《光合作用》重点知识拓展剖析及典例分析拓展一、光合色素分类及其物理性质、化学形成与功能叶绿体是进行光合作用的细胞器。叶绿体中的光合色素有叶绿素和类胡萝卜素两类。叶绿素分为叶绿素a和叶绿素b两种，均不溶于水，但易溶于酒精、丙酮、石油醚等有机溶剂中。叶绿素a的分子式为C55H72O5N4Mg，呈蓝绿色；叶绿素b的分子式为C55H70O6N4Mg，呈黄绿色。叶绿素吸收光谱的最强区域有两个：一个是在波长为640nm～660nm的红光部分，另一个在波长为430nm～450nm的蓝紫光部分。对其他光吸收较少，其中对绿光吸收最少，由于叶绿素吸收绿光最少，所以叶绿素的溶液呈绿色。叶绿体中的类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素两种，颜色分别是橙黄色和黄色，功能是吸收蓝紫光。除此之外还具有保护叶绿素，防止强烈光照伤害叶绿素的功能。植物叶子呈现的颜色是叶子中各种色素的综合表现。秋天，因低温、紫外线强烈等外界因素和叶片衰老等内部因素，叶绿素的合成速度低于分解的速度，叶绿素含量相对减少，而类胡萝卜—素分子比较稳定，不易破坏。所以叶片逐渐呈现类胡萝卜素的颜色黄色。所以许多条件影响叶绿素的生物合成。①光是影响叶绿素形成的主要条件。除了680nm以上波长以外，可见光中各波长的光照都能促进叶绿素的合成。但离体叶绿素在强光下易分解。②温度通过影响酶的活性来影响叶绿素的合成。一般来说，叶绿素合成的最低温度2℃～4℃，最适温度30℃，最高温度40℃。③矿质元素对叶绿素的合成也有很大“的影响。如N、Mg”是组成叶绿素的元素，当然不可缺少；Fe、Mn、Cu、Zn等是叶绿素形成过程中某些酶的活化剂，在叶绿素形成中起间接作用。④叶绿素形成和水有密切的关系。叶子缺乏水不但影响叶绿素的合成，而且促进已合成叶绿素加速分解，造成叶子发黄。拓展二、光合作用的过程光反应：在光反应阶段主要进行2个反应：一是叶绿素吸收光能后受激发而失去电子后，从水中夺取电子，使水分解，经一系列过程后，生成还原态的氢[H]和O2，这个过程称为水的光解，方程式可简写为：2H2O4[H]+O2；二是电子传递的过程中，利用另一部分电能将ADP和Pi合成ATP，这个过程称为光合磷酸化过程，方程式可简单表示为：ADP+PiATP。这2个过程都是在基粒片层结构薄膜上进行的。光反应的产物共有3种：[H]、ATP和O2。其中[H]和ATP是供给暗反应的原料，O2则释放到大气中，或被呼吸作用所利用。光反应的进行必须依赖于色素吸收的光能，所以必须在光下才能进行。暗反应：是在叶绿体的基质中进行的。进行暗反应必须具备4个基本条件：CO2、酶、[H]和ATP。其中[H]和ATP来自光反应，CO2主要来自大气中，酶是叶绿体本身所固有的。暗反应与光没有直接的关系，只要具备上述4个基本条件，不论有光和无光都能进行。在暗反应过程中，首先要用五碳化合物(简写为C5，其化学名称为1，5-二磷酸核酮糖，其中有高能磷酸键)固定CO2，并迅速生成2分子三碳化合物(简写为C3，化学名称为3-磷酸甘油酸)，然后在([H])还原和ATP提供能量下被还原成糖类(CH2O)，在此过程中还将再生出五碳化合物，所以暗反应是一个循环过程。因此生成1个葡萄糖分子实际需要6个CO2分子，6个五碳化合物参加固定。光反应和暗反应联系：光反应为暗反应提供了还原剂[H]和ATP；暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料拓展三、影响光合作用的因素光合作用是在植物有机体的内部和外部的综合条件的适当配合下进行的。因此内外条件的改变也就一定会影响到光合作用的进程或光合作用强度的改变。影响光合作用强度的外部因素主要有光照强度、CO2浓度、温度和无机盐（矿质营养）。（1）光：光照强弱直接影响光反应。植物的光合作用强度在一定范围内是随着光照强度的增加，同化CO2的速度也相应增加，但当光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强，这时就称为植物光合作用的光饱和点。（如图1）（2）温度：温度高低会影响酶的活性，主要影响暗反应（由于暗反应酶比光反应多得多）。在一定的温度范围内，提高温度可以提高酶的活性，加快反应速度。（如图2）（3）CO2浓度：CO2是光合作用的原料，直接影响暗反应。一般来说，在一定的范围内，植物光合作用的强...
