一、捕获光能的色素和叶绿体的结构
1.叶绿体的结构
2. 叶绿体色素的种类和功能
二、绿叶中色素的提取和分离
1. 实验原理
（1）提取：叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。
（2）分离：各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，反之则慢，从而使各种色素相互分离。
2. 过程
（1）提取色素
①取材：称取5 g绿色叶片；
②研磨：加少许SiO2、CaCO3和10 mL无水乙醇；
③过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布；
④收集：收集滤液，试管口用棉塞塞严
（2）色素的分离
①制备滤纸条：将干燥滤纸剪成长与宽略小于试管长和宽的滤纸条，并在一端剪去两角，在距剪去两个角一端1cm处用铅笔画一条细的横线。
②画滤液细线：用毛细吸管吸取少量滤液，在滤纸条上沿铅笔线画出一条细线，待滤液干后，重复画一两次。
③分离色素：将3 mL层析液倒入试管中，装置如下图所示，插入滤纸条，有滤液细线的一端朝下，随后用软木塞塞紧试管口。
注意：不能让滤纸条上的滤液细线触到层析液。
④观察滤纸条上的色素带：滤纸条上色素带有四条。如下表所示：
三、光合作用的发现历程
1.1771年，英国普利斯特利指出：植物可以更新空气。
2.1779年，荷兰英格毫斯指出：植物要更新空气必须要有阳光和绿叶。
3.1845年，德国梅耶指出：植物能把光能转换成化学能。
4.1864年，德国萨克斯证明：光合作用的产物出除氧气外还有淀粉。
5.1880年，美国的恩格尔曼证明：氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是进行光合作用的场所。
6.1939年，美国鲁宾和卡门利用同位素标记法证明：光合作用释放的氧气来自于水。
7.1948年，美国卡尔文利用14C标记的二氧化碳追踪检测其放射性，探明二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径。
四、光合作用的过程小结
1.光合图解
2.光合作用过程小结
3.探究外界条件变化时C5、C3、[H]等物质含量的变化
五、光合作用的影响因素
1.光照强度：在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。
（1）曲线分析：
①A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放CO2量表明此时的呼吸强度。
②AB：表明光照强度加强，光合作用逐渐加强。
③B点：光合作用强度=细胞呼吸强度，称B点对应的光照强度为光补偿点（白天的光照强度在光补偿点以上，植物才能正常生长）。
④BC：随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强。
⑤C点：对应的光照强度为光饱和点。
（2）应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如上图中虚线所示。
间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。
2.光照面积（如下图所示）。
（1）曲线分析：
①OA：随叶面积指数的不断增大，光合作用实际量不断增大。
②A点：为光合作用面积的饱和点。此后随叶面积指数的增大，光合作用不再增加，原因是有很多叶被遮挡。
③OB：干物质量随光合作用增加而增加。
④OC：叶片随叶面积指数的不断增加，呼吸量不断增加，而由于A点后光合作用不再增加，所以干物质积累量不断降低。
（2）应用：应适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长，合理密植。
3.CO2浓度（如下图所示）。
（1）曲线分析：曲线表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。
A点：即CO2达到饱和时，光合作用速率就不再增加了。
（2）应用：“正其行，通其风”，温室内充CO2，即提高CO2浓度，是增加产量的方法。
4.含水量及矿质元素（如下图所示）。
（1）曲线分析：
①OA：水是光合作用的原料，矿质元素直接或间接影响光合作用。在一定范围内，水和矿质元素越多，光合作用速率越快。
②A点：即水、矿质元素达到饱和时，光合作用速率就不再增加了。
（2）应用：
①合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成速率，增加光合作用速率。
②施用有机肥后，经土壤微生物分解后，既可为植物补充CO2，又可为植物提供各种矿质元素。
5.温度（如下图所示）。
（1）曲线分析：
光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影响酶的活性。
一般植物在10～35 ℃下正常进行光合作用，其中AB段（10～35 ℃）光合作用随温度的升高而逐渐加强，B点（35 ℃）以上光合酶活性下降，光合作用开始下降，50 ℃左右光合作用完全停止。
（2）应用：冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。
白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用速率；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。
6.叶龄（如下图所示）。
（1）曲线分析：
①OA：为幼叶，随幼叶的不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断增加。
②AB：为壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合作用速率也基本稳定。
③BC：为老叶，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合作用速率也随之下降。
（2）应用
农作物、果树管理后期，适当摘除老叶、残叶及茎叶，可降低其细胞呼吸，减少有机物的消耗。
6. 多种因子对光合作用的影响
（1）曲线分析：P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高。
当到Q点时，横坐标所表示的因子不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高图示中的其他因子。
（2）应用：为了获得更大产量应该协调控制多个光合作用的影响因素，当一个条件受限时，可以通过加强其他条件来改善光合作用状况。
六、化能合成作用
1.概念：少数种类的细菌不能进行光合作用，但能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫化能合成作用。
2.实例：生活在土壤中的硝化细菌，能将土壤中的氨氧化成亚硝酸，进而将亚硝酸氧化成硝酸。
它能利用这两个化学反应中释放出的化学能，将二氧化碳和水合成为糖类，供硝化细菌维持自身的生命活动，过程图解如下图所示。
