biāo)記CO2得14CO2
⑵、向小球藻提供14CO2，追蹤光和作用過程中C的運(yùn)動途徑。
⑶、結(jié)論：
16、光合作用過程
⑴、光合作用包括：光反應(yīng)、暗反應(yīng)兩個(gè)階段。
⑵、光反應(yīng)：
①、特點(diǎn)：指光合作用第一階段，必須有光才能進(jìn)行。
②、主要反應(yīng)：色素分子吸收光能；分解水，產(chǎn)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(zhuǎn)變成ATP中活躍化學(xué)能。
⑶、暗反應(yīng)
①、特點(diǎn)：指光合作用第二階段，有光無光都能進(jìn)行。
②、主要反應(yīng)：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(jī)物和水。
③、場所：葉綠體基質(zhì)中。
④、能量變化：活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能。
⑷、過程圖（P-103圖5-15）
二、應(yīng)會知識點(diǎn)
1、光合作用中色素的吸收峰（P-99圖5-10）
2、葉綠體結(jié)構(gòu)（P-99圖5-11）
⑴、具有內(nèi)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(huán)境中某些無機(jī)物氧化時(shí)釋放的能量，將二氧化碳和水制造成儲存能量的有機(jī)物的合成作用。
⑵、典型生物：硝化細(xì)菌、鐵細(xì)菌、瘤細(xì)菌等。
⑶、硝化細(xì)菌：原核生物，能利用環(huán)境中氨（NH3）氧化生成亞硝酸（HNO2）或硝酸（HNO3）釋放的化學(xué)能，
將二氧化碳和水合成為糖類。
⑷、能進(jìn)行化能合成作用的生物也是自養(yǎng)生物。
