第5课时 绿色植物的物质和能量转换
2023年高考生物一轮复习(新人教新高考) 第3单元 第5课时 捕获光能的色素和结构
第5课时捕获光能的色素和结构课标要求 1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。
2.活动：提取和分离绿叶中的色素。
1．绿叶中色素的提取和分离(1)实验原理(2)实验步骤(3)实验结果色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度胡萝卜素橙黄色最少最高最快叶黄素黄色较少较高较快叶绿素a 蓝绿色最多较低较慢叶绿素b 黄绿色较多最低最慢(4)实验出现异常现象的原因分析异常现象原因分析收集到的滤①未加二氧化硅，研磨不充分；液绿色过浅②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少；③一次加入大量的无水乙醇，提取液浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇)；④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏滤纸条色素带重叠①滤液细线不直；②滤液细线过粗滤纸条无色素带①忘记画滤液细线；②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中2．叶绿体中色素的吸收光谱分析由图可以看出：源于必修1 P99“图5－12”、“旁栏思考”及P101“拓展应用”(1)从叶绿素吸收光谱图可知：叶绿素a在红光部分的吸收带较叶绿素b偏向长波方面，且吸收光谱带比叶绿素b宽，叶绿素b在蓝紫光部分的吸收光谱带比叶绿素a宽(填“宽”或“窄”)。
(2)研究表明：在遮光条件下，以蓝紫光为主的散光占比增加。
请预测：在适当遮光的条件下叶片(比如同一植物底层叶片)中叶绿素a/b降低，弱光下的吸收能力增强，有利于提高植物的捕光能力，是对弱光环境的一种适应。
(3)植物工厂里为什么不用发绿光的光源？提示这种波长的光不能被光合色素吸收，因此不能用于光合作用中合成有机物。
(4)海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。
这种现象与光能的捕获有关吗？请根据材料作答。
材料藻类中色素种类及光在海水中的分布藻类色素种类含量最多的色素水层及主要存在的光绿藻叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，反射绿光浅水层存在红光和蓝紫光褐藻叶绿素a、叶绿素c、胡萝卜素、6种叶黄素某种叶黄素主要吸收绿光和蓝紫光，反射红黄光中水层存在绿光和蓝紫光红藻叶绿素a、叶绿素d、胡萝卜素、叶黄素、藻红素、藻蓝素藻红素主要吸收蓝紫光，反射红光深水层存在蓝紫光提示这与光能的捕获有关，不同颜色的藻类吸收不同波长的光，藻类本身的颜色是它们“反射”的光。
(学生版作业本A本)励耘新中考科学
第1课时多种多样的生物1第3课时种群、群落和生态系统3第5课时绿色植物的光合作用和呼吸作用5 第7课时人体的物质和能量转换(二)7第9课时生物的生殖和发育9第11课时健康地生活11第13课时物质的密度13第15课时波(二)15第17课时运动和力(二)17第19课时浮力19第21课时功和功率机械能21第23课时欧姆定律电路计算(一)23第25课时家庭电路25第27课时电功电功率(一)27第29课时内能、核能、能量守恒与转化29 第31课时化合价和化学式31第33课时空气(一)33第35课时水和溶液35第37课时常见的化合物(二)37第39课时常见的化学反应39第41课时物质间的循环与转化41第43课时人类生存的地球43第1课时多种多样的生物1．(2014·衡阳)一株水稻结了许多种子，这属于生物的哪项特征( )A．应激性B．生长C．繁殖D．新陈代谢2．(2015·聊城)某同学在观察人血涂片时，看到了如图所示的物像。
如要进一步放大以清晰地观察白细胞甲，第2题图不必要进行的操作是( )A．转动转换器B．转动粗准焦螺旋C．转动细准焦螺旋D．调节反光镜第3题图3．(2015·通辽)用显微镜观察某玻片标本时，欲将如图所示视野中的细胞移至视野的正中央，玻片的移动方向是( )A．左上方B．右下方C．左下方D．右上方★4.(2015·乐山)如图是同一显微镜观察同一植物组织标本4次得到的图像，下列推测正确的是( )第4题图A．③所用的目镜的放大倍数一定大于④B．更换物镜一定是转动转换器来实现C．图像③中能非常清楚地看到细胞膜D．每个细胞中都一定能找得到叶绿体5．(2013·深圳)关于显微镜，下列说法正确的是( )A．用显微镜观察蚕豆叶表皮细胞发现下表皮气孔多于上表皮B．用显微镜观察到根尖分生区的表皮细胞向外凸起，形成根毛C．用10倍的目镜和10倍的物镜组合观察时视野将被放大20倍D．转换高倍镜后，可在视野中看到口腔上皮细胞的细胞壁★6.(2013·随州)如果显微镜的目镜、物镜放大倍数分别为10×、40×，则该组合的显微镜放大倍数为( )A．10×B．40×C．50×D．400×7．(2014·济宁)济宁市能源科研所在利用植物秸秆生产燃料酒精的研发中已取得突破性进展，其大致流程是：秸秆→糖液→酒精，从糖液到酒精利用的微生物是酵母菌，该菌的特征有( )①无成形的细胞核②有真正的细胞核③寄生④能通过分裂繁殖后代⑤单细胞结构A．①③⑤B．②③⑤C．①④⑤D．②④⑤★8.(2015·温州)某同学在操作显微镜时，双眼注视镜头(如图)，其目的是为了( )第8题图A．调节光圈大小以得到明亮视野B．防止物镜下降过程中压到玻片C．使镜筒缓慢上升以寻找清晰物像D．将观察对象移至视野中央★9.(2013·益阳)下表中有关生物的特征与生活实例搭配不当的是( )生物的特征生活实例A. 生活需要营养兔吃草、猫吃老鼠B. 能进行呼吸庄稼需要浇水、施肥C. 需要排出体内废物人体排尿D. 能对外界刺激作出反应含羞草受到触碰时叶片合拢★10.(2015·泰州)小明在用显微镜观察人血涂片时发现视野中一片黑暗，他检查了目镜和物镜，并且把物镜对准了通光孔，遮光器选用了大光圈，还是看不见明亮的视野，小明的显微镜需要继续调整的是( )A．反光镜B．转换器C．遮光器D．粗准焦螺旋11．(2015·郴州)小林去南岭植物园参观游玩，他想带一些喜欢的植物种子回去。
中考生物复习练习 第5课时 细胞结构与细胞的生活试题 新人教版
第5课时 细胞结构与细胞的生活知识梳理一、动植物细胞的结构 1． 是生物体结构和功能的基本单位；或者说 是生物体最小的结构和功能单位。
2．动、植物细胞结构的主要不同点植物细胞动物细胞相同点 都有 、 、不同点有 和 ，绿色部分的细胞内有没有 、 和模式图3. 细胞的结构与功能比较表：【说明】并不是所有的植物细胞都有叶绿体，叶绿体的光合作用的场所，只在植物的绿色部位才有。
如叶肉细胞等。
植物液泡内含细胞液，可呈现不同的味道和颜色。
二、细胞的生活1.细胞的生活需要物质和能量名称 结构特点功能细胞壁 保护、支持作用（植物细胞特有的结构）细胞膜 保护细胞，控制物质的进出细胞核 核内有染色体 遗传信息库细胞质 有叶绿体、液泡细胞质中 的线粒体呼吸作用（动植物细胞都有） 能量转换器，将化学能释放细胞质中 的叶绿体光合作用（叶肉、果皮等细胞中才有，一般根细胞、成熟的种子细胞中没有） 能量转换器，光能→化学能细胞质中 的大液泡液泡内充满细胞液，溶解有多种物质，如糖类内有许多营养物质（成熟的植物细胞所特有的结构）例：西瓜的甜味来自液泡的细胞液。
A ：B ：C ：D ：E ：F ：（1）细胞中的物质组成（2）细胞膜的作用（1）细胞膜有适于运输物质的结构，能够让细胞生活需要的物质细胞；把有些对细胞生活没用分物质细胞外面；细胞生活中产生的一些不需要或有害物质也要通过细胞膜。
细胞膜的功能是。
（2）细胞中的能量转换器有两种。
植物细胞和动物细胞都有的是，它能将有机物中储存的化学能出来，供细胞利用。
植物细胞特有的是，它能将转变成，并储存在有机物中。
【说明】动物只有一种能量转换器：线粒体。
植物绿色部分具有两种能量转换器：叶绿体和线粒体。
2. 细胞核是控制中心（1）是遗传信息库：遗传信息在中，细胞核中储存遗传信息的物质——。
例：克隆羊多莉长得像提供了的母羊,该实验证明了遗传信息在中。
（2）细胞核中有一些能被碱性染料染成深色的物质是（双螺旋结构）；染色体由和组成的；同种生物细胞中染色体在形态、数量保持，如人的细胞中的染色体是23对。
光合作用的原理和应用ppt课件
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的合成作用。
例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌
2NH3+3O2 硝化细菌 2HNO2+2H2O+能量 2HNO2+O2 硝化细菌 2HNO3+能量
化能自养生物 （硝化细菌、铁细菌等）
光能自养生物 （如绿色植物、蓝细菌）
能量
6CO2+6H2O
六、影响光合作用强度的因素及其应用
六、影响光合作用强度的因素及其应用
内部因素1：叶龄
在一定范围内，随幼叶的不断 生长，叶面积不断增大，叶绿体 不断增多，叶绿素含量不断增加， 光合作用强度不断增加
农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶保证植物及时换新叶，同时 可降低其呼吸作用消耗有机物
六、影响光合作用强度的因素及其应用 内部因素2：叶面积指数
总光合 O2的产生/生成量
净光合
有机物的产生/制造量
CO2的吸收量 O2的释放量 有机物的积累/剩余量
呼吸
黑暗下CO2的释放量 O2的消耗/利用量(黑暗下O2的吸收量) 有机物的消耗量
六、影响光合作用强度的因素及其应用
实验原理
叶片含有空气上浮
抽气 叶片下沉 光合作用产生O2
O2充满细胞间隙
叶片上浮
B
C.鲁宾和卡门用同位素示踪的方法发现了光合作用中氧气来自水
D.阿尔农发现在光照下,叶绿体可合成ATP,并发现该过程总与水的光解相伴
2.下列叙述不正确的是( )
A.有氧呼吸过程中产生的[H]与氧气结合生成水分子，释放大量的能量
B.线粒体的内膜和基质中都能生成[H]
B
C.光合作用光反应阶段产生NADPH是在叶绿体的类囊体薄膜上完成的
光合作用是把什么能转化为什么能
光合作用是把什么能转化为什么能
绿色植物利用太阳的光能，同化二氧化碳和水制造有机物质并释放氧气
的过程，称为光合作用。
光合作用所产生的有机物主要是碳水化合物，并释
放出能量。
1 光合作用能量转换绿色植物通过光合作用，将光能转化为化学能，贮存
在植物体中。
能量转化
光反应:叶绿素把光能先转化为电能再转化为活跃的化学能并储存在ATP
中
碳反应（暗反应）:ATP 中活跃的化学能转化变为糖类等有机物中稳定的化学能
植物在同化无机碳化物的同时，把太阳能转变为化学能，储存在所形成的
有机化合物中。
每年光合作用所同化的太阳能约为3x10 J，约为人能所需能量的10 倍。
有机物中所存储的化学能，除了供植物本身和全部异养生物之用外，更重要的是可供人类营养和活动的能量来源。
光合作用的光抑制：
光照不足会成为光合作用的限制因素，光能过剩也会对光合作用产生不利
影响。
当光合机构接受的光能否超过所能利用的量时，会引起光合速率降低
的现象。
1 光合作用的发展17 世纪荷兰科学家Van Helmont 进行柳树盆栽试验。
证明柳树生长所需的。
第5课时 绿色植物的光合作用和呼吸作用
高频点2 植物的呼吸作用
(2015·泰安)如图曲线表示在适宜条件下，某 植物种子萌发过程中鲜重的变化。下列分析错误的是 ( B )
A．Ⅰ、Ⅲ阶段种子的鲜重显著增加 B．Ⅰ、Ⅱ阶段种子的干重显著减少 C．第Ⅲ阶段种子的胚根已发育成幼根 D．第Ⅲ阶段种子增加的重量主要是水
【解析】根据分析和图示可知：A.Ⅰ、Ⅲ阶段种子的 鲜重显著增加，A正确；B.在Ⅰ、Ⅱ阶段种子没有萌发， 所以干重变化很小，B错误；C.在种子萌发的过程中， 首先萌发的是胚根，发育成植物体的根，所以第Ⅲ阶 段种子的胚根已发育成幼根，C正确；D.种子吸水膨胀， 第Ⅲ阶段种子增加的重量主要是水，D正确。
4．(2015·台州)如图是小柯探究种子呼吸作用的实验 装置。
(1)实验前用手握住装置乙的试管外壁，观察红色水滴 气密 性。设置乙 能否移动。这是为了检查装置的________ 对照或对比 装置的作用是__________________ 。
(2)小柯认为用天平分别称出甲、乙整个装置的质量， 若前后质量有变化即可证明种子进行了呼吸作用。你 不正确 认为他的想法正确吗？____________ 。 种子呼吸作用消耗氧气，产生的二氧 (3)甲装置内因__________________________________ 化碳又被氢氧化钠溶液吸收 导致气压减小，红色水滴 _________________________ 会向右移动。
C．CD段植物的叶只进行光合作用，不进行呼吸作用 D．B点过后，植物的叶的光合作用强于呼吸作用
【解析】AB段释放出的氧气量为负值，说明此时呼吸 作用消耗的氧气超过光合作用释放出的氧气，即呼吸 作用的强度大于光合作用的强度；B点释放出的氧气量 为0，说明呼吸作用消耗的氧气等于光合作用释放出的 氧气，即呼吸作用与光合作用强度相等；BC、CD段释 放的氧气量为正值，说明呼吸作用消耗的氧气小于光 合作用释放出的氧气，即光合作用的强度大于呼吸作 用的强度，故选D。
高中生物第一册 5 4 光合作用与能量转换 教学设计
第五章细胞的能量供应和利用第4节光合作用与能量转化一、教学目标知识方面：1、说出绿叶中色素的种类和作用。
2、说出叶绿体的结构和功能。
3、说出光合作用以及对它的认识过程。
4、说出光合作用原理的应用。
5、简述化能合成作用。
能力方面：尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
情感态度价值观：通过研究科学家对光合作用原理的探究过程，认同科学是在不断地观察、实验、探索和争论中前进的；认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度。
二、教学重点、难点及解决方法1、教学重点：⑴绿叶中色素的种类和作用。
⑵光合作用的发现及研究历史。
⑶光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
⑷影响光合作用强度的环境因素。
解决方法：⑴通过色素提取和分离实验，让学生仔细观察分离出的不同色带，色带的颜色、分布顺序和宽窄，思考其原因及作用。
⑵让学生从化学反应的角度看光合作用的过程，明确每一个物质变化的来龙去脉和相应的能量转化的过程。
⑶让学生通过探究活动理解光合作用原理的应用。
2、教学难点：⑴光反应和暗反应的过程。
⑵探究影响光作用强度的环境因素。
解决方法：⑴通过由浅入深的讲解，让学生理解光反应和暗反应的过程，区别和联系。
⑵通过探究活动——环境因素对光合作用强度的影响，让学生掌握光合作用原理在农业生产中的应用。
三、课时安排：3课时四、教学方法：讲解、实验法。
五、教具准备：课件六、学生活动1、指导学生阅读教材，找出需了解的知识点。
2、让学生讨论认识叶绿体的结构，这种结构有哪些适于进行光合作用的特点；光合作用的过程，影响因素等。
七、教学程序第1课时[问题探讨]结合教材讨论：1、靠人工光源生产蔬菜有什么好处？2、为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件？导言：追根溯源，对绝大多数生物来说，能量的最终来源是光能。
将光能转换成化学能要靠光合作用，进行光合作用的细胞，首先要能够捕获光能，那么捕获光能的色素有哪些呢？一、捕获光能的色素。
中考生物第5讲植物的新陈代谢2精讲本课件
诊断自测
命题点1 植物的光合作用及其应用 1．(2020，温州)植物光合作用在叶中合成有机物时，下列示意 图能正确表示物质进出叶片的是( B )
2．某植物叶片边缘呈黄白色，不含叶绿体。将该植物在黑暗中 放置48小时后，切断部分叶脉，将叶片的部分区域的两面用锡 箔纸遮蔽，如图所示。光照一段时间后去除锡箔纸，用碘染色 法处理叶片，观察叶片a、b、c、d 4个部位的颜色，发现只有d 显蓝色。下列说法错误的是( B ) A．该实验证明淀粉是光合作用的产物 B．对比da，说明光合作用需要叶绿体 C．对比dc，说明光合作用需要光照 D．对比db，说明光合作用需要水
3．某同学将天竺葵放在暗处一段时间后，用铝箔把一张叶片的 一部分遮光，经光照、褪色、漂洗，再滴上碘液，发现整张叶 片呈棕黄色。出现这种现象的原因可能是( B )
A．褪色时间过短
B．光照时间过短
C．植株在暗处时间过短 D．铝箔遮光不严
4．(2021，湖州)如图是大棚种植蔬菜的实景图。
(1)大棚内能保持适宜的温度，有利于__酶____的催化作用，从而 促进蔬菜快速生长。 (2)采用吊袋式二氧化碳施肥法有利于植物光合作用。吊袋一般 固定在植物枝叶上端约40厘米处，如果太低，由于二氧化碳
2．光合作用反应式： 二氧化碳＋水叶―绿 光―→体 有机物＋氧气 3．光合作用实现了地球上最重要的两个变化： 一是把简单的___无__机__物_____合成为复杂的__有__机__物______，并放 出氧气，实现了物__质______转化；
二是把__光__能___变成储存在有机物里的化学能，实现了_能__量____ 转化。
2.1绿色植物的物质和能量转换详解
二、植物对水的吸收、利用和散失过程 1、水的吸收 （1）部位 植物吸水的主要器官？ 根 根毛区 植物根吸收水分的主要区域？ 根尖吸水的主要细胞？ 根毛细胞
根的结构
木质导管
根毛 根毛
表皮细胞形成根毛， 液泡较大 是吸收水和无机盐 根毛区 的主要部位。
细胞壁较厚
液泡较小 伸长区 细胞迅速伸长。
使根的长度不 细胞壁较薄 断增加。
顶端分 生组织
没有液泡 分生区 细胞具有分裂能力 细胞核 根冠
具有保护作用
一、植物的生长需要无机盐，不同的无机盐对 植物生长起不同的作用。
营养元素 作用 缺乏时的症状
N
P K
促进植物生长， 促进植物生长， 枝叶茂盛， 枝叶茂盛，
植株矮小，叶片 植株矮小，叶片 发黄，瘦小 发黄，瘦小
促进根系生长，迅 生长缓慢， 植株 促进根系生长，迅速开 生长缓慢，嫩叶变小， 花．籽粒饱满 植株暗绿带红 速开花．籽粒饱满 暗绿带红
课后强化训练
1．如图表示某植物相邻的3个细胞，其细胞 液浓度依次为a>b>c，能正确表示它们间水 分子渗透方向的是 ( C )
(3)水分的运输路径－导管（根
茎
叶）
2、利用：约1%的水用于光合作用 3、植物体水分散失： 根吸收的水约有99%是通过蒸腾作用散失的。 ４、蒸腾作用的意义：
①是植物吸收水和促使水在体内运输的主要动 力； ②促使溶解在水中的无机盐在植物体内的运输； ③可以降低植物体特别是叶片的温度，避免因 强烈阳光照射而造成灼伤。
下图是一段枝条，上面长有两个大小相同的 果实。如果将枝条两A、B两个部位间的树 皮进行环剥，（如图所示）。 ⑴伤口的＿＿＿（填“上方”或“下方”） 的树皮会形成瘤状物。 ⑵这两个果实会发生什么变化？
人教鄂教版小学科学六年级 上册第5课《植物的光合作用》教案
课题：植物的光合作用教学目标：科学知识：建立光合作用概念，了解光合作用中的能量转换情况。
科学思维：能通过观察、实验等方法获取植物养分来源的证据，通过分析实验现象、推理归纳出植物的养分来源于植物光合作用的结论。
探究实践：通过对天竺葵的叶片进行遮光、酒精里隔水加热、滴碘酒等一系列实验，知道植物的光合作用制造了淀粉。
态度责任：通过了解光合作用的发现历程，体会到科学是不断发展的，学会用发展的眼光看问题。
教学重点：知道植物可以吸收阳光、空气和水分，在绿色叶片中制造其生存所需的养分，并了解光合作用中的能量转换情况。
教学难点：能通过观察、实验等方法获取植物养分来源的证据，并基于证据得出结论。
教学准备：玻璃钟罩、蜡烛、火柴、一株盆栽绿色植物、凡士林，盆栽的天竺葵、黑纸片、曲别针、酒精、碘酒、滴管、小烧杯、大烧杯、培养皿、酒精灯、三角架、石棉网、镊子、木制试管夹、水。
课时：共2课时教学过程：第1课时一、导入新课谈话：植物靠吃食物获得养分，植物又是怎样获得养分的？二、科学实践活动：植物的养分从哪里来1.根据我们的观察与生活经验，推测植物生长所需的养分的来源。
讨论：光线差的地方，植物长得不好，请你推测植物生长的养分可能与什么有关？讨论：庄稼种得太密会长不好，请你推测植物生长的养分可能与什么有关？学生汇报讨论结果。
教师小结：根据同学们的推测，植物生长的养分可能与阳光有关系，是不是这样呢，下面我们做实验来研究。
2.阳光对植物获得养分有什么影响？我们通过实验来研究一下。
实验一：（1）学生阅读书本第19面，了解实验方法。
（2）讲述：在做天竺葵叶片的实验中，叶片有的地方进行了遮光处理，有的地方没有进行遮光处理，其他实验条件都相同，像这样的实验叫做对比实验。
（3）（为了便于教学，教师提前3天指定几个学生开展实验，上课时将实验材料带到学校）。
教师展示3天后，植物叶片遮光部分和没有遮光部分有什么不同。
（4）学生观察并汇报被黑纸片遮挡的部位出现了什么变化？实验二：（1）教师边演示边讲述实验方法：将这片叶放在酒精里隔水加热，一段时间后取出。
植物的光合作用和能量转化
植物的光合作用和能量转化光合作用是植物的一项重要生理过程，它通过光能转化为化学能，为植物提供生长和发育所需的能量。
本文将详细介绍植物的光合作用和能量转化过程。
一、光合作用的定义和概述光合作用是指植物利用光能与二氧化碳和水进行化学反应，产生有机物质和释放氧气的过程。
它是一种典型的细胞代谢反应，主要发生在植物的叶绿体中。
光合作用是维持地球上生物多样性和生态平衡的重要过程。
二、光合作用的反应方程式光合作用的反应方程式可以总结为：6CO2 + 6H2O + 光能→C6H12O6 + 6O2。
反应式中，二氧化碳和水在光合作用的过程中被光能激发，产生葡萄糖和氧气。
三、光合作用的光反应阶段光合作用的光反应阶段主要发生在植物的叶绿体的叶绿体基板中。
该阶段主要包括光能的吸收、光能转化为化学能以及释放氧气等过程。
这一阶段需要光合色素的参与，其中最重要的是叶绿素。
四、光合作用的暗反应阶段光合作用的暗反应阶段是光合作用的关键步骤，也称为碳同化作用。
该阶段发生在植物的叶绿体基板和质体中，不需要光线直接参与。
暗反应阶段的主要目的是利用光合产生的能量，合成有机物质，并将其储存起来。
五、光合作用和能量转化光合作用通过光能的转化，将太阳能转化为化学能，供植物进行生长和代谢活动。
在光合作用的过程中，光能主要被吸收和利用叶绿素分子，经过一系列的能量转化，最终转化为化学键的能量。
六、光合作用的意义和作用光合作用是地球上最基本的能量转化过程，对维持生态平衡和地球上生物的协调发展起着至关重要的作用。
光合作用通过合成有机物质和释放氧气，为其他物种提供了基本的食物和氧气来源。
七、光合作用的影响因素和调控光合作用的效率和速率受到多种因素的影响，包括光照强度、温度、二氧化碳浓度和水分等。
通过调节这些因素，植物可以适应不同的环境和生长条件，实现最有效的光合作用。
八、光合作用的应用前景光合作用作为一种重要的能量转化过程，具有广阔的应用前景。
通过研究和利用光合作用的机制，可以开发出光合作用相关的技术，如太阳能电池板、人工光合作用等，为能源领域和环境保护提供创新和可持续的解决方案。
生命科学第4讲绿色植物的物质和能量转换
化学能转换为生物能
过程
生物能是生命体通过化学反应所释放的能量。在细胞呼吸过程中，有机物在细胞内经过 一系列的氧化还原反应，释放出其中的化学能，供细胞代谢和维持生命活动所需。
场所
细胞呼吸主要在线粒体中进行，线粒体是细胞内的“动力工厂”，负责提供能量。
意义
细胞呼吸是生物体内最基本的化学反应之一，它为细胞提供了能量，支持了生命活动的 进行。
促进物质循环
绿色植物作为分解者，参与有机物的 分解和物质的循环，对维持生态系统 的物质平衡具有重要作用。
04
CATALOGUE
绿色植物的未来应用
在农业上的应用
提高粮食产量
通过基因工程和育种技术，培育出抗逆性强 、产量高的农作物品种，提高粮食生产的效 率。
改善农产品品质
利用转基因技术改良农作物的营养成分和口感，满 足消费者对高品质农产品的需求。
和生态功能。
在新能源开发中的应用
生物质能
利用植物的光合作用和生物质资源，生产生物质能，替代化石能 源。
生物燃料
利用植物油、动物脂肪等生物质资源，生产生物燃料，减少对化 石燃料的依赖。
生物质材料
利用植物纤维和其他生物质资源，生产可降解的生物质材料，替 代塑料等不可降解材料。
THANKS
感谢观看
减少农药使用
通过生物防治和天敌引入等生态农业技术， 降低农药气净化
01
利用植物的吸收和转化功能，降低空气中的污染物浓度，改善
空气质量。
水体净化
02
利用植物的吸收和过滤作用，去除水体中的有害物质，净化水
源。
土壤修复
03
利用植物的生长和代谢过程，修复受损的土壤，提高土壤肥力
绿色植物在生态系统中的作用
第五章--植物的光合作用
特征
PSⅡ 大 17.5
内侧
水的光解 短波光 和放氧
PSⅠ 小 11
NADP+ 外侧 长波光 的还原
（二）光合电子传递链
4种蛋白复合体（类囊体膜）：
① PSⅡ——基粒片层的垛叠区
② 细胞色素b6/f 复合体——链接两个光系统
③ PS Ⅰ
基粒片层和基粒片层的垛叠区
④ ATP合成酶复合体
1.光系统Ⅱ
光下在叶绿体中发生的由ADP与Pi合成ATP的反应
类型
1)非环式光合磷酸化 2)环式光合磷酸化 3)假环式光合磷酸化
1.化学渗透机制
由英国的米切尔(Mitchell 1961)提出，特点： ①膜对离子和质子的透过具有选择性 ②电子传递体不匀称地嵌合在膜 上 ③膜上有偶联电子传递的质子转移系统 ④膜上有转移质子的ATP酶
特点：路线是开放 的，既有O2的释放， 又有ATP和NADPH 的形成。
(2) 环式电子传递
指PSⅠ产生的电子传给Fd，再到Cytb6/f复合体，然后 经PC返回PSⅠ的电子传递。
即电子的传递途径是一个闭合的回路。
特点：电子传递途径是 闭合的，不释放O2，也 无NADP+的还原，只有 ATP的产生。
（2） 温度
叶绿素的生物合成是一系列酶促反应，受温度 影响。
（3） 矿质元素
氮、镁—叶绿素的组分；铁、铜、锰、 锌—叶绿素酶促合成的辅因子
（4） 水分
植物缺水会抑制叶绿素的生物合成，且与蛋白质 合成受阻有关。
（八）叶色与各类光合色素的含量
叶色的表现取决于叶绿素和类胡萝卜素的比例。
一般，叶片中叶绿素 与类胡萝卜素的比值约为 3∶1，正常的叶子总呈现 绿色。秋天，叶绿素较易 降解，数量减少，而类胡 萝卜素比较稳定，呈现黄 色。
植物生理学第5篇光合作用
β-胡萝卜素
叶黄素
β-胡萝卜素和叶黄素结构式
（三）光合色素的吸收光谱 1、对光合有效的可见光波长为400～700 nm 。 2、太阳光的连续光谱 (白光经三棱镜后形成)
光子携带的能量与光的波长成反比 E=N h c/λ
3、吸收光谱：光合色素将太阳连续光谱中 有些波长的光吸收，在光谱上出现黑线 或暗带，这种光谱叫吸收光谱。 叶绿素有2个最强吸收区: ※ λ＝640～660nm的红光区 λ＝430～450nm的蓝紫光区 叶绿素溶液呈绿色。
(6) 遗传
海棠 叶绿素的形成受遗传因素控制， 如水稻、玉米的白化苗以及花卉 中的斑叶不能合成叶绿素。有些 病毒也能引起斑叶。
花叶
吊兰
问题：指出植物有哪些黄化现象，并分析产生的原因。
植物体内的叶绿素在代谢过程中一方面合成，一方面分解， 在不断地更新。如环境不适宜，叶绿素的形成就受到影响，而 分解过程仍然进行，因而茎叶发黄，光合速率下降。
叶绿体
※绿色植物在光下，把二氧化碳和水转化为糖， 并释放出氧气的过程。
其实质是一个氧化还原反应： H2O是电子供体（还原剂），被氧化到O2的水平； CO2是电子受体（氧化剂），被还原到糖的水平。
2、细菌光合作用 (Bacterial photosynthesis)
光、叶绿素
CO2 + H2S 如：紫色硫细菌
➢黑暗使植物黄化的原理常被应用于 蔬菜生产中，如韭黄、软化药芹、白 芦笋、豆芽菜、葱白、蒜白、大白菜 等生产。
(2) 温度
➢ 叶绿素的生物合成是一 系列酶促反应，受温度 影响。
➢ 叶绿素形成的最低温度 约2℃，最适温度约 30℃,最高温度约40℃ 。
浙教版科学中考复习：绿色植物的物质和能量的转换( 1)共32张PPT)
8．水分的利用和散失 (1)利用：约1%用于_____光__合__作___用等生理过程。 (2)散失：约99%用于___蒸___腾__作__用__。 (3)植物叶的蒸腾作用 ①蒸腾作用的定义：水分从活的植物体表面(主要是叶片)以__气___体___状态散失到大气中的过程。 ②蒸腾作用的过程：土壤溶液中的水分→根毛细胞→__根____的导管→___茎___的导管→___叶___的导管→气孔 (叶外)。
光合作用
叶脉：内有输导组织，运输水、无机盐和有机物
5
4. 氮、磷、钾元素对植物生长的作用及缺少时植物表现出来的症状。
叶绿素
Байду номын сангаас
生长发育和开花
粗壮
合成和运输
矮小
发黄
暗绿带红
褐斑
6
【注意】 植物生长需要多种无机盐，且每种无机盐的作用都有各自的特点。掌握技巧是“氮—叶”“磷— 花、果、种”“钾—茎”，即含氮的无机盐主要体现在使植物的枝叶繁茂，含磷的无机盐主要体现在促进植 物的生殖器官成熟，含钾的无机盐主要体现在使植物的茎秆粗壮。
13
类型二 茎的输导作用
典例2 如图所示为竹子与其临近竹笋的生长示意图。图中箭头表示物质X由竹子运输到竹笋的方向。若X 物质来自光合作用，则下列关于X物质及其运输的叙述中，正确的是( ) A．X为有机物，由韧皮部运输 B．X为无机物，由韧皮部运输 C．X为有机物，由木质部运输 D．X为水分，由木质部运输
A．蒸腾作用
B．呼吸作用
C．储藏作用
D．光合作用
32
12
跟踪训练
1 如图是植物根尖结构示意图，请据图回答。 (1)图中标号③所示部位叫___分__生___区_，该部位含有具分裂能力的细胞。 (2)图中显示细胞伸长最快的部位是标号_____②____所示部位。 (3)图中标号①所示部位叫___根__毛___区_，是根尖吸收水分和无机盐的主要部位。 (4)根部吸收的水分和无机盐可通过____导__管___输送到植物体的茎、叶等器官中。 【点悟】 根中的导管和茎中的导管相互连通，是植物体内运输水分和无机盐的通道，输送方向是自下 而上，蒸腾作用是根部吸收水分的主要动力。
植物光合作用中的能量转换过程
植物光合作用中的能量转换过程植物光合作用是地球上最基本的能量转换过程之一，其对地球上的生命起着至关重要的作用。
在这个过程中，光能被转换为化学能，供植物生长和维持生命所需的能量。
本文将重点介绍植物光合作用中的能量转换过程，包括光能的吸收、光合色素的作用、电子传递链以及化学能的储存等。
首先，植物光合作用中的第一个关键步骤是光能的吸收。
植物叶片中的叶绿素是光合作用的关键物质，其吸收光能的能力使得光合作用成为可能。
叶绿素主要吸收蓝色和红色光线，而反射或传递绿色光线，因此植物呈现绿色。
光能被吸收后，植物能够进一步利用它进行能量转换。
接下来，光合色素的作用将光能转化为化学能。
光合色素存在于叶绿体的类囊体中，其中最重要的是叶绿素a。
当光线落在叶绿体上时，能量会激发叶绿素分子中的电子跃迁，从而形成高能的激发态。
激发态的光合色素会将能量传递给反应中心的特殊叶绿素分子，称为反应中心叶绿素。
这个过程中的能量转移如同热土豆游戏中球员之间传递“热土豆”一样。
在反应中心叶绿素吸收能量后，电子会被激发到高能位，而后发生电子传递链。
电子穿梭在细胞膜中的多个细胞色素复合物中，这些复合物由电子携带者组成。
电子按照一定的能级顺序穿梭，同时释放能量。
这个过程中，光能被转化为电子能，并通过不同的酶促反应进一步转化为化学能。
最终，高能位的电子传递到酶促反应中，生成一种称为NADPH的分子，这是光合作用中能量转化过程的关键步骤之一。
化学能的储存是光合作用中能量转换的最后一个步骤。
通过光合作用，植物还合成了另一种重要的物质，称为三磷酸腺苷（ATP）。
ATP是生物体内能量储存和传递的关键分子，也是光合作用中化学能储存的形式之一。
在光合作用的过程中，通过光能激发的反应链产生的化学能被用于合成ATP。
ATP分子储存着光合作用中所需的能量，并在细胞代谢过程中释放能量。
总结起来，植物光合作用中的能量转换过程可以概括为：光能被叶绿素吸收，激发叶绿素分子中的电子跃迁，将能量传递给反应中心叶绿素，然后通过电子传递链将高能位电子传递到酶促反应中，最终生成化学能储存分子NADPH和ATP。
光合作用中叶绿素的能量转换过程
光合作用中叶绿素的能量转换过程光合作用是一种生物化学过程，通过将光能转化为化学能，将二氧化碳和水转化为有机物质，为植物和一些细菌提供能量。
这一过程中的关键元素是叶绿素，它能够吸收光能，并将其转换为化学能。
叶绿素是一种绿色的色素，在光合作用中起着至关重要的作用。
叶绿素分子由一个大的环状结构组成，其中含有一个镁离子。
这个镁离子能够吸收特定波长的光线，特别是红光和蓝光。
当光线照射叶绿素时，它会激发叶绿素分子的电子，使其从低能级跃迁到高能级。
这个过程被称为光激发。
光激发后，叶绿素分子中的激发态电子被称为激发态叶绿素。
激发态叶绿素的电子具有高能量，但它们是不稳定的。
为了稳定自身能量，并将能量转移到其他分子上，激发态叶绿素与其他分子之间发生了一系列的能量转移和电子传递过程。
这些能量转移和电子传递过程主要通过两种机制进行：共振能量传递和电子传递。
共振能量传递是指激发态叶绿素分子将其能量转移到附近的叶绿素分子上，而不是将电子传递给其他分子。
这种传递过程依赖于叶绿素分子之间的共振作用，其中激发态叶绿素的能量被共振吸收的叶绿素吸收。
在光合作用中，共振能量传递的结果是能量的快速传递和分布，以确保吸收光能的效率尽可能高。
此外，共振能量传递还有助于保护激发态叶绿素分子免受损伤，因为它们的能量可以通过共振而被转移到其他分子上。
电子传递是光合作用中另一个重要的过程，它是将能量和电子从激发态叶绿素传递给其他分子的机制。
在电子传递中，激发态叶绿素的能量和电子被传递给一个称为光化学反应中心的叶绿素分子。
在光化学反应中心，激发态叶绿素的能量被转化为化学能，进而用于将二氧化碳还原为有机化合物。
光化学反应中心由多个叶绿素分子组成，其中一个叶绿素分子起着特殊的角色，被称为反应中心叶绿素。
这个反应中心叶绿素分子能够捕获激发态叶绿素的能量，并将其转化为电子传递链中的一个电子。
随着电子的传递，化学能也在这个过程中逐渐释放出来。
电子传递链是光合作用中的另一个关键组成部分。
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第5课时 绿色植物的物质和能量转换考点1 描述光合作用的原料、条件、产物及简要过程 a1．光合作用概念：光合作用是指绿色植物通过________，利用________，把________和________转化成存储能量的________，并且释放出________的过程。
2．光合作用反应式二氧化碳＋水――→光叶绿体有机物＋氧气 考点2 认识光合作用过程中物质和能量的转化及其重要意义 b光合作用实现了地球上最重要的两个变化：一是把简单的__________合成为复杂的__________，实现了__________；二是把__________转变成__________储存在有机物中，实现了____________。
(1)光合作用为所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。
(2)光合作用与生物的细胞呼吸以及各种燃烧反应相反，它消耗二氧化碳，放出氧气，因此在维持大气中的氧气和二氧化碳含量的稳定方面有巨大的作用。
1．(2016·丽水)用天竺葵为实验材料，进行有关光合作用的某项探究活动：步骤1：把盆栽的天竺葵置于黑暗中一昼夜。
步骤2：选择两片相近的叶片用透明塑料袋密封，一个塑料袋底部盛有氢氧化钠溶液，另一个塑料袋底部盛有等量的清水(如图)。
步骤3：光照4小时后，去掉塑料袋，将叶片摘下放在酒精中，水浴加热。
步骤4：叶片褪成黄白色时，取出叶片用水洗净后滴加碘液；洗去碘液，观察到盛水塑料袋内的叶片变蓝色，另一叶片不变蓝色。
请回答：(1)实验中酒精的作用是溶解叶片中的_____________________________________；(2)这一探究活动的目的是________________________。
2．(2016·杭州)为“证明绿色植物光合作用能产生氧气”，小金设计了如图所示的实验。
回答：(1)本实验选择水生绿色植物金鱼藻作为实验材料而不选用盆栽的天竺葵，其理由是________________________________________________________________________。
(2)写出证明试管内收集的气体是氧气的方法_____________________________________________________________________________________________________________。
(3)利用上述实验装置与材料，设计“证明光照是绿色植物光合作用的条件”的实验(写出简要的实验思路)。
考点3描述呼吸作用中的物质变化及其反应过程a1．呼吸作用概念：呼吸作用(主要指有氧呼吸)是指在________的参与下，通过植物细胞内有关酶的________作用，把糖类等________氧化分解，生成____________和________，同时放出大量________的过程。
2．呼吸作用反应式有机物＋氧气――→酶二氧化碳＋水＋能量3．呼吸作用场所：植物体的________。
4．呼吸实质：________(指有氧呼吸)呼吸过程中物质转变：________分解为________，呼吸过程中能量转变：________转变为____________________。
考点4 知道植物光合作用和呼吸作用的区别 a3．在探究植物的呼吸作用实验中，所用的保温瓶已作灭菌处理，保温瓶内的环境条件适宜。
将适量、等质量的正在萌发和煮熟过的种子分别装入两个保温瓶后密闭，多次测定有关的量，并绘制成如图曲线。
下列判断符合客观事实的是( )A ．若Y 表示瓶内温度，则a 表示萌发的种子B ．若Y 表示瓶内氧气量，则c 表示煮熟过的种子C ．若Y 表示种子的质量，则b 表示萌发的种子D ．若Y 表示瓶内二氧化碳量，则c 表示煮熟过的种子4．(2016·台州)植物的光合作用为呼吸作用提供了物质基础，而呼吸作用则为光合作用提供能量和原料。
(1)为研究种子的呼吸作用，小柯对种子消毒杀菌后，按图甲所示的实验进行研究。
对种子消毒杀菌后再进行实验，其目的是__________________________。
几天后，澄清石灰水最先出现明显浑浊现象的装置是________(填“A”、“B”或“C”)。
(2)研究人员在晴天环境下，对栽有绿色植物的密闭玻璃温室，进行24小时二氧化碳含量的测定，绘制的曲线如图乙所示。
据图分析，植物的光合作用开始于________(填“P点前”、“P点”或“P点后”)。
考点5说明农业生产(合理灌溉、合理施肥、种子处理等)中的物质和能量的转换原理b1．合理灌溉和合理施肥(1)水、无机盐是细胞构成的基本成分和生理活动的重要参与者，应根据植物的需求规律，适时、适量地进行灌溉、施肥。
(2)过多的水分会影响到根部等器官的____________，从而导致烂根等现象的出现。
过多的无机盐会引起烧苗，缺乏时会影响植物的正常发育。
2．合理密植根据________________，在一定面积的土地上，为了提高农作物的产量，应尽量让阳光照射到农作物上，少照射到地面上，并尽量避免农作物之间的相互遮光。
3．种子处理成熟的种子，时刻进行呼吸作用，为了有效提高种子的储藏时间，可采取________、________等方法，降低种子的____________。
5．(2016·菏泽)东明西瓜品质优良，原来只在盛夏才能上市，现在人们采取温室育苗、嫁接等手段使西瓜提前上市、增产增收。
下列对于瓜农在西瓜种植过程中，采取的相关措施的解释，不正确的是()A．合理密植—提高光合作用的效率B．幼苗带土移栽—保护幼根和根毛C．合理施肥—提供植物生长所需的有机物D．育苗时覆盖地膜—提高地表温度，保持土壤湿度高频点1植物的光合作用★例1(2016·咸宁)如图所示，将原来置于黑暗环境中的绿色植物移至光下后，CO的2吸取量发生改变，下列各项叙述正确的是()A．曲线AB段表示绿色植物没有进行光合作用B．曲线BC段表示绿色植物只进行光合作用C．在B点，光合作用和呼吸作用的速率相等D．整段曲线表明，随着光照强度增强，光合作用增强，呼吸作用减弱1．(2015·丽水)为研究光照强度对某种水草光合作用的影响，研究人员在15℃恒温条件下，测定光照强度与二氧化碳吸收量的关系，结果如图所示。
请回答：(1)图中B点表示光合作用强度________呼吸作用强度(填“等于”、“大于”或“小于”)；(2)图中BC段曲线上升的原因是_________________________________________；(3)影响水草光合作用强度的因素除了光照强度外还有________________。
高频点2植物的呼吸作用★例2(2015·泰安)如图曲线表示在适宜条件下，某植物种子萌发过程中鲜重的变化。
下列分析错误的是()A．Ⅰ、Ⅲ阶段种子的鲜重显著增加B．Ⅰ、Ⅱ阶段种子的干重显著减少C．第Ⅲ阶段种子的胚根已发育成幼根D．第Ⅲ阶段种子增加的重量主要是水★2.(2016·咸宁)如图是关于水果存放时，空气中氧气浓度与水果释放二氧化碳量的关系曲线。
根据图，你认为保存水果应选择哪一状态下的氧气浓度最适当()A．A B．B C．C D．D高频点3呼吸作用与光合作用的区别和联系例3(2016·金华)取A、B两个密闭的玻璃钟罩，在A、B钟罩内分别放入完全相同的蜡烛，且在B钟罩内再放入一盆植物，将两个钟罩放在阳光充足的地方，同时点燃钟罩内的蜡烛(如图)。
结果发现B钟罩内的蜡烛比A钟罩内的蜡烛燃烧时间长得多，请用所学知识加以解释。
3．(2016·绍兴)兴趣小组进行光合作用实验，选取生长状况相同的同种植物叶，分成4等份，分别在不同温度下暗处理1小时，接着在相同光照下放置1小时，测定每份叶中有机物质量的变化，制成图甲。
回答下列问题。
(1)实验中，叶在29℃时通过光合作用产生的有机物量是________毫克。
(2)图乙是29℃时，该植物二氧化碳吸收(释放)随光照强度变化的曲线，则b点的含义是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)若温度由29℃改为27℃，图乙中相应的a点在原位置________方。
【提醒】观察图示可知，光合作用和呼吸作用的强度在一定范围内随温度的增加而增大，并不是温度越高光合作用的强度越大。
★例4(2015·临清模拟)如图是在不同温度条件下测定某种植物光合作用与呼吸作用强度绘制成的曲线，试问在光照强度相同时，对植物生长最有利的温度是()A．t0－t1B．t1－t2 C．t2－t3D．t3－t4【提醒】理解掌握表示植物光合作用或呼吸作用的曲线图解。
★例5(2016·东营)生态球是家庭中常见的绿化美化饰品，置于阳台上，能较长时间稳定存在(如图)，下面是生态球一天内水中二氧化碳浓度的变化曲线(晴天日出、日落时间分别为6：00和18：00)，正确的是()★例6(2015·衢州)用如图所示装置研究CO含量和光照强度对某种树叶光合作用的2影响。
在25℃的室温下，利用生长状况相同的若干同种的新鲜树叶进行实验(CO2缓冲液能调节密闭小室内CO2浓度保持相对恒定)，测量结果如表所示。
请分析回答：(注：lx是光照强度的单位，即勒克斯)(1)不考虑密闭小室内温度的变化，装置中液滴右移的原因是相同时间内树叶光合作用产生的O2体积________(填“>”、“<”或“＝”)呼吸作用消耗的O2体积。
(2)与第3组实验相比，第5、6组实验中，液滴右移的量没有增加，主要是受________________________的影响。
(3)分析表中数据，说说光照强度对该树叶光合作用的影响：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
1．(2016·荆门)下列对绿色植物生理作用的叙述中，错误的是()A．绿色植物的蒸腾作用能提高大气湿度，增加降水，促进生物圈的水循环B．水分是植物进行光合作用的原料，植物吸收的水分主要用于光合作用C．呼吸作用的实质是分解有机物，释放能量D．绿色植物的光合作用对维持生物圈的碳—氧平衡起了重要作用2．(2016 湘潭)利用温室大棚栽培蔬菜、水果等农作物，已成为现代农业的基本模式。