光合作用:捕获阳光的绿色工厂

地球每年通过光合作用把上万亿千克的太阳能「锁」进有机物——你呼吸的每一口氧气、吃的每一顿饭,都是叶绿体的产品。本章是高考实验与曲线题的第一大户,抓住「两条流水线(光反应、暗反应)+ 三个变量(光、、温度)」就能稳住基本盘。

色素:工厂的「采光系统」

绿叶中的色素位于叶绿体类囊体薄膜上。提取用无水乙醇(色素溶于有机溶剂),研磨时加 (使研磨充分)、(防止研磨中色素被破坏);分离用纸层析法——四种色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快。

滤纸条上四条色素带,从上到下:

顺序 色素 颜色 记忆要点
1(最快) 胡萝卜素 橙黄色 溶解度最高
2 叶黄素 黄色 两类胡萝卜素合称「类胡萝卜素」,主要吸收蓝紫光
3 叶绿素 a 蓝绿色 含量最多,带宽
4(最慢) 叶绿素 b 黄绿色 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,基本不吸收绿光——所以叶子呈绿色

易错点:色素带的宽窄代表含量,位置(扩散距离)代表溶解度;秋天叶子变黄是叶绿素分解快、类胡萝卜素显色;「绿叶中色素的提取和分离」实验滤液细线要画得细、直、齐且干燥后再画第二次。

探究历程:课本上的五个「名场面」

光反应与暗反应:两条衔接的流水线

两者的物质联系是考试命题的「暗门」:光照突然停止 ⇒ 光反应骤停 ⇒ 、ATP 减少 ⇒ 还原受阻而积累、 因来源少而减少; 供应突然停止 ⇒ 生成受阻而减少、 积累。把这张「增减表」推熟,考试只需代入条件。

总反应式:

公式 (1)

影响光合作用的环境因素

分析光照强度曲线必须区分真光合与净光合:

公式 (2)

例(密闭装置分析):密闭玻璃罩中放一株植物,中午光照最强时测定光合速率反而出现低谷(「光合午休」)。

原因链:光照过强、温度过高 ⇒ 植物蒸腾失水过多 ⇒ 气孔部分关闭 ⇒ 进入减少 ⇒ 暗反应减弱 ⇒ 光合速率下降。对策:适当遮阴、通风(补充 )。大棚生产中增施有机肥(分解释放 )、施用气肥、保持通风,都是围绕「抬升暗反应原料浓度」做文章。

光合与呼吸的联手表

记忆点:光合作用的全部公式可以压缩成三句——光反应产「氢」产「钱」(ATP),暗反应「固碳」还「原」成糖;光骤停卡还原、碳骤停卡固定。把两条流水线画熟,一切曲线题都只是在这张图上加条件。