高中生物 光与光合作用 课件
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高中生物能量之源——光与光合作用PPT56 人教课标版
吸收
净：15 总：20 mg/dm2h
CO2 (mg/dm2h)
15
净光合速率＝总光合速率－呼吸速率
10
5
B
释放 0
10
CO2－5 A
净光合速率
C
20 光强（klx）
总光合速率
净、总光合速率
净光合速率 （表观）
总光合速率 （真实）
O2 释放 产生
CO2 吸收 固定
有机物 积累 产生
4.2 CO2浓度的影响
• 请画出CO2浓度与光合速率曲线 吸 收 CO2 CO2补偿点
B
C CO2饱和点
0
CO2浓度
释 放
A 呼吸作用
CO2
一定范围内提高CO2浓度促进光合作用
温4度.3 温度的影V响S
• 温度如何影响？
光 合
速
–酶活性
率
光合作用
最适温度 B
C
适当增温促进光合作用 A
10 20 30 40 T/°C
• AB段： 酶活性增强
是累没有方向，是迷茫三十而不立，是累我在干什么？是累我要往哪里去？是累，我该怎么给胖大星一个温暖的家？一个开满小花的院子等等…… 没有一点头绪，以至于让心不知道如何的归属，这样的状态在最近一年多的时间侵蚀着我的内心，我不敢去剥开，那样会进去一个万劫不复的深渊，以至于让我怀疑生命的起源，为何来的这个世界，人为什么而活着，这是一道无解的题目。
净：15 总：20 mg/dm2h
CO2 (mg/dm2h)
15
净光合速率＝总光合速率－呼吸速率
10
5
B
释放 0
10
CO2－5 A
净光合速率
C
20 光强（klx）
总光合速率
净、总光合速率
净光合速率 （表观）
总光合速率 （真实）
O2 释放 产生
CO2 吸收 固定
有机物 积累 产生
4.2 CO2浓度的影响
• 请画出CO2浓度与光合速率曲线 吸 收 CO2 CO2补偿点
B
C CO2饱和点
0
CO2浓度
释 放
A 呼吸作用
CO2
一定范围内提高CO2浓度促进光合作用
温4度.3 温度的影V响S
• 温度如何影响？
光 合
速
–酶活性
率
光合作用
最适温度 B
C
适当增温促进光合作用 A
10 20 30 40 T/°C
• AB段： 酶活性增强
是累没有方向，是迷茫三十而不立，是累我在干什么？是累我要往哪里去？是累，我该怎么给胖大星一个温暖的家？一个开满小花的院子等等…… 没有一点头绪，以至于让心不知道如何的归属，这样的状态在最近一年多的时间侵蚀着我的内心，我不敢去剥开，那样会进去一个万劫不复的深渊，以至于让我怀疑生命的起源，为何来的这个世界，人为什么而活着，这是一道无解的题目。
高中生物必修一第五章 5.4 光与光合作用
绿色叶片光合作用产生淀粉
氧由叶绿体释放出来。叶绿体是 光合作用的场所。
光合作用释放的氧来自水。
光合产物中有机物的碳来自CO2
划分依据:反应过程是否需要光能
光反应 暗反应
光反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 有光才能反应
暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 有光、无光都能反应
类囊体膜
H2O
酶
光反应阶段
Pi ＋ADP ATP 场所： 叶绿体的类囊体薄膜上
在滤纸条上扩散的快，反之则慢
二氧化硅作用 使研磨充分 碳酸钙作用 防止研磨过程中色素被破坏 色素带的高度表示出 色素在层析液的溶解度 色素带的宽度表示出 色素的含量 色素含量 叶绿色a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素
在滤纸上距离最近的两条色素带 是 叶绿素a与叶绿素b ， 距离最远的两条色素带是 胡萝卜素与叶黄素 。
太阳光中有能量，太阳能电池板可 以捕获其中的能量并转化为电能。
绿叶中通过什么物质捕获并转 化光能呢？
光合色素 光合色素可以捕获、传递和转化光能。
一、捕获光能的色素 本节课主要目的是探究绿叶中含有几种色素 和学习对色素进行提取和分离的方法
绿叶中有哪些色素呢？
阅读课本P97-98页的实验绿叶中色素的提取和分 离
绿色，原因可能是 ①⑤
①研磨不充分，色素未提取出来， ②无水乙醇加的太少，色素未提取出来 未加碳酸钙，叶绿素分子被破坏 用的乙醇为95%的乙醇 ⑤无水乙醇加入量太多，稀释了色素
氧由叶绿体释放出来。叶绿体是 光合作用的场所。
光合作用释放的氧来自水。
光合产物中有机物的碳来自CO2
划分依据:反应过程是否需要光能
光反应 暗反应
光反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 有光才能反应
暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 有光、无光都能反应
类囊体膜
H2O
酶
光反应阶段
Pi ＋ADP ATP 场所： 叶绿体的类囊体薄膜上
在滤纸条上扩散的快，反之则慢
二氧化硅作用 使研磨充分 碳酸钙作用 防止研磨过程中色素被破坏 色素带的高度表示出 色素在层析液的溶解度 色素带的宽度表示出 色素的含量 色素含量 叶绿色a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素
在滤纸上距离最近的两条色素带 是 叶绿素a与叶绿素b ， 距离最远的两条色素带是 胡萝卜素与叶黄素 。
太阳光中有能量，太阳能电池板可 以捕获其中的能量并转化为电能。
绿叶中通过什么物质捕获并转 化光能呢？
光合色素 光合色素可以捕获、传递和转化光能。
一、捕获光能的色素 本节课主要目的是探究绿叶中含有几种色素 和学习对色素进行提取和分离的方法
绿叶中有哪些色素呢？
阅读课本P97-98页的实验绿叶中色素的提取和分 离
绿色，原因可能是 ①⑤
①研磨不充分，色素未提取出来， ②无水乙醇加的太少，色素未提取出来 未加碳酸钙，叶绿素分子被破坏 用的乙醇为95%的乙醇 ⑤无水乙醇加入量太多，稀释了色素
人教版高中生物必修一课件：5.4能量之源光和光合作用 (共52张PPT)
C5的浓度急速升高。
停止光照时，C3的浓度急速升高， C5的浓度急速降低。
光合作用的总反应式：
6CO2+6H2O→C6H12O6+O2
光合作用的物质变化： 无机物→有机物 光合作用的物质变化： 光能→化学能
光合作用的意义
为一切生物生命活动的进行提供所必需的营养物 质； 为一切生物生命活动的进行提供所必需的能量； 维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。 总之，从物质转变和能量转变的过程来看，光合 作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
在一定温度范围内，昼夜温差大有利于光 合积累。
(三)温度
➢光合过程中的暗反应是 由酶所催化的化学反应， 因而受温度影响。
➢在 强 光 、 高 CO2 浓 度 时 温度对光合速率的影响要 比弱光、低CO2浓度时影 响大(图32)，这是因为在 强光和高CO2条件下，温 度成了光合作用的主要限 制因素。
➢ 光补偿点高的植物一 般光饱和点也高，
➢ 草本植物的光补偿点 与光饱和点通常要高 于木本植物；
➢ 阳生植物的光补偿点 与光饱和点要高于阴 生植物；
➢ C4植物的光饱和点要 高于C3植物。
图27 不同植物的光强光合曲线
（二）CO2
CO2饱和点：CO2浓度继续增加光合速率不再 增加，此时CO2的浓度称CO2饱和点。 CO2补偿点：光合作用吸收的CO2量与呼吸作 用释放的CO2量相等时的CO2浓度。 CO2 补偿点以上，CO2 饱和点以下的区间内， 净光合速率与CO2浓度成正比。
停止光照时，C3的浓度急速升高， C5的浓度急速降低。
光合作用的总反应式：
6CO2+6H2O→C6H12O6+O2
光合作用的物质变化： 无机物→有机物 光合作用的物质变化： 光能→化学能
光合作用的意义
为一切生物生命活动的进行提供所必需的营养物 质； 为一切生物生命活动的进行提供所必需的能量； 维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。 总之，从物质转变和能量转变的过程来看，光合 作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
在一定温度范围内，昼夜温差大有利于光 合积累。
(三)温度
➢光合过程中的暗反应是 由酶所催化的化学反应， 因而受温度影响。
➢在 强 光 、 高 CO2 浓 度 时 温度对光合速率的影响要 比弱光、低CO2浓度时影 响大(图32)，这是因为在 强光和高CO2条件下，温 度成了光合作用的主要限 制因素。
➢ 光补偿点高的植物一 般光饱和点也高，
➢ 草本植物的光补偿点 与光饱和点通常要高 于木本植物；
➢ 阳生植物的光补偿点 与光饱和点要高于阴 生植物；
➢ C4植物的光饱和点要 高于C3植物。
图27 不同植物的光强光合曲线
（二）CO2
CO2饱和点：CO2浓度继续增加光合速率不再 增加，此时CO2的浓度称CO2饱和点。 CO2补偿点：光合作用吸收的CO2量与呼吸作 用释放的CO2量相等时的CO2浓度。 CO2 补偿点以上，CO2 饱和点以下的区间内， 净光合速率与CO2浓度成正比。
人教版高中生物必修一课件：5.4光合作用最终版(共68张PPT)
塑料薄膜：透明无色
补充光源：红光或蓝紫光
二二、、叶叶绿体体的的结结构构和和功功能能
学案
P2
①
②
③⑤ ④
资料：在类囊 体上和基质中， 含有多种进行 光合作用所必 需的酶。
1.下列标号各代表：
① 外膜
②__内__膜____
③__基__粒_____
④ 类囊体
⑤__基__质____
2.吸收光能的四种色素就分布在 类囊体薄膜 上，
变化
酶
C3的还原： 2C3[H]、ATP (CH2O)+C5
产物： (CH2O )、 ADP 、 Pi 能量转变：ATP中活跃的化学能转变为糖类
等有机物中稳定的化学能。
光合作用过程的图解
H2O
O2
水 在
光
下
分
解
[H]
光 叶绿体中
能
的色素
ATP 酶
ADP+Pi
2C3 固
CO2
还
多种酶 定
参加催化 C5
的色素带明显。
③色素分离时，为何要注意层析液不能没及滤液 细线？
防止色素溶解于层析液中，不能分离。
——《系统集成》P51“精讲妙点”
（一）实验：绿叶中色素的提取与分离 2、分离色素
实验结果：
（橙黄色） （黄色）
（蓝绿色） （黄绿色)
补充光源：红光或蓝紫光
二二、、叶叶绿体体的的结结构构和和功功能能
学案
P2
①
②
③⑤ ④
资料：在类囊 体上和基质中， 含有多种进行 光合作用所必 需的酶。
1.下列标号各代表：
① 外膜
②__内__膜____
③__基__粒_____
④ 类囊体
⑤__基__质____
2.吸收光能的四种色素就分布在 类囊体薄膜 上，
变化
酶
C3的还原： 2C3[H]、ATP (CH2O)+C5
产物： (CH2O )、 ADP 、 Pi 能量转变：ATP中活跃的化学能转变为糖类
等有机物中稳定的化学能。
光合作用过程的图解
H2O
O2
水 在
光
下
分
解
[H]
光 叶绿体中
能
的色素
ATP 酶
ADP+Pi
2C3 固
CO2
还
多种酶 定
参加催化 C5
的色素带明显。
③色素分离时，为何要注意层析液不能没及滤液 细线？
防止色素溶解于层析液中，不能分离。
——《系统集成》P51“精讲妙点”
（一）实验：绿叶中色素的提取与分离 2、分离色素
实验结果：
（橙黄色） （黄色）
（蓝绿色） （黄绿色)
高中生物《光合作用》 沪科版第一册
概述 光合作用是在内囊体膜上发生的
精品课件
概述
光合作用分为光反应和暗反应两个阶段
精品课件
概述
叶绿素和辅助色素吸收光能
叶绿素的共同特征是有 亲水的卟啉环，它含有 吸收光的共轭双键网络 和疏水的植醇侧链
精品课件
概述 叶绿素在膜上被组织成光合单位
精品课件
光反应
一、光反应
（一）PSI和PSII
1943年，红降现象：680nm 以上时，光合量子效率急剧 降低。
精品课件
暗反应
（一）CO2固定
CO2被固定转化为有机产物的第一步反应 是由核酮糖1,5-二磷酸羧化酶-加氧酶 （ribulise 1,5-bisphosphate carboxylase-oxygenase，Rubisco）催化的。
精品课件
暗反应
精品课件
暗反应
（二）Calvin循环
Calvin循环可分为3个阶段： 1、CO2的固定 2、3－磷酸甘油酸还原 3、RuBP再生
【生物】《光合作用》 优秀课件（沪科版第一
册）
精品课件
光合作 用
Photosynthei s
精品课件
精品课件
光合作用
主要内容
►光反应 ►暗反应 ►光呼吸和C4途径
精品课件
概述
光合作用的场所是叶绿体
Electron micrograp精h品课o件f a representative chloroplast
高中生物必修一第五章第四节能量之源--光与光合作用 (共44张PPT)
反应物能否只有CO2?
能量转换和守恒定律：
能量既不会凭空产生，也不会 凭空消失，它只能从一种形式 转化为其他形式，或者从一个 物体转移到另一个物体，在转 化或转移的过程中，能量的总 量不变。
1845年，德国科学家梅耶
光能
化学能
储存
1864年，德国植物学家萨克斯的实验
光照
暗处理
碘蒸汽处理
叶片一半曝光， 一半遮光
O2
H2O 光解 [H] 供氢 ATP 酶 ADP+Pi 2C3 参与反 应的多 种酶 C5 CO2
(CH2O)
光反应阶段
在光下，___ 水 分解成_______ [H]和O2 。
1954年，美国阿尔农等用离体的叶 绿体做实验。 在给叶绿体照光时发现，当向反应 体系中供给ADP、Pi等物质时，体系中 就会有ATP产生。
结论 : ATP的形成
在光下，叶绿体中生成了____ ATP 。
光反应 在光下，叶绿体进行的反应 :
光反应阶段与暗反应阶段的区别
光反应阶段
场所 条件
类囊体薄膜 光、色素、酶
暗反应阶段
叶绿体基质
ATP、[H]、酶 CO2的固定 C3的还原 ATP和[H]中活跃 的化学能→有机物 中稳定的化学能
物质变化 水的光解
ATP的形成
能量变化 光能
ATP 和[H]中活跃的 化学能
(人教版)高中生物必修一：5.4《光合作用的原理和应用》ppt课件
(2)实例：硝化细菌能利用_____ NH3 氧化成HNO2和HNO3时所 释放的能量，将CO2和水合成为糖类。
生物 必修1
第5章 细胞的能量供应和利用
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升 课时作业
[思wk.baidu.com探讨]
5.化能合成作用与光合作用的区别是什么？
提示：
主要区别是把无机物合成有机物利用的能源不
酶 C CO2的固定：CO2＋___ 5 ――→2C3 物质变化 酶 C3的还原：C3＋[H]――→CH2O＋C5 ATP 能量变化：ATP 中活跃的化学能→有机物中稳定的化学 能。
生物 必修1
第5章 细胞的能量供应和利用
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升 课时作业
生物 必修1
第5章 细胞的能量供应和利用
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升 课时作业
1．光合作用过程中元素转移途径
(3)光合作用总反应式及各元素去向
生物 必修1
第5章 细胞的能量供应和利用
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升 课时作业
2．光反应与暗反应的比较
比较 项目 场所 条件 反应产物 光反应 囊状结构薄膜上 色素、光、酶、水 [H]、O2、ATP ①水的光解： 光能 2H2O――→ 4[H]＋O2 酶 ②ATP 的形成： 酶 ADP＋Pi＋能量――→ATP 暗反应 叶绿体的基质 多种酶、CO2、ATP、[H] 有机物、水 ①CO2 的固定： 酶 CO2＋C5――→2C3 ②C3 的还原： ATP、[H] 2C3 ――→ (CH2O) ＋H2O 酶
生物 必修1
第5章 细胞的能量供应和利用
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升 课时作业
[思wk.baidu.com探讨]
5.化能合成作用与光合作用的区别是什么？
提示：
主要区别是把无机物合成有机物利用的能源不
酶 C CO2的固定：CO2＋___ 5 ――→2C3 物质变化 酶 C3的还原：C3＋[H]――→CH2O＋C5 ATP 能量变化：ATP 中活跃的化学能→有机物中稳定的化学 能。
生物 必修1
第5章 细胞的能量供应和利用
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升 课时作业
生物 必修1
第5章 细胞的能量供应和利用
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升 课时作业
1．光合作用过程中元素转移途径
(3)光合作用总反应式及各元素去向
生物 必修1
第5章 细胞的能量供应和利用
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升 课时作业
2．光反应与暗反应的比较
比较 项目 场所 条件 反应产物 光反应 囊状结构薄膜上 色素、光、酶、水 [H]、O2、ATP ①水的光解： 光能 2H2O――→ 4[H]＋O2 酶 ②ATP 的形成： 酶 ADP＋Pi＋能量――→ATP 暗反应 叶绿体的基质 多种酶、CO2、ATP、[H] 有机物、水 ①CO2 的固定： 酶 CO2＋C5――→2C3 ②C3 的还原： ATP、[H] 2C3 ――→ (CH2O) ＋H2O 酶
人教版高中生物必修一优质课件：第五章第4节《能量之源——光和光合作用》(共73张PPT)
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？ C3 ↑ [H] ↓ 停止 光反应 还原 光照 停止 ATP↓ 受阻 C5 ↓
2C3 请分析光下的植物突然停止 CO2的供 供氢 应后，其体内的 C 化合物和 C 化合物 5 3 CO2 [H] 的含量如何变化？ 酶 供能 C↓ 5 C ATP 固定 3 CO2 ↓ （ CH O ） 停止 2 C5 ↑
叶 叶绿 蓝绿色 最 较小 多 绿 素a 素 叶绿 较 黄绿色 最小 多 3／4 素b
较 红光 慢
叶片为什么往往是绿色的呢？
叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光
叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
各种色素对光的吸收 情况不同，可根据色 素的吸收光谱来分析 绿叶中色素的种类。
（三）叶绿体的结构
外膜
基质
内膜 基粒
4、分离绿叶中的色素： 注意事项： ⑴滤纸条的放置： ①有滤液细线的一端朝下 ②下端应插入层析液中 ③滤液细线不能触及层析液 ⑵装置 加盖
滤纸上的滤液细线，为什么不能触 及层析液？
如果触及到层析液，细线上的 色素就会溶解到层析液中，而不 会在滤纸上扩散开来。
2、实验流程
观察记录
橙黄色
胡萝卜素 叶绿素a 叶黄素 黄色
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。
高中生物能量之源——光与光合作用PPT24 人教课标版
碳的同位素 14 C CO2
14 CO2
14 CO2+ H2O 光能
14
( CH2 O)+O2
叶绿体
一、光合作用探索历程
年代 1771 1779
1845 1864 1880 1939 20世纪40代
科学家
普利斯特利 英格豪斯
R.梅耶 萨克斯 恩格尔曼 鲁宾 卡门 卡尔文
结论
植物可以更新空气
只有在光照下只有绿叶才可以更 新空气 植物在光合作用时把光能转变成 了化学能储存起来
• 除了硝化细菌外，自然界还有铁细菌、 硫细菌属于进行化能合成作用的自养生 物。
• 1、光合作用发生的部位是叶绿体 。 ２、光合作用分为 光反应 和 暗反应 两个阶段。 ３、光合作用释放氧气来自于 水 物质。 ４、光合作用中的ＡＴＰ形成于 光 反应阶段。 ５、光反应为暗反应提供 ［Ｈ］ 和 ATP 物质。 ６、光反应场所 类囊体薄膜 暗反应场所是叶绿体基。质
应用——提高农作物产量的措施
提高复种指数（轮作） 延长光合作用时间 温室中人工光照
增加光能利用率
增加光合作用面积
合理密植 间作套种
控制光照强弱 阴生植物 阳生植物
控制光质
红光和蓝紫光
提高光合作用效率
控制温度
保持昼夜温差 通风透光
控制CO2供应
在温室中施有机肥，
高中生物一轮复习 第12讲 光和作用课件
答案
• （1）还原型辅酶Ⅱ（NADPH） • （2）叶绿体的类囊体膜 叶绿素a 高能 电子（e-） • （3）1）9.5mg 与RuBP结合，减少了用 于还原的C3化合物，从而降低了光合作用 速率，高浓度抑制了光合作用速率 • 2）当浓度一定时，较高氧浓度对光合作用 速率的抑制作用在较高温度下更为显著。
考点五 有关光和作用的计算
• 1、物质计算 • ①光合作用释放的6分子O2来自光反应阶段原料水的分解。 • ②光反应阶段，12分子H20光解产生24个[H]，在暗反应中用于还原 6分子CO2并产生6分H2O。 • ③光合作用产物c6H12O6中的碳和氧来自原料CO2，氢来自原料水。 • ④生成物6H2O中的氢来自原料水，氧来自原料CO2。
• 2.温度 • 温度对光合作用的影响是通过影响与光合作用 有关的酶的活性来实现的。在一定范围内，随温 度的升高，酶的活性增强，光合作用的速率提高 • 提高温度不仅能提高光合作用的速率，也提高 了呼吸作用的速率，所以提高温度能够提高光合 作用的强度，但不一定能提高净光合作用强度(有 机物的积累)。净光合作用强度最高时的温度，不 一定是酶的最适温度。 • 温室栽培作物时，可适当提高室内温度，并且 保持昼夜温差以提高植物的净光合作用强度(即增 加有机物的积累)。
• 光补偿点：光合作用吸收的CO2量等于呼 吸作用放出CO2量时的光照强度，在A点以 前光合速率小于呼吸作用速率；A—B光合 作用速率大于呼吸作用速率，且随光照强 度的增强而增大。O点只进行呼吸作用，不 进行光合作用。 • 光饱和点：达到最大光合速率时的光照 强度。阳生植物的光补偿点和光饱和点， 都比阴生植物高。
沪科版生物高中第一册4.2《光合作用》 课件 (共23张PPT)
叶绿素 叶绿素b（黄绿色）：C55H70O6N4Mg
（约占总量的3/4。对绿光吸收最少）
作用：吸收（红橙光和蓝紫光）、传递和转换光能。
外因上，合成叶绿素需光、N和Mg、适宜温度（酶活性）。 ※叶绿素的不断合成与分解，可用标记的N来证明。 ※液泡中的花青素吸收光能，但不能传递到叶绿素a。
◆吸收光谱的特点使绿色植物无论晴天（全光谱的光）， 还是阴天（蓝紫光）都能进行光合作用。
（光反应产物O2不是暗反应所必需 ）
暗反应为光反应提供ADP和NADP+，制约光反应。
4.光反应和暗反应分别生成了哪些产物？能量来源有何不同？
阶段 项目
光反应
产 物 O2、ATP、NADPH
暗反应
（CH2O）、H2O等 ADP+Pi、NADP+
能量来源
光能
ATP、NADPH
5.光合作用产物糖的去向： 大部分从叶绿体运输到细胞质基质中，转变成蔗糖，并运出； 一部分在叶绿体基质中形成淀粉； 一部分参与氨基酸、蛋白质、脂质的合成。
再生 再生
供氢、供能
光合作用 磷脂 过程概览 （变形）
C3 C5
O2
类囊体膜
叶绿体基质
叶绿体
叶绿体内膜 叶绿体外膜
细胞质基质
光合作用过程小结：
1、光能在叶绿体中的转换过程
（光量能子）吸与收温、度传无递关和转换高H能＋梯电度子e
《第四节 光合作用》公开课教学课件第3课时【北师大高中生物必修1】
（四）光照强度、CO2浓度和温度等环境因素影响光合速率
CO2浓度
二、讲授新课
（四）光照强度、CO2浓度和温度等环境因素影响光合速率
CO2浓度
在一定范围内随CO2浓度的增加光合作用增强，但当CO2浓度 增加到一定范围后，光合作用强度不再增强。
图1中A点、图2中的A′点表示光合作用强度等于细胞呼吸强度， 此浓度为CO2补偿点。图1中的B与图2中B′都表示CO2饱和点。
（四）光照强度、CO2浓度和温度等环境因素影响光合速率
1．探究光照强度对光合作用的影响
二、讲授新课
（四）光照强度、CO2浓度和温度等环境因素影响光合速率
1．探究光照强度对光合作用的影响
二、讲授新课
（四）光照强度、CO2浓度和温度等环境因素影响光合速率
叶片浮 起数量 多
甲
叶片浮 起数量 中
乙
叶片浮 起数量 少
二、讲授新课
（五）光合色素含量等植物自身特性影响光合速率
1．植物的光合作用能力由其遗传特性决定。
例如，阳生植物和阴生植物在叶片的形态结构、光合色素含量和 酶活性等各个方面都有所不同，适应各自的生活环境。阳生植物叶片 厚，叶肉细胞层数多，参与碳反应的酶含量高，能够充分利用光反应 产生的ATP和[H]；阴生植物叶片大而薄，叶绿体中类囊体膜面积更 大，光合色素含量更高，有助于在较弱的光照下充分吸收光能。
CO2浓度
二、讲授新课
（四）光照强度、CO2浓度和温度等环境因素影响光合速率
CO2浓度
在一定范围内随CO2浓度的增加光合作用增强，但当CO2浓度 增加到一定范围后，光合作用强度不再增强。
图1中A点、图2中的A′点表示光合作用强度等于细胞呼吸强度， 此浓度为CO2补偿点。图1中的B与图2中B′都表示CO2饱和点。
（四）光照强度、CO2浓度和温度等环境因素影响光合速率
1．探究光照强度对光合作用的影响
二、讲授新课
（四）光照强度、CO2浓度和温度等环境因素影响光合速率
1．探究光照强度对光合作用的影响
二、讲授新课
（四）光照强度、CO2浓度和温度等环境因素影响光合速率
叶片浮 起数量 多
甲
叶片浮 起数量 中
乙
叶片浮 起数量 少
二、讲授新课
（五）光合色素含量等植物自身特性影响光合速率
1．植物的光合作用能力由其遗传特性决定。
例如，阳生植物和阴生植物在叶片的形态结构、光合色素含量和 酶活性等各个方面都有所不同，适应各自的生活环境。阳生植物叶片 厚，叶肉细胞层数多，参与碳反应的酶含量高，能够充分利用光反应 产生的ATP和[H]；阴生植物叶片大而薄，叶绿体中类囊体膜面积更 大，光合色素含量更高，有助于在较弱的光照下充分吸收光能。
宁夏六盘山高级中学人教版高中生物必修一5.4能量之源—光与光合作用 课件 (共17张PPT)
2. 色素的作用
吸收光能的百分比 100
类胡萝卜素 50
叶绿素b 叶绿素a
0 实验表明:叶绿素主要吸收红光和蓝波长 紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
用红色或蓝色的塑料薄膜 挂红色或蓝色的灯管
1.用这种方法有什么好处？不同颜色的光照对植物 的光合作用会有什么影响？ 2.为什么不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源？
2. 1779年,荷兰科学家英格豪斯确定植物 只有绿叶才能更新空气并且依赖于光。
1785年,拉瓦锡发现了空气的组成。
结论：绿叶在光下吸收CO2 ，释放O2。
3. 1845年，德国科学家梅耶指出，植物光 合作用时，把光能转化成化学能储存起来。
4. 1864年 德国 萨克斯
结论：光合作用的产物除氧气外还有淀粉。
5. 1939年 美国 鲁宾和卡门
C18O2 H2O
O2
CO2 H218O
18O2
结论：光合作用释放的氧全部来自水。
6. 20世纪40年代
美国科学家卡ຫໍສະໝຸດ Baidu文
碳的同位素: 14C 、 小球藻
CO2
14 CO2
14
光能
CO2+ H2O
叶绿体
14
( CH2 O )+O2
此途径称为卡尔文循环
这些捕获光能的色素存在于 细胞中的什么部位呢？
人教版高中生物必修一第五章第4节《能量之源——光和光合作用》优秀课件(58张)(共58张PPT)
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成 。2021/8/112021/8/112021/8/112021/8/118/11/2021
•
14、谁要是自己还没有发展培养和教 育好， 他就不 能发展 培养和 教育别 人。2021年8月 11日星 期三2021/8/112021/8/112021/8/11
3.为什么碘蒸气？可以用碘液吗？ 若使用碘液，碘液的颜色和叶片的绿色有干扰， 故巧妙地用碘蒸气，若用碘液，则需先用酒精对 叶片进行隔水加热脱色处理。
四、光合作用的发现过程
5.1880 恩格尔曼 探究植物产生氧的部位
结论：植物光合作用的场所是叶绿体，条件是光。
思考ing...
1.为什么选用水绵作为实验材料？
•
17、儿童是中心，教育的措施便围绕 他们而 组织起 来。2021/8/112021/8/112021/8/112021/8/11
• 2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四
人教版高中生物必修一课件：光合作用的探究历程 (共20张PPT)
光合作用的探究历程
叶绿体 场所 原料
二氧化碳 水
光
光
合
条件
作
用
产物
有机物 氧气
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。
光合作用的探究历程 思维导图法
Βιβλιοθήκη Baidu
海尔蒙特的实验结论：
水是植物体建造自身的原料
海尔蒙特的实验设计有什么不 足的地方？
光能转变为化学能，储存在什么物质 中呢？
植物在吸收水分和二氧化碳、释放氧气 的过程中，还产生了什么物质呢?
1864年，德国科学家萨克斯的实验
1864年，德国科学家萨克斯的实验
萨克斯的实验结论
植物在光下光合作用产生淀粉
光
H2O+CO2
叶绿体
（CH2O）+ O2
光合作用释放的O2是来CO2还是H2O？
他们两位科学家知道植物更新了空气中 的什么成份吗？为什么？
H2O+气体（ CO2 ） 光
干物质（
）
+ 气体（ O2）
绿色植物
➢1785年，发现了空气的组成，人们才明确 绿叶在光下放出的是O2，吸收的是CO2
在这一过程中，光能哪里去了呢？
1845年德国科学家梅耶根据物理学的能量 转化和守恒定律明确指出，植物在进行光 合作用时，把光能转化为了化学能储存起 来。
叶绿体 场所 原料
二氧化碳 水
光
光
合
条件
作
用
产物
有机物 氧气
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。
光合作用的探究历程 思维导图法
Βιβλιοθήκη Baidu
海尔蒙特的实验结论：
水是植物体建造自身的原料
海尔蒙特的实验设计有什么不 足的地方？
光能转变为化学能，储存在什么物质 中呢？
植物在吸收水分和二氧化碳、释放氧气 的过程中，还产生了什么物质呢?
1864年，德国科学家萨克斯的实验
1864年，德国科学家萨克斯的实验
萨克斯的实验结论
植物在光下光合作用产生淀粉
光
H2O+CO2
叶绿体
（CH2O）+ O2
光合作用释放的O2是来CO2还是H2O？
他们两位科学家知道植物更新了空气中 的什么成份吗？为什么？
H2O+气体（ CO2 ） 光
干物质（
）
+ 气体（ O2）
绿色植物
➢1785年，发现了空气的组成，人们才明确 绿叶在光下放出的是O2，吸收的是CO2
在这一过程中，光能哪里去了呢？
1845年德国科学家梅耶根据物理学的能量 转化和守恒定律明确指出，植物在进行光 合作用时，把光能转化为了化学能储存起 来。
高中生物光与光合作用
C18O
2
H2O
Fra Baidu bibliotek
O2
CO2
光照射下 的小球藻
悬液
18O2 光合作用释放的氧气中的 氧元素全部来源于水，而 并不来源于CO2。（P103）
H218O
相互对照（对比实验），自变量为标记物质(H218O与C18O2)，因变量为O2的是否为18O。
思考·讨论
探索光合作用原理的部分实验
20世纪40年代，美国科学家卡尔文等用小球藻（一种单细胞的绿藻）做了这样的
︱
温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性， 温度 — 进而影响叶绿素的合成
︱
必需元素
—
叶绿素中含必需元素，缺乏 N、Mg 致叶绿素无法合成，叶片变黄
将导
叶绿素不稳定，易分解
1．叶绿体增大膜面积的方式是______________________________________。
答案：类囊体通过堆叠形成基粒来增大膜面积
H2O 光解
O2
NADPH
供氢 酶
还
光合
ATP
色素 酶
酶原
ADP+Pi
2C3
多种酶 催化
光反应
暗反应
CO2
C5 (CH2O)
场所： 类囊体的薄膜
叶绿体的基质
总反应式：CO2＋H2O
光能 叶绿体
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不可见光
◆提醒2
①无色透明大棚允许日光中的各色光透过，有色大棚主要 透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光 合效率最高。 ②色素对绿光吸收最少，绿色塑料大棚光合效率最低。
③审题时注意：大棚用的是薄膜或玻璃，是什么颜色就透
过什么光。若是用滤光片，滤光片什么颜色，滤去什么颜
色的光。
④将白光改为光照强度与白光相同的红光照射，会使
20世纪40代
卡尔文
光合产物中有机物的碳来自CO2
光呼吸: 植物绿色细胞在停止接受光照后的很短时间内，二氧
化碳的释放量就会急剧增高，超过黑暗环境中细胞呼吸
CO2释放量的现象叫做二氧化碳猝发，也叫光呼吸。 由于在停止照光后光呼吸并不马上停止，因此就有剩
余的CO2释放，所以—般认为二氧化碳猝发是光呼吸的残 留阶段。
光反应增强。原因：可利用的光增加，光反应增强
1.（2019江苏）下列关于高等植物光合作用的叙述，错误 的是（ ）【答案】B A. 光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能 B. 红光照射时，胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素a C. 光反应中，将光能转变为化学能需要有ADP的参与 D. 红光照射时，叶绿素b吸收的光能可用于光合作用
海格蒙特
普利斯特利 英格豪斯
R.梅耶 萨克斯 恩格尔曼
水是植物生长的原料
植物可以更新空气从中吸收物质
只有在光照下只有绿叶才可以更 新空气，认识到光照的作用 植物在光合作用时把光能转变成 了化学能储存起来
绿色叶片光合作用产生淀粉
氧由叶绿体释放出来，叶绿体是 光合作用的场所
1939
鲁宾 卡门
光合作用释放的氧来自水
议一议：(1)海洋中藻类有分层现象，与植物中的色
素吸收光的颜色有什么关系？ 绿、褐、红
水层对光波中的红、橙部分吸收显著多余蓝、绿部分的 吸收，深水层的光线是相对富含短波长的光;绿藻主要 吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少，反射绿光，分布 于浅水层；红藻主要吸收蓝紫光和绿光，对红光吸收最 少，反射红光，分布于深水层；褐藻主要吸收蓝紫光和 红光，对绿光吸收增加，对黄光吸收最少，反射黄光， 分布于中水层。
（二）暗反应过程-----叶绿体基质，合成有机物
RuBp羧化酶
1.暗反应： ①CO2固定：CO2+C5→2C3（不耗能）②C3还原： C3接受ATP释放的能量并且被NADPH还原，形成三碳糖，一 些三碳糖在叶绿体中合成淀粉；一些三碳糖合成C5（维持 卡尔文循环），一些三碳糖运出叶绿体合成蔗糖。
（二）暗反应过程-----叶绿体基质，合成有机物
过程
注意事项
(1) 选新鲜绿色的叶片
提
(2)
研磨时加无水乙醇,分次 加入
取 (3) 色
加少量SiO2和CaCO3（可 过量）
素 (4) 迅速、充分研磨至糊状
操作目的 使滤液中色素含量高
溶解色素
研磨充分和保护色素 防止乙醇挥发，充分溶解色素
(5)
盛放滤液的试管管口加 棉塞，黑暗保存
防止乙醇挥发和色素氧化
(2)在温室内自然光照射基础上，给植物人工补充哪 些单色光对增产有利？ 红光、蓝紫光属于对植物光合作用最有效的光谱，因此可 以补充这两种光达到增产的目的。 红光主要促进糖类的合成，增加产量；蓝紫光主要促进蛋 白质的合成，利于育苗。
三：叶绿体的结构：
光合色素：位于 基粒类囊体薄膜 上
与光合作用有关 的酶：基粒类囊 体薄膜上和基质 中；随着幼叶的 生长，基粒数目 会增多。
A．研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素 B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液 C．在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作 D．实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b
[典 例 透 析]
【典例1】
(江苏单科，5)关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操
作，正确的是
( )。
A．使用定性滤纸过滤研磨液
B．将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
答案：不确切。叶绿体不仅含有捕捉光能的4种色 素，而且含有多种与光合作用有关的酶，并且具有 在光合作用中吸收CO2释放O2的特性。可见，光合作 用全过程都在叶绿体内进行。
五、光合作用的探索历程
植物生长发育所需的全部元素都是从土壤获得的？ 从土壤（水）和空气中获得
18世纪中期 1771 1779
1845 1864 1880
以某种物质对不同波长光的吸收率（可用百分率表示）为 纵坐标，以波长为横坐标作图，所得的曲线就是该物质的 吸收光谱
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收的最少；类胡 萝卜素主要吸收蓝紫光，对橙黄光吸收的最少，不吸收红 光等长波光。
◆提醒1:
Hale Waihona Puke Baidu叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不
吸收。
不可见光
含量
决定
色素带 宽度
溶解度 决定
色素在滤纸条上 位置（从上到下）
叶绿素a27 叶绿素b9 叶黄素8 胡萝卜素4
依 最宽 次 次宽 减 次窄 少 最窄
胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
依 橙黄色胡萝卜素 次 黄色叶黄素 减 蓝绿色叶绿素a 少 黄绿色叶绿素b
易错警示！ 实验中的注意事项及操作目的
（一）、光反应阶段 （二）、暗反应阶段
（一）、光反应阶段------光照条件
1.叶绿体色素的功能：
吸收、传递、转换光能
不同色素的功能不完全相同
2、光反应过程-----类囊体薄膜上
供氢
光能
活跃的化学能
供能 还原
电能
酶
H+浓度差驱动ATP合成
活跃的化学能
供 能
光反应：①吸收光能，在酶的催化作用下将水光 解成O2和[H]，释放氧气（3次膜）， ②形成ATP
光呼吸不同于一般的细胞呼吸，只发生于绿色细胞，
放出CO2，但不产生ATP，与光合作用同时发生。 不同植物光呼吸的强度不同，有大有小。提高CO2的
浓度，降低O2浓度可以抑制光呼吸。
光呼吸:
E F
OE：细胞呼吸的速率 EF：光呼吸的速率
六、光合作用过程
光反应快，暗反应慢，停止光照，光反应 立即停止暗反应仍能持续一段很短的时间。
四、光合作用的原理和应用：
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能量的有机 物，并且释放出氧气的过程。
CO2 + H2O*
光能 叶绿体
(CH2O) + O2*
6CO2
+
12H2O
光能 叶绿体
C6H12O6+ 6H2O
+6O2
想一想：“叶绿体是高等植物进行光合作用的主 要场所”，这句话表述是否确切？
叶色变红
累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的 花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶子
呈现红色
色素的组成及功能的考查 1．关于叶绿素的叙述，错误的是 答案( D )。
A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用 C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同 D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光
第3讲 能量之源——光与光合作用（自然界最基本的
物质代谢和能量代谢）
2019备考·最新考纲: 1．光合作用的基本过程(Ⅱ) 2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ) 3.实验：叶绿体色素的提取和分离。
1、光合作用的概念及总反应式。 2、光合作用的过程，光反应、暗反应中物质变化、能 量变化及这两者之间的关系。 3、光、 CO2 、温度等因素对光合作用的影响，以及引 起C3、C5、C6H12O6含量的改变。
C．在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2～3次
D．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素
答案 B
二、四种光合色素的吸收光谱
主要吸收红 光和蓝紫光 且在红光区 蓝紫光区的 吸收峰值不 同，该过程 不需要酶的 参与
主要吸收蓝紫光，不吸收 红光等长波光，该过程不 需要酶的参与。此外，还 有保护叶绿素免遭光伤害 的作用
比较不同植物叶片色素的含量
知识归纳 色素与叶片的颜色
正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约 正常绿色 为3∶1，且对绿光吸收最少，所以正常叶
片总是呈现绿色
寒冷、干旱缺水时，叶绿素分解，类胡萝
叶色变黄 卜素较稳定，显示出类胡萝卜素的颜色，
叶子变黄，产生ATP和[H]减少
秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积
◆．提醒3：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条件，一般植 物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。
(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性， 进而影响叶绿素的合成。低温、干旱、高温、叶片衰 老时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。
(3)必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、 Mg将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，Fe是叶绿 素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿 素合成受阻，叶变黄。
一、实验：
绿叶中色素的“提取”和"分离"
提取----无水乙醇或丙酮或95%酒精+Na2CO3
分离-----纸层析法
单层尼龙布
3
:
光合
1
色素
1 : 2 解惑
(1)叶绿体和液泡中都有色素，但只有叶绿体中的色素参与光能的 捕获（参与光合作用）。 (2)叶绿体中的色素只存在于光反应部位——叶绿体类囊体薄膜上， 与光合作用有关的酶存在于两个部位——叶绿体类囊体薄膜上和基 质中。 (3)黑暗中，叶绿体会转变成不含色素的白色体或只有类胡萝卜素 的有色体（脱分化）
2.光合作用形成的糖的去向： ①大部分从叶绿体运输到细胞中，转变成蔗糖，并运输到 植物体各部分。 ②一部分在叶绿体中转变成淀粉。 ③一部分参与氨基酸、蛋白质、脂质的合成
必记：
四种光合色素都能吸收传递光能，但只 有叶绿素a才能转化光能
色素吸收 传递转化 不需要酶
例.(上海）叶绿体含多种色素，其中一种色素能
接受其它色素所吸收的光能，该色素是
A．胡萝卜素
B．叶黄素
C．叶绿素a
C D．叶绿素b
光反应和暗反应的比较
光反应
暗反应
条件
光/色素/酶 ADP+Pi/NADP+等
ATP/［H］/多种酶等
场所 类囊体的薄膜上
基质中
物质变化
①将水分解成［H］和O2 ②形成ATP
① CO2的固定
② CO2 (C3)还原
能量变化 光能→电能→活跃化 活跃化学能→稳定化学能
③影响该反应的因素：外因：光照强度、温度、CO2浓度 内因：RuBp羧化酶的活性、数量；C5的含量；叶绿体基质 的PH ④停止光照的短暂时间里，暗反应仍持续进行
RuBP羧化酶（R酶）由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核 DNA编码的小亚基在叶绿体基质中共同组装而成 光合产物必须及时从叶片输出，否则会使酶的活性下降， 导致光合速率降低。
化为糖类中的化学能。
原料和产物的对应关系：
6CO2
+
12H2O
光能 叶绿体
C6H12O6+ 6H2O
+6O2
能量的转移途径：
光能
NADPH、ATP 中活跃的化
(CH2O)中稳定的 化学能
学能
料后思中到考的终产_：_物_光_C__O合__2 __作__C_，O用_2_有产_中机生。物的(有C6机H12物O6()C中6H的12O氧6)经中细的胞氧有来氧源呼于吸原
(1) 滤纸预先干燥处理
使层析液在滤纸上快速扩散
分 (2) 滤液细线要直、细、匀
离
色 素
(3)
滤液细线干燥后再画－ 两次
(4) 滤液细线不触及层析液
使分离出的色素带平整不重叠 使分离出的色素带清晰分明
防止色素直接溶解到层析液中
层析液组成：石油醚20、丙酮2、苯1 分离色素时：用培养皿盖住小烧杯，并在通风条件下进行 分离色素实验拓展应用：
2.（2016新课标2卷.4)关于高等植物叶绿体中色素的叙述，
错误的是
【答案】C
A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C.通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合
作用
D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻
引起的
3.(2019江苏卷·17)如图为某次光合作用色素纸层析的实验 结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨 后的乙醇提取液。下列叙述正确的是 【答案】D
例4：将一株植物培养在H218O中并进行
D 光照，过一段时间后18O存在于
A．光合作用生成的水中 B．仅在周围的水蒸气中 C．仅在植物释放的氧气中 D．植物释放的氧气和周围的水蒸气中
提醒：
1．光反应为暗反应提供两种重要物质：[H]和ATP，[H] 的作用：还原剂+提供能量+供氢；其实暗反应为光反应也提 供物质：如ADP和Pi；NADP+等，注意产生位置和移动方向。
学能
联 系
物质联系：光光反反应应产为生暗［H反］映在提暗反供应A阶TP段和用N于A还DP原HC，3， 暗能学反量能应联释产系放生出：暗及的来光反N帮A反AD助应应DPP生C、为+3形成Pi光成、AT糖N反PA类、应D和[PH补+C]用5在，充于暗A光TA反PD反中应P应和的将；化其Pi学储以能存则的转化