光与光合作用详细解读
5.4 能量之源——光与光合作用
CO2 + H2O
叶绿体
（CH2O） + O2
一、光合作用的探究历程
CO2+H2
光合作用 的实质
O*
光能 （CH2O）+O*2 叶绿体
物质 上把CO2和H2O转变成有机物、释放O2
能量 上把光能转变成有机物中的化学能
最基本的物质代谢和能量代谢
一、光合作用的探究历程
1939年，[美]鲁宾(S.Ruben)和卡门（M.Kamaen)
光照强度
光合作用强度
O
10 12
14
一天的时间
夏天一天中日照强度与光合作用强度的关系
光合作用原理的应用
合理利用光能
套种（轮种）：延长光合作用时间 间种、合理密植：增加光合作用面积 补充人工光照 适当增加CO2浓度 控制温度、PH 合理施肥，浇水
棉花与草莓间种
练习
1. 光照增强，光合作用增强。但夏季的中午却又因叶表 面气孔关闭而使光合作用减弱。这是由于（ ） A、水分产生的[H]数量不足 B、叶绿体利用的光能合成的ATP不足 C、空气中CO2量相对增多，而起抑制 作用 D、暗反应中三碳化合物产生的量太少
叶绿体是光合作用的主要场所。
三、光合作用的过程
根据是否需要光能，光合作用的过程可以分为两个阶段： 光反应（light reaction）进行部位: 叶绿体的类囊体薄膜 暗反应 （dark reaction）进行部位： 叶绿体基质 叶绿体
三、光合作用的过程
三、光合作用的过程
2H2O
光解 吸收
CO2
光合作用与呼吸作用的联系
光合作用 场所 条件 物质转变 能量转变 联系
主要在绿色植物的叶绿体中 光照，色素，光合作用有关的酶 无机物 有机物
光与光合作用
光合作用：光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。
其主要包括光反应、暗反应两个阶段，涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤，对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。
光与光合作用:一、大地上光线来源于太阳，太阳是世界上一切生物赖以生存的最重要条件。
太阳光穿过大气层投射到地面上产生两种效应：一种是热效应，一种是光效应。
太阳的热效应常以日射来表示，温带地区冬季日射量约在1.0卡/平方厘米左右，而夏季的日射量约为1.4卡/平方厘米。
太阳的光线应称为照度，常以勒克斯来表示。
照度的强弱随季节的不同、太阳入射角的变化而变化。
1、在北京地区4~5月以后自然光照的最大强度为12~14万勒克斯，12~2月这个季节里自然光照的最大强度只有4万勒克斯。
因此冬季的阳光对于植物生长是非常宝贵的，必须最大限度地把阳光收集和利用起来。
太阳光分为直射光和散射光，晴天的光照由直射光和散射光组成，阴天时只有散射光。
太阳光是由各种波长不同的光和一些射线组成，人们视觉感到的可见光中包括红、橙、黄、绿、青、兰、紫等七种不同波长的光，此外尚有紫外光和红外光等不可见光。
2、绿色植物的光合作用是绿色植物特有的一种生化现象。
光合作用即植物吸收光能，由于绿色植物中叶绿素的作用，使二氧化碳还原形成氧，同时由二氧化碳和水形成碳水化合物。
因此太阳光、叶绿素、二氧化碳和水是光合作用不可缺少的因素。
光是光合作用的能量来源，叶绿素是光合作用进行的场所，二氧化碳和水则是光合作用的原料。
一切生理活动必须在一定的温度条件下行，因此适宜的温度也是光合作用中一个重要条件。
二、、光合作用发生的部位。
光合作用只能在植物中含有叶绿素的绿色部位进行，植物的绿叶就是进行光合作用的主要器官。
植物的叶是由表皮组织，叶肉组织和输导组织三部分构成。
表皮组织可以透过阳光有利于光合作用。
在叶的上、下表皮上布满了小孔称为“气孔”，气孔是植物水分蒸腾和气体交换的器官。
第五章 第4节 能量之源--光与光合作用2
光合作用过程
光合作用一系列化学反应中根据是否需要光能，可以概括 为为光反应和暗反应两个阶段。 光反应阶段：光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有 光才能进行。 暗反应阶段：光合作用第二个阶段中的化学反应，有光无 光都可以进行。
光合作用过程
H2O
水在光下分解
O2
[H] ATP 酶
ADP+Pi
光反应示意图解
英格豪斯
R.梅耶 萨克斯
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 绿色叶片光合作用产生淀粉
1880
1939 20世纪40年代
恩格尔曼
鲁宾 卡门 卡尔文
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
分析了光合作用的探究历程，你有何感悟？
第五章
细胞的能量供应和利用
第4节 能量之源--光与光合作用
光合作用概念： 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
产 物
光合作用的实质：合成有机物，储存能量
光合作用的探究历程
1771年，英国普利斯特利（J.Priestly)
１、完成课本后练习Ｐ106 ２、预习Ｐ110－－Ｐ114页
矿质营养对光合作用影响
Mg离子是叶绿素的组成元素 K离子参与光合作用产物的运输等 N元素是组成蛋白质的原料，参与光合作用酶的合成。 P元素是ATP的组成元素，也是光合膜的组成元素
探究环境因素对光合作用的影响
实验原理： 利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，充以水分，使 叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由 于O2在水中的溶解度很小，而在细胞间积累，结果使原来下沉 的叶片上浮，根据上浮所需的时间长短，即能比较光合作用的 强弱。 实验步骤：
光与光合作用 知识点总结与重难点
光与光合作用知识点一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4.实验注意事项和目的知识点二 捕获光能的色素和结构及光合作用的探究历程 1．捕获光能的色素及色素的吸收光谱由图可以看出：(1)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。
(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
2．叶绿体的结构与功能 (1)结构模式图(2)结构⎩⎨⎧外表：①双层膜内部⎩⎪⎨⎪⎧②基质：含有与暗反应有关的酶③基粒：由类囊体堆叠而成，分布有色素和与光反应有关的酶↓决定(3)功能：进行光合作用的场所。
3．光合作用的探究历程知识点三光合作用的基本过程1．概念：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。
2．过程3．反应式(1)产物为(CH 2O)：CO 2＋H 2O ――→光能叶绿体(CH 2O)＋O 2。
(2)产物为C 6H 12O 6：6CO 2＋12H 2O ――→光能叶绿体C 6H 12O 6＋6O 2＋6H 2O 。
4．光反应和暗反应的比较5.光合作用和化能合成作用的比较6.分析光合作用的过程图解(1)图中的甲表示光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体薄膜上。
(2)乙表示暗反应阶段，又称作卡尔文循环。
(3)图中的物质a 是[H]，物质c 是CO 2。
(4)图中的ATP 不能(填“能”或“不能”)运出所在的细胞器，用于其他生命活动。
7．光合作用中元素的转移途径(1)H ：3H 2O ――→光反应[3H]――→暗反应(C 3H 2O)。
(2)C ：14CO 2――――→CO 2的固定14C 3―――→C 3的还原(14CH 2O)。
(3)O ：H 218O ――→光反应18O 2; C 18O 2――――→CO 2的固定C 3――→C 3的还原(CH 218O)。
8．环境条件改变时光合作用中相关物质的含量变化 (1)分析方法：需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。
光合作用解析
光合作用解析光合作用是指植物和一些微生物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。
它是地球上最重要的生物化学反应之一，对于地球的生态平衡和能量循环起着至关重要的作用。
1. 光合作用的基本过程光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。
在光反应中，植物叶绿体中的叶绿素吸收光能，将其转化为化学能。
通过光化学反应，水分子被分解为氧气和氢离子。
同时，光合作用还产生了能够提供化学能的ATP和NADPH。
暗反应是在光反应的基础上进行的，它是指将光能转化为化学能，并利用它们来固定二氧化碳，合成有机物。
暗反应需要ATP和NADPH的能量供给，最终产物是葡萄糖。
2. 光合作用的条件光合作用受到光照、温度和二氧化碳浓度等因素的影响。
光照条件是影响光合作用速率的最重要因素。
适宜的光强可以促进叶绿体中的光合色素吸收光能，提供足够的能量来进行光合作用。
然而，过强或过弱的光照条件都会降低光合作用速率。
温度也对光合作用有着重要的影响。
适宜的温度可以促进酶的活性，提高光合作用速率。
但是，过高的温度会导致酶的变性，从而降低光合作用的效率。
二氧化碳浓度是光合作用中的底物之一。
适宜的二氧化碳浓度可以提高光合作用速率。
然而，当二氧化碳浓度过低时，植物的光合作用速率将受到限制。
3. 光合作用在能量和物质循环中的作用光合作用不仅能够为植物提供能量，还能够产生氧气。
在光合作用过程中，氧气释放到大气中，为地球上的生物提供了呼吸所需的氧气。
通过光合作用合成的有机物，如葡萄糖等，不仅满足了植物自身的能量需求，也为其他生物提供了能量和营养物质的来源。
光合作用是地球上能量循环和物质循环的关键环节，维持着生态系统的稳定和平衡。
总结：光合作用是一种重要的生物化学反应，通过光反应和暗反应来将光能转化为化学能，并最终合成有机物和氧气。
适宜的光照、温度和二氧化碳浓度能够促进光合作用的进行。
光合作用不仅为植物提供能量，还产生氧气，为地球上的生物提供生存所需的氧气和营养物质。
光与光合作用
光，光合作用和光合作用的位置1地球上的光来自太阳，太阳是世界上所有生物最重要的条件。
阳光穿过大气层投射到地面上会产生两种效应：一种是热效应，另一种是光效应。
太阳热效应通常用太阳辐射来表示。
在温带地区，冬季太阳辐射约为1.0cal/cm2，夏季约为1.4cal/cm2。
太阳光应该称为照度，通常用勒克斯表示。
光照强度随季节和太阳入射角的不同而变化。
1北京4-5月自然光最大强度为12-14万勒克斯，12月至2月仅为4万勒克斯。
因此，冬季的阳光对植物的生长非常宝贵，必须最大限度地收集和利用。
阳光可以分为直射光和散射光。
在晴天，阳光由直射光和散射光组成，而在阴天，只有散射光。
阳光由不同波长的光和某些光线组成。
人们能感觉到的可见光包括七种不同波长的光，如红色、橙色、黄色、绿色、绿色、蓝色、蓝色和紫色。
此外，还有不可见光，如紫外线和红外光。
2绿色植物的光合作用是绿色植物特有的生化现象。
光合作用是指植物对光能的吸收。
由于叶绿素在绿色植物中的作用，二氧化碳被还原成氧气，而碳水化合物则由二氧化碳和水形成。
因此，阳光、叶绿素、二氧化碳和水是光合作用不可缺少的因素。
光是光合作用的能量，叶绿素是光合作用的场所，二氧化碳和水是光合作用的原料。
所有的生理活动都必须在一定的温度条件下进行，因此适宜的温度也是光合作用的重要条件。
2光合作用发生的地方。
光合作用只能在含有叶绿素的植物绿色部分进行，而植物的绿叶是光合作用的主要器官。
叶片由表皮、叶肉和传导性组织组成。
表皮组织能透过阳光，有利于光合作用。
叶子的上下表皮上覆盖着一个叫做“气孔”的小孔。
气孔是水分蒸腾和气体交换的器官。
二氧化碳是光合作用的原材料，它通过气孔进入细胞。
1植物的根吸收土壤中的水分，然后把它送到叶子上参与光合作用。
叶肉细胞是一组含有大量叶绿体的薄壁细胞。
这些叶绿体是植物进行光合作用的地方。
最后一个叶绿体是椭圆形的。
随着细胞原生质的运动，它们可以独立、主动地运动。
它们的运动方向与照明条件有关。
光合作用的原理和应用
例：下图是改变光照和CO2浓度后与光合作用有关的五碳化合物 和三碳化合物在细胞内的变化曲线，请回答： （考试高手P51典例3） C3 C5 C5 C3
（1）曲线a表示的化合物是 C3 ，在CO2浓度降低时， 其量迅速下降的原因是： 固定过程减慢， C3形成量减少，而的C3还原 。 ；
第5章
第4节
二
细胞的能量供应和利用
能量之源——光与光合作用
光合作用的原理和应用
光合作用的概念
绿色植物通 过叶绿体，利 用光能，把二 氧化碳和水合 成储存能量的 有机物，并且 释放出氧气的 过程。
光能 叶绿体
有机物
CO2 + H2O
(CH2O) + O2
光合作用的探究历程
• 植物生长所需的物质来自何处？
德国生物学家恩吉尔曼
水绵
氧是由叶绿 体释放出来 的，叶绿体 是光合作用 的场所。 光 合作用需要 光照。
好氧性细菌
在黑暗中，用极 细光束照射
完全暴露在光下
光合作用的探究历程
1883年
德国生物学家恩吉尔曼
水绵
好氧细菌
光合作用的探究历程 同位素标记法
（课本P102）
1939年
美国生物科学家鲁宾和卡门
光 合 速 率 的 日 变 化
光 合 作 用 强 度 6
B
D C A 8 10 12 E 14 16 18 时间
光合作用强度与光照强度、时间的关系
光 合 作 用 强 度 O
光照强度
B
D
光合作用强度
C
A
10 11 12 13 14 15
E
一天的时间
影响光合作用的环境因素
5.4.2能量之源—光与光合作用
光合作用的实质 物质变化：把简单的无机物转变 为复杂的有机物
能量变化： 把光能转变成储存在
有机物中的化学能
物质变化：无机物
能量变化： 光能
转变
有机物
转变
糖类等有机物中的 化学能
三个来源
光合作用的意义
完成了自然界中规模巨大的物质转变，为绿色 植物本身及为人类和动物直接或间接地制造了 有机物。
物质来源（绿色工厂）
§4
能量之源——光与光合作用
1940年，美国科学家鲁宾、卡门同位素标记 实验：
光合作用释放的氧气全部来自于水 20世纪40年代，美国科学家卡尔文的实验：
CO2中的碳在光合作用中转化成有机物 中碳的途径---卡尔文循环
二、光合作用的原理和应用
绿色植物通过叶绿体，利用光能，把 CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并 释放出O2的过程。 表达式 CO2+H2O
C
D
2、某绿色植物呼吸和光合作用最适的T分别为250C和300C，开始的T为
25，当变为300C时，a、c、d分别怎样移动?(上图）
答：a点向上移，c点向左移，d点向上移
暗反应阶段
条件： [H] 、ATP、酶 酶 CO2的固定：CO2＋C5 物质变化 酶 C3的还原： 2C3
ATP [H] 、
场所： 叶绿体的基质中 2C3 (CH2O)
ADP+Pi 糖类
能量变化
ATP中活跃的化学能转变为糖叶绿体基质
ATP
[H]
CO2
五碳化合物
举例：
硝化细菌
2NH3+3O2 2HNO2+O2
硝化细菌
2HNO2+2H2O+能量 2HNO3+能量
第10讲 光与光合作用
第10讲光与光合作用实验7绿叶中色素的提取和分离1．实验原理(1)提取：绿叶中的色素能够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．实验步骤色素种类颜色 含量 溶解度 扩散速度 (1)色素带的条数与色素种类有关，四条色素带说明有四种色素。
(2)色素带的宽窄与色素含量有关，色素带越宽说明此种色素含量越多。
色素带最宽的是叶绿素a ，最窄的是胡萝卜素，叶绿素b 比叶黄素稍宽。
(3)色素带扩散速度与溶解度有关，扩散速度越快说明溶解度越大。
(4)相邻两条色素带之间距离最远的是胡萝卜素和叶黄素，最近的是叶绿素a 和叶绿素b 。
1．色素提取液呈现淡绿色的原因可能有哪些？提示：(1)叶片颜色太浅。
(2)绿叶不新鲜。
(3)研磨不充分。
(4)未加碳酸钙或加入量太少。
(5)加入无水乙醇量太多。
(6)研磨时间过长，部分叶绿素被破坏。
2.为什么在制作滤纸条时，需将一端的两个角剪掉？提示：由于液面的不同位置表面张力不同，纸条接近液面时，其边缘表面的张力较大，层析液沿滤纸边缘扩散过快，从而导致出现色素带分离不整齐的现象。
故需将插入层析液的滤纸条一端剪去两个角。
3．为什么滤液细线要重复画，且线要细、直？提示：重复画线是为了增加色素的浓度，使分离出的色素带清晰分明。
画线细、直是为了防止分离时色素带之间出现重叠。
●考向突破绿叶中色素的提取和分离1．(2020·江苏启东一中月考)某同学在进行光合色素的提取和分离实验时，取一圆形滤纸，在滤纸中央滴一滴色素提取液，再滴一滴层析液，将会得到近似同心的四个色素环。
下列说法错误的是(D) A．通常提取液呈现绿色是因为叶片中叶绿素含量比类胡萝卜素高B．色素能彼此分离是因为不同色素在层析液中的溶解度不同C．最外侧两圈色素环的色素主要吸收蓝紫光D．若提取液取自缺镁叶片，最外侧两圈色素环颜色较淡解析：提取液呈现绿色是因为叶片中叶绿素的含量比类胡萝卜素的含量高，A正确；色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是色素在层析液中的溶解度不同，B正确；最外侧两圈色素环的色素为叶黄素和胡萝卜素，主要吸收蓝紫光，C正确；如果叶片取自缺镁的培养液培养的植物，最内侧两圈色素环颜色较淡，D错误。
光合作用全过程详细
光合作用全过程详细光合作用是植物和一些藻类、蓝藻细菌等光合生物所进行的一种生物化学过程。
它利用阳光能和水、二氧化碳等无机物质，合成有机物（如葡萄糖）和释放出氧气的过程。
光合作用主要分为光能吸收与利用、光化学反应及暗反应三个阶段。
下面将详细介绍光合作用全过程：一、光能吸收与利用：植物体内的叶绿素是光合作用的重要色素，它们能够吸收光线并将其转化为化学能。
叶绿素主要存在于叶绿体中，叶绿体在叶片细胞内大量存在。
当阳光照射到植物叶片上时，叶绿体中的叶绿素吸收光子，激发叶绿素上的电子。
二、光化学反应：光化学反应发生在叶绿体的光合色素复合物中。
激发的叶绿素通过电子传递链将高能电子从一个分子转移到另一个分子。
在电子传递的过程中，光能被转化为能量梯度，从而将电子和质子分离开来。
光化学反应主要包括两个关键过程：光系统二和光系统一1.光系统二：光系统二位于叶绿体的基质侧膜上，它的主要作用是吸收光子并产生高能电子。
当光线照射到光系统二时，叶绿素P680（其中"P"表示叶绿素，"680"表示吸收光线的波长为680纳米）激发并释放高能电子。
这个激发的电子经过电子传递链的传递，最后到达光系统一2.光系统一：光系统一位于叶绿体膜上，它接收来自光系统二的高能电子，再次激发电子。
这个激发的电子通过另一个电子传递链的传递，最后与通过其他反应产生的质子和电子结合。
三、暗反应：暗反应是光合作用的最后一个阶段，也称为Calvin循环。
在这个过程中，使用从光化学反应中产生的能量和质子，将二氧化碳和水转化为葡萄糖、三磷酸腺苷（ATP）和还原型辅酶NADPH。
这个过程发生在植物体内的叶绿体基质中。
暗反应有三个主要步骤：固定、还原和再生。
1.固定：这一步中，二氧化碳与通过膜的间隙作为中间产物转入叶绿素的反应中，生成一个稳定的化合物。
这个化合物称为3-磷酸甘油醛，它进一步被转化为其他有机物质。
2.还原：在还原步骤中，通过光合作用生成的电子和质子被用于将3-磷酸甘油醛还原为葡萄糖。
光合作用详细讲解
光合作用详细讲解光合作用是指植物和一些微生物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
它是生物体在地球上进行能量转换的最主要途径之一，也是维持地球上所有生命的关键过程之一、以下是光合作用的详细解释。
1.概述光合作用发生在植物细胞中的叶绿体内，主要包括光反应和暗反应两个过程。
光反应发生在叶绿体的葡萄糖酸盐内膜上，利用光能将水分解为氧气和氢离子，生成能量富集的化合物ATP和载体NADPH。
而暗反应则发生在叶绿体的基质内，利用ATP和NADPH将二氧化碳还原为有机物质，最后生成葡萄糖。
2.光反应光反应发生在光合作用的第一阶段。
它依赖于光能和叶绿素分子的光合作用色素，主要包括叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素。
当光能传递到叶绿体的光合作用色素时，能量被吸收并转化为光反应所需的化学能。
光反应过程中最核心的组成是光合作用色素分子聚集成的光合作用单元，也被称为光合作用反应中心复合物。
在该复合物中，叶绿素分子通过共同吸收光子来激发，将能量传递给反应中心的叶绿素a分子。
激发的叶绿素a分子将电子传递给接受体分子，形成电子传递链。
光反应过程中的第一个步骤是光解水反应，也被称为水光解作用。
在这个过程中，光能被利用来将水分子分解为氧气和氢离子。
氧气被释放为副产品，而氢离子则被暂时储存在化合物NADPH中。
同时，光反应还产生了能量富集的分子ATP。
ATP是生物体内的能量储存分子，能够提供供给暗反应阶段的化学能量。
光反应有助于维持细胞内的氧气浓度，并提供所需的能量和电子给暗反应进行二氧化碳的固定和转化。
3.暗反应暗反应是光合作用的第二阶段，也被称为固碳偶联作用，因为它将二氧化碳转化成有机物质。
这个过程发生在叶绿体的基质中，不依赖于直接的光照，但仍然依赖于光反应产生的ATP和NADPH。
暗反应的中心过程是卡尔文循环，它主要由三个阶段组成：固定、还原和再生。
首先，二氧化碳分子与鲍尔酮糖分子以催化剂酵素的作用下进行反应，形成不稳定的六碳中间体，然后通过一系列的反应释放出两个磷酸甘油酸分子。
5.4能量之源—光与光合作用
(2)二氧化碳浓度 ①曲线分析 在一定浓度范围内， 在一定浓度范围内， 随二氧化碳浓度的增 加，植物的光合作用 强度加强。 强度加强。 A点：表示进行光合作 用所需二氧化碳的最 低浓度。 低浓度。 B点：表示二氧化碳饱 和点，超过该浓度， 和点，超过该浓度，光 合强度不再增加。 合强度不再增加。
光 合 作 用 强 度
四、光合作用原理的应用 （1）影响光合作用的因素 光照、 温度、 光照、CO2、温度、水、矿质元素等 外界因素： 外界因素：
内部因素：不同部位、 内部因素：不同部位、不同生育期
（2）提高农作物光合作用强度的措施 适当提高光照强度、 1、适当提高光照强度、延长光照时间 2、合理密植 3、适当提高CO2浓度 适当提高CO 4、适当提高温度 5、适当增加植物体内的含水量 6、适当增加矿质元素的含量
条件
C3
O)合 C5 ［H］和ATP (CH2O)合 成量
停止光照 增加下降 减少或没有 减少或没有 CO2供应不变 光照不变 减少增加 增加 减少或没有 停止CO2供应 停止CO 光照不变 增加 减少 增加 减少 CO2供应不变 (CH2O)运输受阻 O)运输受阻
正常光照条件下进行光合作ห้องสมุดไป่ตู้的某植物，当 突然改变某条件后，发现其叶肉细胞内五 碳化合物含量突然上升，则改变的条件是 A 停止光照 B 停止光照并降低CO2的浓度 C 升高CO2的浓度 D 降低CO2浓度
三、影响光合作用的环境因素 (1)光照强度 光照强度 AB段：随光照强度不 AB段：随光照强度增 B 段光照强度为0 A点:光照强度为0此时 BC段 BC 细胞呼吸释放的二 强，光合作用强度增 只进行细胞呼吸， 氧化碳全部用于光合 只进行细胞呼吸，释 断加强， 断加强，光合作用强 强，二氧化碳释放量 作用， 作用，即光合作用强 放的二氧化碳量可表 度不断加强 逐渐减少， 逐渐减少，因细胞呼 度等于细胞呼吸强度。 度等于细胞呼吸强度。 示此时细胞呼吸的强 C点为光饱和点。 吸释放二氧化碳一部 B点称为光补偿点 度。 分用于光合作用， 分用于光合作用，细 胞呼吸强度大于光合 作用强度。 作用强度。 若甲曲线代表阳生植物，则乙曲线代表阴 若甲曲线代表阳生植物，则乙曲线代表阴 思考1：当温度升高时，各点如何移动 思考2 ：CO2浓度上升时各点如何变化 思考2 当温度升高时， 植物。 生植物。 点下移； 点右移； 点不变； A点下移；B点右移；C点向右上移 、B点不变；C点右上方移动
光合作用的概念、场所、光合色素的种类和功能
①
②
③
⑤④
复习巩固：
直接的能源物质
ATP
主要的能源物质
能 量 生物体内重要储能物质
来 动物细胞内的储能物质 源
植物细胞内的储能物质
糖类 脂肪 糖原 淀粉
最终的能量来源
太阳光能
第四节 能量之源——光与光合作用
二、光合作用的原理和应用
（一）光合作用的探究历程
1、1648年，海尔蒙特的柳树实验
五年后 柳树增重约82kg 土壤减少约100g
光合作用对绿光吸收最少。
光合作用需要色素去捕获光能。
（一）实验：绿叶中色素的提取和分离
实验原理：用无水乙醇提取色素 用层析液分离色素
目的要求：绿叶中色素的提取和分离 及色素的种类
材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、 无水乙醇、层析液等
实验步骤：
1.提取绿叶中的色素
SiO2：使碾磨充分 CaCO3：防止色素被破坏 无水乙醇：提取色素
光照射下的小 球绿藻悬浮液
Hale Waihona Puke H218OH2O第 二 组
结论：光合作用产生的O2来自于H2O。
光合作用产生的有机物又是怎样合成的？
7、20世纪40年，美国卡尔文
14CO2 小球藻
有机物的14C （卡尔文循环） 结论：光合产物中有机物的碳来自CO2
小结：光合作用探究历程
年代
科学家
1771 1779
普利斯特利 英格豪斯
结论： 水分是建造植物体的原料 局限： 忽略空气对植物的影响
2、1771年，英国科学家 普利斯特利
结论：植物可以更新空气 有为人什重么复植了物普也利 能斯 使特 空利 气的 变实 污验 浊， ？得到相反的结 果，所以有人认为植物也能使空气变污浊。
第四节能量之源光与光合作用
在C4植物中，二氧化碳首先被固定到一个四碳化合物上，形成四碳酸。随后，四 碳酸分解为二氧化碳和一个三碳化合物。C4植物包括玉米、高粱等，它们对高温 和低二氧化碳浓度的环境具有更高的适应性。
暗反应中能量转换与储存
ATP和NADPH的生成
在光反应阶段，植物通过光合作用产生ATP和NADPH，这 些能量物质在暗反应中被利用。ATP提供磷酸化能量，而 NADPH提供还原能量。
叶面喷施
在关键生育期，通过叶面喷施的方式 补充植物所需的微量元素，以满足光 合作用的需求。
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有机物的合成
利用ATP和NADPH提供的能量，暗反应中的酶催化二氧化 碳与有机物结合，形成葡萄糖等有机物。这些有机物是植 物生长和发育的基础。
能量的储存
通过暗反应合成的有机物中储存了化学能，这种能量可以 在植物体内被转化和利用，支持植物的各种生命活动。
06 影响光合作用因 素及调控措施
光照条件对光合作用影响及调控措施
光合作用意义
光合作用是生物界赖以生存的基础。绿色植物和某些细菌是 地球上唯一能利用阳光的能量合成有机物的生产者，人类和 动物的食物也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物。
光合作用发现历程
1771年，英国科学家普利斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在一个密闭的玻璃 罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠也不容易窒息而死。因 此，他指出植物可以更新空气。
1785年，由于空气组成的发现，人们明确了绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧 化碳。
1845年，德国科学家梅耶根据能量转换与守恒定律明确指出，植物在进行光合作用时，把 光能转换成化学能储存起来。
光合作用发现历程
高中生物光与光合作用
换并储存为糖类分子中的 型准确描述生物学知识的能力。
化学能。
3．科学探究——分析色素提取与分离过程与结果。
考点一 捕获光能的色素和结构 1.绿叶中色素的提取和分离
（1）实验原理及材料、药品
提取 色素
原理：色素不溶于水，但能溶解在丙酮或乙醇等有机溶剂中，所以可用 无水乙醇提取色素。
材料: 5g鲜叶 无水乙醇 溶解（提取）色素
a.H：3H2O―光―反―应→ NADPH ―暗―反―应→ (C3H2O) 。 b.C：14CO2―C―O―2的――固―定→ 14C3 ―C―3的――还―原→ (14CH2O) 。 c.O：H218O―光―反―应→ 18O2 ；C18O2―C―O―2的――固―定→ C3 C―3的――还→原 (CH218O) 。
褐藻 绿光和蓝紫光，反射红 蓝紫光
黄光
藻红素，主要吸收蓝紫
红藻
深水层：存在蓝紫光
光,反射红光
关联:不同颜色的藻类吸收 不同波长的光。透射到不同 水深的光的波长不同，一般 而言，透射得越深，光的波 长越短。因此，吸收红光和 蓝紫光较多的绿藻分布于海 水的浅层，吸收蓝紫光和绿 光较多的红藻分布于海水深 层。
确的是( D )
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．实验验证了该种蓝细菌没有叶绿素b
2.色素的吸收光谱
①吸收光谱
学科交叉：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。
叶绿体中的色素提取液
①叶绿素主 要吸收红光
试剂与药不同色素在层析液中溶解度不同，因此随层析液在滤纸上扩 散速度不同，从而分离。
分离色素 方法: 纸层析法
光与光合作用
光与光合作用光合作用(Photosynthesis)，即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和暗反应，利用光合色素，将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物，并释放出氧气(或氢气)的生化过程。
光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。
光合作用(Photosynthesis)是绿色植物利用叶绿素等光合色素和某些细菌(如带紫膜的嗜盐古菌)利用其细胞本身，在可见光的照射下，将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物，并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程。
植物之所以被称为食物链的生产者，是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。
通过食用，食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量，效率为10%~20%左右。
对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是它们赖以生存的关键。
而在地球上的碳-氧循环，（保持氧气和二氧化碳含量的相对稳定）光合作用是必不可少的。
基本介绍本词条仅阐释普通意义上的光合作用。
相关概念(如光合色素、化能合成作用)请参阅其他词条。
植物的光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
叶绿体中文解释光合作用(Photosynthesis)是绿色植物利用叶绿素等光合色素和某些细菌(如带紫膜的嗜盐古菌)利用其细胞本身，在可见光的照射下，将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物，并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程。
植物之所以被称为食物链的生产者，是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。
通过食用，食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量，效率为10%~20%左右。
对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是它们赖以生存的关键。
而在地球上的碳氧循环，光合作用是必不可少的。
光合作用解读
光合作用解读光合作用是一种生物学过程，通过该过程中，植物和一些微生物能够利用阳光能量将二氧化碳和水转化为有机物质（如葡萄糖），同时释放氧气。
这个过程对地球上生命的存在和氧气的供应起着至关重要的作用。
本文将对光合作用的相关机制和重要性进行解读。
一、光合作用的机制光合作用主要发生在植物的叶绿体中，涉及光能的捕获、能量转化和物质合成三个重要步骤。
1. 光能的捕获植物的叶绿体中含有叶绿素，它是光合作用中发挥重要作用的色素。
叶绿素分子能够吸收可见光中的蓝、绿和红色光线，但对绿色光线的吸收较弱，所以看起来植物的叶子呈现出绿色。
2. 能量转化光合作用中，光能被吸收后，叶绿体中的叶绿素分子将其转化成为化学能量。
这个过程中，光能被化学反应捕获，形成高能电子。
高能电子通过一系列复杂的电子传递过程，最终转化成为化学能量。
3. 物质合成高能电子和其他代谢物质参与到一系列反应中，最终将二氧化碳和水转化为葡萄糖等有机物。
这个过程被称为固定碳，并需要ATP（三磷酸腺苷）和NADPH（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸）等能量供应。
二、光合作用的重要性光合作用作为一种基础生命过程，对生物圈的可持续发展至关重要。
1. 氧气的产生光合作用通过释放氧气，维持了地球上大气层中氧气的含量。
氧气是动物呼吸过程中必不可少的气体，在维持动物生命过程中起着重要作用。
2. 碳的固定光合作用将大气中的二氧化碳转化为有机物质，通过固定碳的过程，将碳元素纳入食物链中。
这为生物提供了能量来源和构建生物体的基础。
3. 能量的储存光合作用合成的有机物质（如葡萄糖）不仅为植物自身提供能量，也作为其他生物食物的来源。
食物链中的能量传递和能量转化都依赖于光合作用。
4. 生态平衡的维持光合作用的正常进行能够维持地球生态系统的平衡。
它通过调节大气中的氧气和二氧化碳浓度，影响全球气候变化和环境稳定。
总结：光合作用是一种可以将阳光能量转化为化学能量的生物学过程。
它是绿色植物和一些微生物生存和繁衍的基础，同时也为生物圈的可持续发展提供能量来源和物质基础。
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光与光合作用详细解读
1.光照强度对光合作用强度的影响
（1）、纵坐标代表实际光合作用强度还是净光合作用强度？
光合总产量和光合净产量常用的判定方法：
如果CO2 吸收量出现负值，则纵坐标为光合净产量；
②（光下）CO2 吸收量、O2释放量和葡萄糖积累量都表示光合净产量；
③光合作用CO2 吸收量、光合作用O2释放量和葡萄糖制造量都表示光合总产量。
因此本图纵坐标代表的是净光合作用强度。
（2）、几个点、几个线段的生物学含义：
A点：A点时光照强度为0，光合作用强度为0，植物只进行呼吸作用，不进行光合作用。
净光合强度为负值由此点获得的信息是：呼吸速率为OA的绝对值。
B点：实际光合作用强度等于呼吸作用强度（光合作用与呼吸作用处于动态衡），净光合作用强度净为0。
表现为既不释放CO2也不吸收CO2（此点为光合作用补偿点）
C点：当光照强度增加到一定值时，光合作用强度达到最大值。
此值为纵坐标（此点为光合作用饱和点）N点：为光合作用强度达到最大值（CM）时所对应的最低的光照强度。
（先描述纵轴后横轴）
AC段：在一定的光照强度范围内，随着光照强度的增加，光合作用强度逐渐增加
AB段：此时光照较弱，实际光合作用强度小于呼吸作用强度。
净光合强度仍为负值。
此时呼吸作用产生的CO2除了用于光合作用外还有剩余。
表现为释放CO2。
BC段：实际光合作用强度大于呼吸作用强度，呼吸产生的CO2不够光合作用所用，表现为吸收CO2。
CD段：当光照强度超过一定值时，净光合作用强度已达到最大值，光合作用强度不随光照强度的增加而增加。
（3）、AC段、CD段限制光合作用强度的主要因素
在纵坐标没有达到最大值之前，主要受横坐标的限制，当达到最大值之后，限制因素主要是其它因素了AC段：限制AC段光合作用强度的因素主要是光照强度。
CD段：限制CD段光合作用强度的因素主要是外因有：CO2浓度、温度等。
内因有：酶、叶绿体色素、C5
（4）、什么光照强度，植物能正常生长？
净光合作用强度> 0，植物才能正常生长。
BC段（不包括b点）和CD段光合作用强度大于呼吸作用强度，所以白天光照强度大于B点，植物能
正常生长。
在一昼夜中，白天的光照强度需要满足白天的光合净产
量> 晚上的呼吸消耗量，植物才能正常生长。
（5）、若该曲线是某阳生植物，那么阴生植物的相关曲线图如
何？为什么？
阴生植物的呼吸作用强度一般比阳生植物低，所以对应的A点一般上移。
阴生植物叶绿素含量相对较多，且叶绿素a／叶绿素b的比值相对较小，叶绿素b的含量相对较多，在光照比较弱时，光合作用强度就达到最大，所以对应的C点左移。
阴生植物在光照比较弱时，光合作用强度就等于呼吸作用强度，所以对应的B 点左移。
（6）、已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃，则温度由25℃上升到30℃时，对应的A点、B点、N点分别如何移动？
根据光合作用和呼吸作用的最适温度可知，温度由25℃上升到30℃时，光合作用减弱，呼吸作用增强，所以对应的A点下移。
光照强度增强才能使光合作用强度等于呼吸作用强度，所以B点右移。
由于最大光合作用强度减小了，制造的有机物减少了，所需要的光能也应该减少，所以N点应该左移。
（7）．若实验时将光照由白光改为蓝光（光照强度不变），则B点如何移动？
把白光改为蓝光（光照强度不变），相当于把其它颜色的光都替换为蓝光，植物全部能被吸收，则光合作用效率提高，但呼吸作用基本没有变，所以光照强度相对较弱时光合作用强度就等于呼吸作用强度，即b点左移，而A点不变。
若把白光改为蓝光，过滤掉其它颜色的光（光照强度减弱），则光合作用效率减弱，对应b点右移。
（8）．若植物体缺Mg，则对应的了B点如何移动
植物体缺Mg，叶绿素合成减少，光合作用效率减弱，但呼吸作用没有变，需要增加光照强度，光合作用强度才等于呼吸，所以B点右移
（9）、A点、B点产生ATP的细胞结构是什么？
a点只进行呼吸作用，产生A TP的细胞结构是细胞质基质和线粒体。
B点既进行光合作用，又进行呼吸作用，产生ATP的细胞结构是叶绿体基粒、细胞质基质和线粒体。
（10）、处于A点、AB段、B点、BC段时，右图分别发生哪些过程？
A点：e f （前者是CO2 ，后者是O2）
AB段：a b e f（a是CO2，b是O2）
B点：a b
BC段：a b c d（c是O2，d是CO2）。