爱华网⒈叶绿体中色素的种类、颜色及其作用
⒉光合作用的概念及其实质
⒊光合作用的过程、光反应、暗反应的区别及其联系
⒋光合作用的反应式
⒌水分的运输、利用光合作用的意义
【重点、难点、知识点讲解】
一、叶绿体中的色素种类
高等植物的叶绿体中的色素主要存在于叶绿体的基粒片层结构薄膜上，主要有两大类：叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素又分为叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素又分为胡萝卜素和叶黄素两类，我们可以用纸层析法将以上四种色素进行分离。
注意：①叶绿体中的叶绿素a和叶绿素b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（C55H72O5N4Mg）呈蓝绿色，叶绿素b（C55H70O6N4Mg）呈黄绿色。叶绿素吸收光的能力极强。如果把叶绿素溶液放在光源与分光镜之间可以看到光谱中有些波长的光线被吸收了。因此在光谱上就出现了黑色或暗带，这种光谱叫吸收光谱。叶绿素吸收光谱的最强区有两个：一个是在波长为640——660纳米的红光部分，另一个在波长为430——450纳米的蓝紫光部分。对其它光吸收较少，由于叶绿素吸收绿光最少，所以叶绿素的溶液呈现绿色。我们看到的颜色是反射光，不反射的光大多被吸收，色素吸收的光能都能直接或间接地用于光合作用。
叶绿体中的类胡萝卜素包括胡萝卜素（C40H56）和叶黄色（C40H56O2）两种在颜色上分别是橙黄色和黄色，其功能主要吸收蓝紫光。除此之外，还有保护叶绿素，防止强烈光照伤害叶绿色的功能。
②植物叶子呈现的颜色是叶子各种色素的综合表现。其中主要是绿色的叶绿素和黄色的类胡萝卜素之间的比例。一般来说，正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比例约为4：1，叶绿素a和叶绿素b约为3：1，叶黄素和胡萝卜素约为2：1。因为叶绿色比黄色的类胡萝卜素多，所以正常的叶子总是呈绿色。秋天，因低温，紫外线强等因素，叶片衰老，叶绿素被破坏，含量减少，而类胡萝卜素比较稳定，所以呈现黄色。至于红叶，因秋天降温，体内积累较多的糖分以适应寒冷，体内可溶性糖多了，就形成了较多的花色素，同时秋天叶子内的pH值改变，叶内呈酸性，使花色素表现出红色。
二、光合作用的过程
光合作用的知识包括光合作用的概念、过程、实质等，其中光合作用的过程是教材的重点和难点，光合作用从总体上看是一个氧化还原过程，在常温常压下在植物体外是无法实现的，但在绿色植物体内，由于叶绿素吸收了光能作为光合作用的推动力，把很难还原的CO2分子变成富含能量的有机物，这一过程包括了一系列的物质变化的能量变化过程，它分为光反应和暗反应两个阶段。光反应是需要光照和叶绿素的反应。在光反应中，叶绿素分子吸收光能，一方面将水光解为氢和氧，氧放出，氢是还原剂，参与暗反应；另一方面将吸收的光能部分地转移给ADP，结合1个磷酸形成ATP，把光能转变成活跃的化学能贮存在ATP的高能磷酸键中，这一过程也称光合磷酸化。光反应的产物是[H]、ATP和O2。暗反应不需要光，有光无光都可以进行，但必须有多糖酶的催化作用才能完成，因此也称酶促反应。主要包括两个步骤：一是CO2的固定，即CO2和一个五碳化合物（二磷酸核糖酮）结合形成2分子的三碳化合物（磷酸甘油酸），CO2以羧基的形式被固定下来。二是CO2还原成糖。最终光合作用使CO2中的碳转化成有机物中的碳，光能转变成贮存于有机物中的化学能。
注意：①绿色植物进行光合作用和器官主要是绿叶，光合作用的场所是叶绿体，光反应是在叶绿体的基粒片层结构薄膜是进行的，暗反应则是在叶绿体的基质中进行的。
② 光合作用产生的O2是来自CO2还是H2O，下图为同位素18O研究光合作用过程的示意
对照甲、乙图产生的氧气我们可以看出图中A为O2而B为18O，由此可以证明光合作用产生的氧气来源于参加反应的水而不是CO2。同时科学家还证明每产生1分子的葡萄糖，可以得到6分子的O2，根据该实验的变化还可以得出光合作用的总反应式为：
光能
6CO2+12H2O*————→C6H12O6+6H2O+6O2*（标*的为18O）
叶绿体
③光合作用的反应式中两侧的水不能抵消去。通过小球藻实验我们可以看出产生6分子氧气需12分子水（因氧气中的氧全部来自H2O而不是来自CO2），生成物水和葡萄糖中的氧气来自CO2。
④影响光合作用的条件主要包括光（可分为光照强度和光照时间的长短），环境中CO2的浓度、温度（主要影响光合作用酶的催化作用）及水肥条件等。这些因素中，任何一种的改变都将影响光合作用的进程。这些都是该部分出考题多且难度大之所在。
⑤光反应与暗反应的区别与联系
关于光反应与暗反应的区别与联系可归纳为下表：
比较项目光反应暗反应
区别部位叶绿体内，基粒片层结构薄膜上叶绿体内，基质中
条件光、叶绿素许多有关的酶
物质变化①水的光解
叶绿素
2H2O————→4[H]+O2↑
吸收光能
②ATP的形成：
酶
ADP+Pi+能量——→ATP①CO2被固定
酶
CO2+C5—→2C3
②CO2被还原成糖：
[H]
2C3———→C6H12O6
酶ATP
能量变化光能转变成ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能转变成C6H12O6中稳定的化学能
联系 光反应的产物[H]是暗反应中CO2的还原剂；光反应形成的ATP为暗反应提供能量。
暗反应产生的ADP和Pi为光反应形成ATP提供原料；暗反应继续完成把无机物合成有机物，把能量贮存在有机物中的过程。
⑥光合速度的日变化。影响光合作用的外界条件每天都在时时刻刻变化着，所以光合作用速度在一天中也有变化。例如当晴天无云而太阳光照强烈时，光合作用便形成两个高峰，一个是在上午，一个在下午。中午前后光合作用下降，呈现“午休”现象，其原因有三点：第一，水分在中午供给不上，气孔关闭；第二，CO2供应不足；第三，光合产物来不及分解运走，积累在叶肉细胞的细胞质中，阻碍细胞内CO2的运输。
⑦通过光合作用的过程，搞清光合作用的实质，即光合作用将无机物合成有机物，同时将光能转变成化学能贮存在有机物中。并明确光合作用是最基本的物质代谢和能量代谢。
三、光合作用的意义
地球上遍布着绿色植物，它们进行光合作用的规模非常大，成为生物体内所有物质代谢和能量代谢的基础。光合作用对于人类的生存和自然界的生态平衡都有极其重要的意义，其中的物质转变和能量转变是是重点内容之一。光合作用的意义主要表现在：
第一，绿色植物的光合作用完成了自然界规模巨大的物质转变。它把无机物转变成有机物，不仅构成植物体的本身，同时也为异养生物以及人类制造了食物和其它生活原料。
第二，绿色植物的光合作用同时又完成了自然界规模巨大的能量转变。在这一过程中它把太阳投射到地球表面的一部分辐射能，转变为贮存在有机物中的化学能。而这个能量几乎是所有生物生命活动所需要能量的最初来源。
第三，绿色植物的光合作用从根本上改变了地面上的生活环境，由于光合作用产生O2，把原先没有氧的地面改变成了有氧的环境，对于生物的进化是有极大的意义。
【本节小结】
光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢，它是地球上一切生物生存、繁衍和发展的根基。光合作用进行的场所是叶绿体，而叶绿体中能够吸收、利用光能的物质是叶绿素等色素分子。光合作用的过程包括光反应和暗反应两个阶段。其中[H]和ATP是两个阶段联系的的桥梁。光合作用的结果是将无机物合成有机物。同时将光能转变成化学能贮存在有机物中。光合作用对于自然界中的生物物质代谢和能量代谢以及人类的生存都有重要的意义。
绿色植物的新陈代谢 四、呼吸作用
【学习目标】
⒈呼吸作用的概念、方式
⒉呼吸作用的实质
⒊有氧呼吸的概念
⒋有氧呼吸的过程
⒌无氧呼吸的概念
⒍元氧呼吸的过程
⒎有氧呼吸和无氧呼吸的异同
⒏呼吸作用的生理意义
【重点、难点、知识点讲解】
呼吸作用是物质妥解释放能量的过程，是所有的动物和植物都具有一项生命活动。植物的呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型，呼吸作用的过程是本部分知识的重点和难点。
一、有氧呼吸
有氧呼吸是生物最重要的呼吸方式。有氧呼吸的过程可分为三个阶段，从物质变化的角度来看，有氧呼吸是有机物脱去氢，脱下的氢与氧结合生成水（即氧化），又脱去二氧化碳，而分解成无机物；从能量变化的角度来看，有氧呼吸是在有机物逐步分解中，使贮存在有机物中的能量逐步转移到ATP中，一部分能量则以热能散失。有氧呼吸的过程是重要考点。
注意：①学习有氧呼吸的概念应抓住几个关键，第一，条件：主要是在线粒体中进行，需氧参加；第二，物质变化：有机物彻底分解成无机物；第三，能量变化：释放大量能量。这三者之间是必然联系的，线粒体中存在着大量的有氧呼吸酶，从而保证物质分解和能量释放的正常进行；氧气的参加，使有机物能够彻底地分解，在它彻底氧化时，使贮存的大量能量被释放出来，供生物体利用。
②有氧呼吸的过程可分为三个阶段，如右图：
第一阶段：葡萄糖初步分解。从物质变化方面看：第一，葡萄糖分解成丙酮酸；第二，产生少量[H]。从能量变化方面看，由于葡萄糖初步分解，释放少量能量，形成少量ATP。从图中我们可以看出，第一阶段不是在线粒体中进行，而是在细胞质的基质中进行。
第二阶段：丙酮酸彻底分解。从物质变化方面看：第一，丙酮酸分解产生CO2；第二，同时脱下剩下来的氢；从能量变化看，释放少量能量形成少量ATP。这一步发生在线粒体的基质中，因为基质中有大量有关的酶。
第三阶段：一方面前两个阶段脱下来的[H]经过一系列的物质的传递与氧结合成水；另一方面在传递氢的过程中，大量ATP形成。这一阶段是产能最多，需要许多酶的催化线粒体内膜折迭扩大了这些酶附着的面积，因此在酶集中处，形成基粒。这一阶段产生在线粒体的内膜。综上所述，我们可以看出线粒体是有氧呼吸的主要场所（考点之一），在线粒体内形成的ATP约占有氧呼吸全过程形成ATP总量的95%，所以称线粒体是各种生命活动的“动力工厂”。
二、无氧呼吸
绿色植物的呼吸作用以有氧呼吸为主，它是在有氧的条件下进行的。当生物体缺氧时，生物体可进行另一类的呼吸----无氧呼吸，无氧呼吸的过程是本部分知识的重点。无氧呼吸的全过程可分为两个阶段。第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，第二阶段有两种不同情况，一种是在某些酶的作用下丙酮酸脱去一个CO2后，与第一阶段脱下的[H]结合，形成酒精，并产生少量的能量；另一种是有些植物因为细胞中酶的不同，丙酮酸直接与第一阶段脱下的[H]结合形成乳酸（如玉米的胚、马铃薯的块茎等），并产生少量能量。无氧呼吸进行的场所是细胞质基质。
注意：①对无氧呼吸概念的理解应抓住以下三点：第一，条件：不需要氧气，只要相应的酶；第二，物质变化：由于摧氧，葡萄糖不能彻底分解而产生酒精或乳酸等不彻底的氧化产物；第三，能量变化：由于产物中还贮存着许多能量（如酒精燃烧产热、乳酸中含营养），所以释能少。
②有少数植物的组织在有氧条件下也能进行无氧呼吸，如小麦、水稻、玉米等种子的胚发芽的早期。
③一些高等植物在通气不良时，也会诱发无氧呼吸，如苹果和梨贮存久了会产生酒味。
④一般陆生植物不能长时间靠无氧呼吸来维持正常的生命活动。因为无氧呼吸放能少，再者产生的酒精对细胞有毒害作用，如植物长时间淹水出现烂根现象。所以在作物栽培中要注意适量浇水，水多了要排水，要常松土，以便增加土壤的氧气，使根部呼吸作用能正常进行。
三、有氧呼吸和无氧呼吸的区别及联系
从呼吸作用的过程中不难发现两种呼吸的区别，但两种呼吸也有共同点，从物质和能量的变化来看，二者都是分解有机物释放能量（呼吸作用的实质），从过程来看两者呼吸类型的联系是从葡萄糖到丙酮酸这一步是完全相同的。本部分知识也是重要考点之一，出题多且难度大。为了便于理解列表如下。
呼吸类型有氧呼吸无氧呼吸
区别场所先细胞质，后线粒体细胞质
条件需要相应的酶参加，最后需要氧气参加不需氧，但需相应的酶参加
物质变化葡萄糖彻底分解产生CO2和H2O葡萄糖分解产生不彻底的氧化产物如酒精、乳酸等
能量变化释放大量能量，产生大量ATP
反应式 酶
C6H12O6---→6CO2+6H2O+能量 酶
C6H12O6---→2C2H5OH+2CO2+能量
酶
C6H12O6---→2C3H6O3+能量
相同点实质分解有机物，释放能量
联系从葡萄糖到丙酮酸这一步的化学反应完全相同
四、呼吸作用的生理意义
矿呼吸作用能为植物体进行生命活动提供能量，呼吸作用释放能量的速度较慢，且是逐步分解的，因此适合于细胞利用。呼吸作用释放的能量，一部分转变成热能而散失掉了，另一部分以ATP形式贮存着。以后当ATP分解时，它贮存的能量就释放出来，供给植物体进行生命活动的需用。例如，植物体对于矿质营养的吸收，有机物的运输和合成、细胞分裂和生长、植物的生长和发育等等，无一不需要能量。任何活的细胞都在不停地进行呼吸作用，呼吸作用的停止就意味着细胞的死亡。应特别注意的是，呼吸作用产生的能量必须形成ATP和ATP的水解，才能用于各项生命活动。
【本节小结】
呼吸作用在绿色植物的生命活动过程中时时刻刻地进行着，呼吸作用是分解物质释放能量的过程，属于异化作用。呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型，有氧呼吸和无氧呼吸的过程既有区别又有联系。呼吸作用的过程产生一系列的中间产物，这些中间产物很不稳定，成为进一步合成植物体内各种重要化合物的原料，也就是在植物体内有机物转变方面起着枢纽作用。呼吸作用是一个放能的过程，它逐步放出能量，一部分以热能的形式散失于环境中，其余的则转移到ATP中，为植物的各项生理活动利用。
绿色植物水分和矿质代谢
