5.4光合作用与能量装换【新教材】人教版高中生物必修一课件(共64张PPT)
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5.4 能量之源光与光合作用 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一
2.制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成滤 纸条，将滤纸条的一端剪去两个角，并在 距这端1cm处用铅笔画一条细的横线。
3.画滤液细线：用毛细吸管吸取少量滤 液，沿铅笔线均匀地画出一条细线。等 滤液干后再画一两次。（画线一定要细、 直、齐）
4.分离绿叶中的色素： 将适量的层析液
倒入烧杯中，将滤纸 条（有滤液细线的一 端朝下）轻轻插入层 析液中，随后用棉塞 塞紧试管口。注意： 不能让滤液细线接触 层析液（防止色素溶 解到层析液中而得不 到清晰的色素带）
叶 绿 素 ： 吸 收 蓝 紫 光 和 红 光
注：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被
反射回来，所以叶片才呈现绿色。
问题探讨
有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的灯 管，并且在白天也开灯。
1.这种方法的好处是？不同颜色的光
讨 照对植物的光合作用会有影响吗？ 论 可以提高光合作用强度；不同颜
色的光会影响植物的光合作用。
CO2
+
H2
*
光能
O叶绿体
（CH2O)+
*
O2
5、光合作用过程
（1）光合作用分为哪几个阶段？分类依据是什么？
（2）每个阶段反应的条件、场所、物质变化、 能量变化如何？
类囊体膜
H2O
光反应阶段
酶
进入叶绿
体基质，
[H] 参与暗反
应
Pi ＋ADP 场所： 叶绿体内的类囊体薄膜上
ATP 供暗反
应使用
条件： 光、色素、酶 水的光解：H2O
在1961年获得诺贝 尔化学奖
思考与讨论：
1.光合作用的原料、产物、场所和条件
是什么？其化学反应式是？ 原料— CO2和H2O；场所—叶绿体；
5.4光合作用与能量转化-第一课时 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一
②加入的无水乙醇过多，色素溶液浓度小
提取液
③未加碳酸钙或加入的过少，色素分子部分破坏
④研磨不充分，色素未能充分提取出来
若色素带颜色较浅，其原因有
同上4点 ⑤划滤液细线的次数太少，滤纸条上的色素含量少 ⑥层析时，部分滤液细线已触及层析液
色素带 16
总结
类囊体上
绿
叶
色素
中 的
色
素
类胡萝卜素
（含量约1/4）
光照到物体表 面后，该物体又将 这种颜色的光反射 出来，就是我们所 见到的颜色。对植 物而言，除了部分 橙光、黄光和大部 分绿光被反射外， 其他的基本上都被 叶绿素分子等所吸 收了，所以植物的 叶片呈现绿色。
功
能
类囊体上 类胡萝卜素 （占1/4）
胡萝卜素（橙黄色）上 叶黄素（黄色）
： 吸 收 、
5、实验结果
胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
讨论：
1.滤纸条上有几条色素带？按什么次序分布？
有四条色素带，从上往下依次为橙黄色、黄色、蓝 绿色、黄绿色的色素带。
2.滤纸条上色素的分布情况说明了什么？ 说明绿叶中有4种色素，它们在层析液的溶解度不同， 随层析液在滤纸上扩散的速度也不一样。
小试牛刀
色素
（主要吸收：蓝紫光）
传
叶绿素a (蓝绿色） 叶绿素 （占3/4） 叶绿素b（黄绿色）
递 、 转 化
（主要吸收：蓝紫光和红光）
下光
能
课堂训练
1 、从绿叶中提取色素，选取的最佳叶片应（ D）。 A. 肥嫩多汁的叶片 B. 革质叶片 C. 刚刚长出来的小嫩叶 D. 鲜嫩，颜色浓绿的叶片
2 、下列关于 “ 绿叶中色素的提取和分离 ” 的实验描述中，不 属于实验要求的是（ ）C。 A. 提取高等植物叶绿体中的色素 B. 用纸层析法分离色素 C. 了解各种色素的吸收光谱 D. 验证叶绿体中所含色素的种 类
5.4光合作用与能量转化 光合作用的原理和应用 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一
1937年，英国植物学家希尔（R.Hill）发现，在离体 叶绿体的悬浮液中加人铁盐或其他氧化剂（悬浮液中 有H2O,没有CO2），在光照下可以释放出氧气。像这 样，离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧 气的化学反应称作希尔反应。
希尔反应: 离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、 产生氧气的化学反应称作希尔反应。
光反应和暗反应（现在也称为碳反应）两个阶
段。
探究三：光合作用的反应阶段
光反应阶段：
暗反应阶段：
光反应和暗反应的区别
光反应和暗反应的联系 物质联系：光反应生成的ATP和NADPH供暗反应C3的 还原，而暗反应为光反应提供了ADP、Pi和NADP+。
能量联系：光反应为暗反应提供了活跃的化学能，暗 反应将活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。
答案：B 解析：由上述分析可知，暗反应阶段既有C5的生成又有 C5的消耗，A正确；光反应过程需要酶的参与，B错误； 光合作用过程中光反应产生[H]，暗反应消耗[H]，C正确； 光合作用过程将光能转换成有机物中的化学能，D正确。
与大棚种植蔬菜相关的措施及分析中，正确的是( ) A.施用农家肥，可提高大棚中CO2的浓度 B.加大蔬菜的种植密度，可不断提高蔬菜的产量 C.阴雨天适当提高大棚内温度，可明显增加有机物的 积累量 D.用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜，可提高蔬菜的 光合作用速率
答案：A 解析：农家肥中含有大量微生物和有机物，微生物可分 解农家肥产生二氧化碳，从而提高大棚中的二氧化碳浓 度，A正确；种植蔬菜要合理密植，如果过密，植物叶片 就会相互遮挡，反而会使产量下降，B错误；阴雨天光合 作用较弱，要降低大棚内温度，减少呼吸作用消耗的有 机物量才有利于有机物的积累，C错误；叶绿素主要吸收 红光和蓝紫光，对其他光也有吸收，用红色塑料薄膜代 替无色塑料薄膜，只允许红光透过，反而会降低蔬菜的 光合作用速率，D错误。
5.4光合作用与能量装换【新教材】人教版高中生物必修一课件
1880年， 美国恩格 尔曼
20世纪30年 代，美国鲁 宾与卡门
原料:水
原料和产物: 更新空气 产物:淀粉 (二氧化碳 条件:光 和氧气)
场所:叶绿体 条件:光
产物氧来 自于水。
CO2 + H2O*
光能 叶绿体
(CH2O) + O2*
场所：叶绿体 动力： 光 原料：二氧化碳 水 产物：糖类 氧气
概念：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。
总反应式
光能
CO2 + H2 O 叶绿体 （CH2O)+ O2
光反应阶
段
H2O
光能
水在光下分解
叶绿体 中的色
素
酶
O2
条件： 光、酶、色素 场所： 类囊体的薄膜上
[H]
ATP
过程： 光
物质
H2O 酶
[H]+ O2 酶
ADP+Pi+ 光能 ATP
ADP+Pi 能量:
光能 ATP中活跃化学 能
暗反应阶段
假说演绎法 观察现象 提出假设 演绎推理 验证假设
得出结论
海尔蒙特的实验
1、1642年，海尔蒙特(J.B. van Helmont，比利时)
每天浇水，5年后
柳树增重74.47kg 土壤减少0.06kg
植物增重主要来自水分
不足：没有考虑到阳光、空气对光合作用的 影响。
普里斯特利实验
1771年：英国，普里斯特利
普 利 斯 特 利 实 验
结论：植物可以更新空气。
英根豪斯实验
结论1：只有在光下 植物才能更新空气。
普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功
新人教高中生物第5章第4节光合作用与能量转化 光合作用的过程和光合作用原理的应用及影响光合作用的因素
5.4 光合作用与能量转化-【新教材】人教版 （2019 ）高中 生物必 修1课 件 (共25张PPT)
1、请分析光下的植物突然停止光照后，其 体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？
停止 光反应 光照 停止
NADPH ↓ 还原
C3 ↑
ATP↓
受阻
C5 ↓
2、 请分析光下的植物突然停止CO2的供应
或相同瓦数台灯离实验装置的距离 （2）因变量： 光合作用强度
检测方法： 相同时间小圆形叶片浮起的数量
（3）无关变量： 要求相同且适宜 温度等，用中间的盛水玻璃柱 吸收热量排除干扰
探究光照强弱对光合作用强度的影响
项目 小圆形
烧杯
叶片
甲
10片
乙
10片
丙
10片
加富含 CO2
的清水 20 mL 20 mL 20 mL
大必需矿质元素的供应，
可提高光合作用速率，但
当超过一定浓度后，会因
土壤溶液浓度过高而导致
图5
植物渗透失水而萎蔫。
2、应用
根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥 料，可以提高农作物产量。
（五）水分
1、影响 水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合
作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶 片，从而间接影响光合作用。
对比项 目 条件 场所 物质变 化
能量转 换 联系
（3）光反应和暗反应的比较
光反应
暗反应
必须有光
有光无光均可
类囊体的薄膜
叶绿体基质
H2O分解成O2和H+； ADP和Pi形成ATP
CO2被固定；C3被NADPH还原，最 终形成糖类；ATP转化成ADP和Pi；
生物人教版(2019)必修1 5.4光合作用与能量转化(共48张ppt)
美国科学家阿尔农发现在光照下，叶绿体合成ATP的 过程总是伴随着水的光解 4、尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系
H2O 叶 光绿照体 O2 +NADPH+能量
ADP+Pi+ ATP
光合作用的过程十分复杂，它包括一系列化学反应 。根据是否需要光能，这些化学反应可以概括地分 为光反应和暗反应（现在也称为碳反应）两个阶段
能量联系：光反应为暗反应提供活跃的化学能，暗 反应将活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能
光合作用总过程：
可见光
2H2O O2
光解
酶
吸收
4[H]
色素分子
ATP 酶
还 原
能
ADP+Pi
2C3 固定 CO2
多Байду номын сангаас酶 C5
(CH2O)
光反应
光能
6CO2 + 12H2O 叶绿体
暗反应
C6H12O6 + 6H2O + 6O2
减 C光 止 光 变停光结体O少照C照(2止 照供OC合内或不不H2应供2O图的停变变不应)运止，,光解C变C停输光减O5反2分化止供受照少应应阻析合或不停：物光和[增减A增H加T少下C]加P↓3的减↓化减增少植合少加物物减突增的增还受少加加然含原阻停量止如输些如CC光何3受物何5 ↑照↓变减阻质变减减后化(成少少少C？含化，量H？2O减这量？其)合少
阅读教材P103-104,回答下列问题： 1、 暗反应的场所及反应条件？ 2、 暗反应中物质变化、能量转化过程是怎样的？ 3、光反应中产生的NADPH和ATP用于暗反应哪一步？
类囊体膜
H2O
酶
NADPH
ADP ＋Pi ATP
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2.色素的功能 5.4光合作用与能量装换【新教材】人教版（2019）高中生物必修一课件(共64张PPT) ：
吸收可见光，用于光合作 用
太阳光 色素溶液 三棱镜
5.4光合作用与能量装换【新教材】人 教版（ 2019） 高中生 物必修 一课件 (共64 张PPT)
色素的吸收光谱图 5.4光合作用与能量装换【新教材】人教版（2019）高中生物必修一课件(共64张PPT)
实验结果：
5.4光合作用与能量装换【新教材】人 教版（ 2019） 高中生 物必修 一课件 (共64 张PPT)
胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
5.4光合作用与能量装换【新教材】人 教版（ 2019） 高中生 物必修 一课件 (共64 张PPT)
绿叶中的色素有4种，可以归纳为两类：
胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色）
5.4 光合作用与能量装换
• 有些蔬菜大棚是用红色或蓝色 的塑料薄膜来代替普通塑料薄 膜，有的温室内悬挂着红色或 者是蓝色的灯管。
1.用这种方法具体有哪些好处？这 样做对光合作用有什么影响吗 ？
2.为何是用红色或蓝色的呢？用绿 色的可以吗？
一、捕获光能的色素和结 构
1、实验：绿叶中色素的提取和分离
由于叶绿素的含量大大超 过类胡萝卜素，而使类胡 萝卜素的颜色被掩盖，只 显示出叶绿素的绿色
由于叶绿素比类胡萝卜 素易受到低温的破坏， 秋季低温使叶绿素大量 破坏，而使类胡萝卜素 的颜色显示出来
2020/10/26
5.4光合作用与能量装换【新教材】人 教版（ 2019） 高中生 物必修 一课件 (共64 张PPT)
叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿 色）
类胡萝卜 素（含量约1/4）
叶绿素用与能量装换【新教材】人 教版（ 2019） 高中生 物必修 一课件 (共64 张PPT)
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分析：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶 片金黄呢？
普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功
叶绿素：吸收蓝紫光和红光 类胡萝卜素：吸收蓝紫光
5.4光合作用与能量装换【新教材】人 教版（ 2019） 高中生 物必修 一课件 (共64 张PPT)
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问题：这些捕获光能的色素存在 于细胞中的什么部位？
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假说演绎法 观察现象 提出假设 演绎推理 验证假设
得出结论
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基粒
内膜 外膜
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叶绿体的功能:
• 叶绿体是进行光合作用的场所，它内 部的巨大膜表面上，不仅分布着许多 吸收光能的色素分子，还有许多进行 光合作用所必需的酶。
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叶绿体
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温故而知新
基质多种酶
类囊体
色素和酶
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实验原理：提取(无水乙醇)、分离(层析液)
目的要求：绿叶中色素的提取及分离及色素的种类
材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等
方法步骤：
1.提取绿叶中的色素 2.准备滤纸条
3.画滤液细线
4.分离绿叶中的不同色素
5.观察以及记录
讨论：
1.滤纸条上色带的数目、排序、宽窄？
2.滤纸条上的滤液细线，为何不能触及层析液？
5.4光合作用与能量装换【新教材】人 教版（ 2019） 高中生 物必修 一课件 (共64 张PPT) 5.4光合作用与能量装换【新教材】人 教版（ 2019） 高中生 物必修 一课件 (共64 张PPT)
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普 利 斯 特 利 实 验
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结论：植物可以更新空气。
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英根豪斯实验
结论1：只有在光下 植物才能更新空气。
海尔蒙特的实验
1、1642年，海尔蒙特(J.B. van Helmont，比利时)
每天浇水，5年后
柳树增重74.47kg 土壤减少0.06kg
植物增重主要来自水分
不足：没有考虑到阳光、空气对光合作用的 影响。
5.4光合作用与能量装换【新教材】人 教版（ 2019） 高中生 物必修 一课件 (共64 张PPT)
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一、光合作用探究历程
公元前3世纪，古希 腊的亚里士多德提出，植 物生长的土壤是构成植物 体的原材料。这一观点长 期被奉为经典。
5.4光合作用与能量装换【新教材】人 教版（ 2019） 高中生 物必修 一课件 (共64 张PPT)
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普里斯特利实验
1771年：英国，普里斯特利
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