08 光合作用

光合色素

色素的种类及分布

光合色素分为叶绿素和类胡萝卜素

• 叶绿体当中的色素。液泡中的色素不能光合作用。
• 绿色植物中叶绿素占的多，大概 $\frac{3}{4}$
• 植物看起来是绿的，是因为叶绿体。叶绿体看起来是绿的，是因为叶绿体内的内囊体薄膜是绿的

横坐标是波长，纵坐标是吸收率（红光的波长最长）

• 叶绿素，包括叶绿素 a、叶绿素 b，它们俩主要吸收的光都是蓝紫光和红光。据图也可以看出，曲线是两边高，中间低。
• 类胡萝卜素，据图可以看出，曲线是左边高，右边低到几乎没有。所以主要吸收蓝紫光。

色素的功能

色素可以吸收、传递和转化光能。

(1) 绝大多数的叶绿素 a 分子和全部的叶绿素 b 分子、胡萝卜素、叶黄素具有吸收和传递光能的作用，它们把光能传递给极少数处于有特殊状态的叶绿素 a 分子。

绝大多数的叶绿素 a 分子和全部的叶绿素 b 分子、胡萝卜素、叶黄素，我们成为天线色素。因为它们不能转化光能，只能把光能传递给能转化光能的少数叶绿素 a 分子。

(2) 只有处于特殊状态的叶绿素 a 分子能转化光能，从而进行光化学作用（光能 -> 电能 -> 化学能）。

影响叶绿素合成的因素

(1) 光照：光是影响叶绿素合成的主要因素

(2) 温度：低温时，叶绿素分子易被破坏，叶片发黄

(3) 矿质元素。比如缺 $M{g}^{2+},N$ 都会影响叶绿素的合成。

光合作用过程

光合作用的定义

光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。

能量转化过程：光能 ---> 电能 $e^{-}$ ---> 活跃的化学能 ---> 稳定化学能

光合作用的主要场所

对于真核生物来说，主要场所是叶绿体。原核生物的场所就直接是细胞质基质。

暗反应又称卡尔文循环。

光合作用产生还原性氢 [H] 和 ATP 的具体过程：

TIP

还原性 H 可以认为是 0 价的 H 元素。

光合作用影响因素及应用

TIP

a 点过后，光合速率几乎不变，影响因素有：

• $C{O}_2$ 浓度
• 酶的活性
• 色素的种类和数量

TIP

限制光合速率不再增加的因素有：

• 光照强度
• 酶
• 色素的含量

例题

题 1

解

绿色薄膜，只能透过绿光。

同理，红色薄膜，只能透过红光。

$D$

题 2

解

A 低温叶绿素易被破坏，但并不是没有。错。

B 应该不吸收。

C

D 错。液泡中色素能光合作用，要叶绿体干嘛。

$C$

题 3

解

D 可以少量合成。因为还有一些剩余的 [H] 和 ATP。

$D$

题 4

解

1. 不能。阴雨天没啥光合作用，提高温度只增强呼吸作用。
2. 可以。白天升温，升高光合作用速率，夜晚降温，降低呼吸作用速率。
3. 可以
4. 可以。
5. 增加二氧化碳浓度，可以。

$B$

题 5

解

$A$

题 6

解

C 温度继续升高，酶可能失活。

$C$