光合作用与能量装换 人教版高中生物必修一PPT优质课件(共64张)
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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)
10
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）
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
【人教版】光合作用与能量转化PPT精品课件1
2.制备滤纸条
铅笔线 画铅笔细线
取经干燥处理的滤纸， 将滤纸剪成长6cm，宽 1cm的滤纸条，剪去一 端的两角，在距离剪角 端1cm处用铅笔画一条 横线
剪去两角的目的是使层析液扩 散均匀同时到达滤液细线
③画滤液细线
滤液细线 画滤液细线
要求： 细直齐 防止色素带重叠而影响分离效果 干燥后重复1—2次 积累更多的色素
一、捕获光能的色素
（一）实验：绿叶中色素的提取和分离
1、实验原理 思考：如何提取？如何分离色素？ 使用无水乙醇提取绿叶中的色素。 纸层析法：不同色素在层析液中的溶解度不同：溶解度高的随层析液
在滤纸上扩散得快；反之则慢。
一、捕获光能的色素
（一）实验：绿叶中色素的提取和分离
2、目的要求 ①进行绿叶中色素的提取和分离 ②探究绿叶中含有几种色素
④分离绿叶中的色素
培养皿
插滤纸条
层析液
要求：层析液不能没及滤液线 防止色素溶解于层析液中而无法分离
★培养皿加盖防挥发
⑤观察和记录
讨论：滤纸条上有几条不 同颜色的色带？其排序怎 样？宽窄如何？这说明了 什么？
排序越上面，说明该色素 在层析液的溶解度越 高 扩散速率越 快 。色素带 越宽，说明该色素含量 越多 。
胡叶ab
结果分析
①从色素带的位置可知各种色素在层析液中溶解度 的高低依次是：胡萝卜素﹥叶黄素﹥叶绿素a﹥叶绿 素b。 ②从色素带的宽度可知各种色素的含量一般是：叶 绿素a ﹥叶绿素b ﹥叶黄素﹥胡萝卜素。
实验注意事项 1、无水乙醇和层析液都是（易挥发且有一定毒）性的有机溶剂， 所以研磨要快，收集的滤液要用棉塞塞住，层析时要加盖， 尽量减少有机溶剂的挥发。
绿叶中的色素能吸收光能，且主要吸收蓝紫光和红光。
《光合作用与能量转化》人教版高中生物优秀-PPT
探究二 绿叶中色素的种类、分布及吸收光谱
1.阅读下列资料,思考相关问题。 资料1:植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、二 氧化碳浓度和营养液成分等条件下,生产蔬菜和其他植物。 有的植物工厂完全依靠LED灯等人工光源,其中常见的是红 色、蓝色和白色的光源。 资料2:蓝色光有助于植物进行光合作用,能促进绿叶的 生长、蛋白质的合成、果实的形成;红色光能促进植物根、 茎的生长,有助于开花、结果和延长花期,起到增加产量的作 用。
实验中的注意事项及操作目的归纳
过程
注意事项
选新鲜绿色的叶片
研磨时加无水乙醇
提取 加少量SiO2和CaCO3 色素
迅速、充分研磨
盛放滤液的试管口加 棉塞
滤纸预先干燥处理
滤液细线要直、细、 分离 匀 色素 滤液细线干燥后再重
画一至两次
滤液细线不触及层析 液
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 防止乙醇过度挥发, 充分溶解色素
探究一 绿叶中色素的提取和分离
1.实验选材。 (1)实验中为什么要选择新鲜、浓绿的叶片?能不能 用已经变黄的叶片作为实验材料? 提示:新鲜、浓绿的叶片中含有较多的叶绿素,能保 证实验中提取到足够的色素。不能用已经变黄的叶片, 因为提取到的色素的种类和数量均较少,影响实验结果。
(2)分析讨论实验中各种材料和试剂的作用,完成下
探究三 叶绿体的结构适于进行光合作用
观察教材第100页图5-13,阅读相关内容,运用结构 与功能相适应的观念,解释叶绿体适于进行光合作用 的结构特点。
1.形态。 扁平的_椭__球__形或_球__形。 2.结构。 (1)完成叶绿体的结构。
(2)写出物质分布的场所。 吸收光能的四种色素分布在_③__④___,与光合作用 有关的酶主要分布在_③__④__⑤___。(均填标号) (3)叶绿体是如何扩展受光面积的? 提示:叶绿体内部分布有众多的由类囊体组成的 基粒。 3.功能。 (1)恩格尔曼实验。
新人教版高一生物必修一能量之源—光与光合作用-PPT优秀课件
因为叶绿素基本上不吸收绿光
二、叶绿体的结构
外膜 内膜
叶
绿
体
结
构
模
式
图
基
质
基粒
而每个基粒都含有 两个以上的类囊体， 多者可达100个以 上。
每个基粒都由 一个个圆饼状 的囊状结构堆 叠而成。这些 囊状结构称为 类囊体。
吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上。
资料1 恩格尔曼实验
黑暗、无
极细光束 照射
在1961年获得诺贝 尔化学奖
年代 1664 1771 1779
1845 1864 1880 1941 20世纪40代
科学家
海尔蒙特 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
水分是植物建造自身的原料 植物可以更新空气
绿叶只有在光照下才可以更新空气
植物在光合作用时把光能转变成了 化学能储存起来
（二）、光合作用的过程
光合作用化学反应式：
CO2
+
H2
*
光能
O叶绿体
（CH2O)+
*
O2
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？
光反应
H2O 光能
水在光下分解
O2 条件：
光、酶、色素、 水、ADP、Pi
[H]
§ 场所： 类囊体的薄膜上
10ml无水乙醇，在研钵中 快速研磨。将研磨液进行 过滤（单层尼龙布），将 滤液收集到试管中，及时 用棉塞将试管口塞严。
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角，并在距这端1cm处用 铅笔画一条细的横线。
二、叶绿体的结构
外膜 内膜
叶
绿
体
结
构
模
式
图
基
质
基粒
而每个基粒都含有 两个以上的类囊体， 多者可达100个以 上。
每个基粒都由 一个个圆饼状 的囊状结构堆 叠而成。这些 囊状结构称为 类囊体。
吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上。
资料1 恩格尔曼实验
黑暗、无
极细光束 照射
在1961年获得诺贝 尔化学奖
年代 1664 1771 1779
1845 1864 1880 1941 20世纪40代
科学家
海尔蒙特 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
水分是植物建造自身的原料 植物可以更新空气
绿叶只有在光照下才可以更新空气
植物在光合作用时把光能转变成了 化学能储存起来
（二）、光合作用的过程
光合作用化学反应式：
CO2
+
H2
*
光能
O叶绿体
（CH2O)+
*
O2
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？
光反应
H2O 光能
水在光下分解
O2 条件：
光、酶、色素、 水、ADP、Pi
[H]
§ 场所： 类囊体的薄膜上
10ml无水乙醇，在研钵中 快速研磨。将研磨液进行 过滤（单层尼龙布），将 滤液收集到试管中，及时 用棉塞将试管口塞严。
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角，并在距这端1cm处用 铅笔画一条细的横线。
光合作用和能量转化课件-高一生物人教版必修1
(二)色素的分离
1.实验原理：各种色素在__层__析__液___中的__溶__解__度__不同； 溶解度高的随层析液在滤纸条上的__扩__散__更__快__,反之则慢。
2.分离色素的方法： 纸层析法
3.步骤： (1)制备滤纸条
①将干燥的定性滤纸剪成能放入烧杯中的滤纸条 ②在滤纸条一端剪去两角:
避免层析液在边缘扩散过快(边缘效应)， 使其同步到达细线
③从上而下的排序说明了什么？ 溶解度不同（胡>黄>a>b）
④不同条带的宽窄说明了什么？ 含量不同（a>b>黄>胡）
滤纸条未见色素带的原因？
①忘记画滤液细线；划滤液细线的次 数太少，滤纸条上的色素含量少； ②滤液细线接触到层析液，使得色素 溶解于层析液中；
胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色） 滤液细线
层析液
如果在圆形滤纸的中央点 开始，对叶绿体的色素进 行层析，会看到什么现象？
会出现四个同心圆的色素带，从外往里依次为： 胡萝卜素（橙黄）、叶黄素（黄）、叶绿素a（蓝绿）、叶绿素b（黄绿）
胡萝卜素（橙黄色）
扩散速度最快 类胡萝卜素
叶 （含量约1/4） 叶黄素（ ）
绿
素
叶绿素a（蓝绿色）
叶绿素
含量最多
防止色素吸附在滤纸上
试剂 层析液
分
滤纸条的一端剪去两角
离
色 素
关键步骤
滤液细线重复画若干次， 且要求细、直、齐
滤液细线不能触及层析液
分离色素 防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快 使分离的色素带清晰 防止色素溶解到层析液中
一、捕获光能的色素和结构 1.色素的吸收光谱
图：自然光通过三棱镜
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)
二是 待干燥后再重复2-3次 （4）分离色素时，注意不要让层析液没及 滤液细线
二、捕获光能的色素
色素
类胡萝卜素
（含量占1/4）
胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色）
叶绿素a (蓝绿色） 叶绿素
（含量占3/4）
叶绿素b（黄绿色）
因色素中叶绿素含量较多，故植物叶片一般 呈绿色。
二、捕获光能的色素
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
验 500多次
结论：只有在阳光照射下才能成功，只有绿叶才 能更新污浊的空气。
四、光合作用的发现过程
4.1864 萨克斯 证明光合作用的产物
一半遮光
一半曝光
结论：光合作用中产生了淀粉（糖类）。
思考ing...
1.为什么要让叶片先置于暗处几小时? 目的是让叶片中的营养物质（淀粉）消耗掉
2.为什么让同一叶片的进行一半曝光，另一半遮 光？ 为了进行对照，而在同一叶片进行可以避免植 物不同叶片的差异，使实验更有说服力。
普利斯特莱通过 植物和动物之间进行 气体交换的实验，第 一次成功地应用化学 的方法研究植物的生 长，得知植物生长需 要吸收二氧化碳，同 时放出氧气。
四、光合作用的发现过程
2.1771 年英国的普利斯特莱
结论：植物可以更新空气
有时实验成功 有时实验失败
四、光合作用的发现过程
3.1779 荷兰英格豪斯 重复了普里斯特利的实
四、光合作用的发现过程
6.1938 鲁宾和卡门 氧气来自哪里
同位素 示踪法
结论：光合作用释放的氧全部来自于水
四、光合作用的发现过程
7.1948 卡尔文 探究碳的途径
探明了CO2中碳在光合作用的途径，称为卡尔文循环
五、光合作用的过程
二、捕获光能的色素
色素
类胡萝卜素
（含量占1/4）
胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色）
叶绿素a (蓝绿色） 叶绿素
（含量占3/4）
叶绿素b（黄绿色）
因色素中叶绿素含量较多，故植物叶片一般 呈绿色。
二、捕获光能的色素
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
验 500多次
结论：只有在阳光照射下才能成功，只有绿叶才 能更新污浊的空气。
四、光合作用的发现过程
4.1864 萨克斯 证明光合作用的产物
一半遮光
一半曝光
结论：光合作用中产生了淀粉（糖类）。
思考ing...
1.为什么要让叶片先置于暗处几小时? 目的是让叶片中的营养物质（淀粉）消耗掉
2.为什么让同一叶片的进行一半曝光，另一半遮 光？ 为了进行对照，而在同一叶片进行可以避免植 物不同叶片的差异，使实验更有说服力。
普利斯特莱通过 植物和动物之间进行 气体交换的实验，第 一次成功地应用化学 的方法研究植物的生 长，得知植物生长需 要吸收二氧化碳，同 时放出氧气。
四、光合作用的发现过程
2.1771 年英国的普利斯特莱
结论：植物可以更新空气
有时实验成功 有时实验失败
四、光合作用的发现过程
3.1779 荷兰英格豪斯 重复了普里斯特利的实
四、光合作用的发现过程
6.1938 鲁宾和卡门 氧气来自哪里
同位素 示踪法
结论：光合作用释放的氧全部来自于水
四、光合作用的发现过程
7.1948 卡尔文 探究碳的途径
探明了CO2中碳在光合作用的途径，称为卡尔文循环
五、光合作用的过程
光合作用与能量转化课件-高一生物人教版必修1
SHOW WORK
项目情况
绿叶中的色素主要吸收（ 红光、蓝紫光 ），对 （ 绿光 ）吸收少
SHOW WORK
捕获光能的色素 项目情况
LOGO
胡萝卜素和叶黄素主要 吸收（ 蓝紫光 ）
叶绿素a与叶绿素b吸收 （ 蓝紫光、红光 ）
色素的功能：吸收、传
递、转化光能
捕获光能的色素
LOGO
为什么夏天树叶绿？而秋天叶子黄？
2:该实验有何巧妙之处？
2:该实验的结论？
叶绿体能吸收光能用于 光合作用放氧
SHOW WORK
捕获光能的色素
LOGO
叶绿体主要吸收红光和 蓝紫光
捕获光能的色素
LOGO
SHOW WORK
仅靠恩格尔曼水绵实验能得出：叶绿体是光合作用的场所这一结论吗？
仅证明叶绿体吸收光能能产生氧气，不能证明光 合作用其他产物在叶绿体，所以不能证明叶绿体
光合作用与能量转化
捕获光能的色素和结构
光合作用的原理和应用
1:靠人工光源生产蔬菜有什么好处？
自然光源不可控制，当自然环境中光照不足 时，植物的光合作用就会受到影响从而导致 减产，人工光源的强度和色光均是可控的可 以根据植物的生长情况调整
LOGO
2:为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件？
SHOW WORK
捕获光能的色素
LOGO
影响叶绿素合成的因素：光照、温度、必需元素（N、Mg等 必需元素）
SHOW WORK
胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
C、H C、H、O C、H、O、N、Mg C、H、O、N、Mg
SHOW WORK
捕获光能的色素
1881年恩格尔曼实验
LOGO
光合作用与能量转化课件高一上学期生物人教版必修1(1)
膜上。基粒与基粒之间充满了基质。
内膜
类囊体
基粒
外膜 内膜
亚显微结构 (电子显微镜)
每个基粒都含有两个以上的类囊体，多的 可达100个以上。叶绿体内有如此众多的基粒 和类囊体，极大地扩展了受光面积。 据计算， 1g 菠菜叶片中的类囊体的总面积竟有60m² 左右。
叶绿体的结构适 于进行光合作用 Nhomakorabea外膜 内膜
希尔的实验是否说明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应? 能，因为悬浮液中没有CO₂, 糖类合成时需要CO₂ 中的碳元素。
探索光合作用原理的部分实验
1941年，美国科学家鲁宾 (S.Ruben) 和卡门(M.Kamen) 用同位素示踪
的方法，研究了光合作用中氧气的来源。
同位素标记
CO₂→
CO₂→
探索光合作用原理的部分实验
1937年， 英国植物学家希尔(R.Hill) 发现，在离体叶绿体的悬浮液 中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H₂0, 没有CO₂), 在光照下可以 释放出氧气。
希尔
铁盐(或其他氧化剂)
水的
反应 2H₂O 离体叶绿体光照 4H++O₂ 光解
希尔的实验是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水? 不能，反应体系中还可能存在其他氧元素供体。
400 nm的光是紫外光，波长大 于760 nm 的光是红外光。 一般 情况下，光合作用所利用的光 都是可见光。
红
外
线
红 760nm
橙
黄可
绿 青
见 光
蓝
紫 400nm
紫
外
线
阳光
阳光
含色素 的滤液
由图可知，色素主要吸
红 橙
收蓝紫光和红光。
内膜
类囊体
基粒
外膜 内膜
亚显微结构 (电子显微镜)
每个基粒都含有两个以上的类囊体，多的 可达100个以上。叶绿体内有如此众多的基粒 和类囊体，极大地扩展了受光面积。 据计算， 1g 菠菜叶片中的类囊体的总面积竟有60m² 左右。
叶绿体的结构适 于进行光合作用 Nhomakorabea外膜 内膜
希尔的实验是否说明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应? 能，因为悬浮液中没有CO₂, 糖类合成时需要CO₂ 中的碳元素。
探索光合作用原理的部分实验
1941年，美国科学家鲁宾 (S.Ruben) 和卡门(M.Kamen) 用同位素示踪
的方法，研究了光合作用中氧气的来源。
同位素标记
CO₂→
CO₂→
探索光合作用原理的部分实验
1937年， 英国植物学家希尔(R.Hill) 发现，在离体叶绿体的悬浮液 中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H₂0, 没有CO₂), 在光照下可以 释放出氧气。
希尔
铁盐(或其他氧化剂)
水的
反应 2H₂O 离体叶绿体光照 4H++O₂ 光解
希尔的实验是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水? 不能，反应体系中还可能存在其他氧元素供体。
400 nm的光是紫外光，波长大 于760 nm 的光是红外光。 一般 情况下，光合作用所利用的光 都是可见光。
红
外
线
红 760nm
橙
黄可
绿 青
见 光
蓝
紫 400nm
紫
外
线
阳光
阳光
含色素 的滤液
由图可知，色素主要吸
红 橙
收蓝紫光和红光。
光合作用与能量转化课件-高一上学期生物人教版(2019)必修1
叶 （含量约1/4） 中
叶黄素 （黄色）
滤纸条的上的色素带说明了绿叶中的色素有4种，
他们在色层析液中的叶溶绿解素度不同，随层叶析绿素液a在（滤蓝绿色）
纸上扩素散的快慢（也含不量同约3/4）
叶绿素b （黄绿色）
种类： 胡黄ab 颜色：橙黄黄、蓝绿（黄）绿 含量：叶a>叶b>叶黄>胡萝卜素
色素的吸收光谱及应用
2、没有空气的黑暗环境排除了 氧气 和 光 的干扰。
3、用极细的光束照射，叶绿体分为了光照多 和 光照少 的 部位，相当于一组 对比实验 。 4、临时装片暴露在光下，再一次 验证实验结果 。
思考·讨论 叶绿体的功能
资料2
在类囊体膜上和叶绿体基质中，含有多种进行光合作用所 必需的酶。 综上所述，你认为叶绿体有什么功能？
5.4光合作用与能量转化
一 捕获光能的色素和结构
万物生长靠太阳
太阳能是几乎所有生命系统中能量 的最终源头，而光合作用是唯一能 够捕获和转化光能的生物学途径。 因此，有人称光合作用是‘’地球 上最重要的化学反应‘’。
一、捕获光能的色素和结构
预测： 白化苗的生长趋势
待种子中储 存的养分耗 尽就会死去
★要求：细、直、齐 ； 重复2—3次
【探究·实践】 绿叶中色素的提取和分离
4、分离绿叶中的色素
减少层析 液的挥发
培养皿
5、观察与记录
层析液 ★层析液不能没及滤液线
防止色素溶解 在层析液中
【探究·实践】 绿叶中色素的提取和分离
6、实验结果 你记住了吗？
胡萝卜素 （橙黄色）
滤纸条绿上的色素带类的胡萝分卜布素情况说明了什么？
过滤。 ⑤收集滤液,封口。
减少无充水分被释放出来 乙醇挥发
5.4 光合作用与能量转化(课件)(2019人教版必修1)
第4节 光合作用与能量转化
01
捕获光能的色素和结构
一、光合作用的探究历程
发现光合作用
发现光合作用1771-1785年，英国化学家普里斯特利（J.Priestley)和荷兰医生英根豪 斯（J.Ingenhousz)先后发现，植物在光下能“净化”空气。在此基础上，科学家又进行 了一系列探索，逐步认识了光合作用的过程和本质。
02
光合作用的原理和应用
一、光合作用
1.光合作用的概念 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。
2.总反应式
CO2+H2O 叶光绿能体（CH2O）+O2
二、光合作用的原理
思考·讨论
探索光合作用原理的部分实验
[资料6] 19世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开， O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。1928年，科学家发现甲醛 对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。
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入铁盐或 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。
讨论 1.希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气 中的氧元素全部都来自水？
2.方法步骤 (1)提取绿叶中的色素（二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中色素 被破坏） (2)制备滤纸条 (3) 画滤液细线 (要重复画一到两次，每次待滤液干后再画)。
（4）分离绿叶中的色素 （注意：不能让滤液细线触及层析液，否则滤液细线中 的色素会被层析液溶解，而不能在滤纸上扩散。）（5）观察与记录
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色素的吸收光谱图 光合作用与能量装换 【新教材】人教版高中生物必修一PPT优质课件(共64张)
叶绿素：吸收蓝紫光和红光 类胡萝卜素：吸收蓝紫光
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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。
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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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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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海尔蒙特的实验
1、1642年，海尔蒙特(J.B. van Helmont，比利时)
1771年：英国，普里斯特利
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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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黑暗
英根豪斯实验
光下 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
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结论2：植物体的绿 叶在光下才能更新空 气。
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。
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普里斯特利实验
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实验结果：
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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？
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
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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
问题：这些捕获光能的色素存在 于细胞中的什么部位？
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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2020/9/10
光合作用与能量装换 【新教材】人教版高中生物必修一PP T优质 课件(共 64张)
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2.色素的功能 光合作用与能量装换 【新教材】人教版高中生物必修一PPT优质课件(共64张) ：
吸收可见光，用于光合作 用
太阳光 色素溶液 三棱镜
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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？
胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
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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）
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
（含量约3/4）
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相关信息： ✓1、 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。
✓ 2、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，德国科学家梅耶根据能量的 转化与守恒定律指出，植物光合作用时， 把光能转化成化学能储存起来。