第7讲 光合作用
[考试标准]
知识内容 必考要求 加试要求 (1)光合作用的概念、阶段、场所和产物 b b 光合(2)色素的种类、颜色和吸收光谱 a a 作用 (3)光反应和碳反应的过程 b b (4)活动：光合色素的提取与分离 b b 考点一 光合色素和叶绿体的结构
1．叶绿体的结构与功能 (1)结构模式图
?外表：①双层膜
(2)结构???内部?②基质：含有与碳反应有关的酶
?③基粒：由类囊体堆叠而成，分布有??
色素和与光反应有关的酶
决定
(3)功能：进行光合作用的场所。 2．叶绿体中的色素及色素的吸收光谱
由图可以看出：
1
(1)叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。
(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。 [诊断与思考]
1．判断下列叙述的正误
(1)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中( × ) (2)叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素( √ )
(3)叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同( √ ) (4)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光( × ) (5)叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多( × ) 2．为什么叶片一般呈现绿色？
提示 因为叶绿素对绿光吸收很少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。 3．为什么无色透明的大棚中植物的光合效率最高？
提示 无色透明大棚能透过日光中各种色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。
4．如图是恩格尔曼实验装置改装示意图，光线先通过三棱镜再通过叶绿体色素提取液后照射玻片上的水绵，一段时间后，水绵周围好氧细菌分布无显著变化，请分析其原因。
提示 三棱镜将光分为七色光，叶绿体色素提取液主要吸收红光和蓝紫光，故透过三棱镜再通过叶绿体色素提取液后照射到水绵上的光，没有红光和蓝紫光，使水绵不同部位的光合作用变化不大，产生氧气的量大致相同，因此水绵周围好氧细菌分布无显著变化。
题组一 根据吸收光谱确定光合色素的功能
1．如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断，以下说法不正确的是( )
2
A．由图可知，类胡萝卜素主要吸收400～500nm波长的光
B．用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度 C．由550nm波长的光转为670nm波长的光后，叶绿体中三碳酸分子的量增加 D．土壤中缺乏镁时，植物对420～470nm波长的光的利用量显著减少 答案 C
解析 类胡萝卜素主要吸收400～500nm波长的光，A正确；据图可知，用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度，B正确；由550nm波长的光转为670nm波长的光后，色素吸收光能增强，光反应增强，三碳酸分子还原加速，叶绿体中三碳酸分子的量将减少，C项错误；叶绿素b主要吸收420～470nm波长的光，缺镁时叶绿素合成减少，所以此波段的光的利用量显著减少，D正确。
2．将可见光通过三棱镜后照射到绿色植物叶片的某种色素提取液上，可获得该吸收光谱(图中的数字表示光的波长，单位为nm，暗带表示溶液吸收该波长的光后形成的光谱)。则该色素是( )
A．类胡萝卜素 B．叶黄素 C．胡萝卜素 D．叶绿素a 答案 D
解析 叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素。其中，叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光。从图中可以看出，该色素主要吸收了红光和蓝紫光，所以该色素为叶绿素a。 题组二 叶片颜色与其色素的相关性分析
3．某研究小组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是( ) A．光吸收差异显著，色素带缺第2条 B．光吸收差异不显著，色素带缺第2条 C．光吸收差异显著，色素带缺第3条 D．光吸收差异不显著，色素带缺第3条 答案 B
解析 胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，所以缺少叶黄素时对红光的吸收差异不显著；叶绿体中色素层析后色素带从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，所以本题正确答案为B。
4．红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是( )
3
A．红枫叶片不含叶绿素
B．红枫叶片呈红色是因为吸收了红光 C．红枫叶片能吸收光能进行光合作用 D．液泡中色素吸收的光能用于光合作用 答案 C
解析 红枫叶片含叶绿素，可进行光合作用，红枫叶片呈红色是因液泡中含有花青素，花青素是不能吸收光能进行光合作用的。
色素与叶片颜色
正常绿色 正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例为3∶1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色 寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，叶片显示出类胡萝卜素的颜色而变黄 秋天降温时，植物体为适应寒冷环境，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶片呈现红色 考点二 光合作用的过程
叶色变黄 叶色变红
1．写出光合作用的总反应式及各元素的去向 答案
2．完善光合作用的过程
[诊断与思考]
4
