高一生物能量之源—光与光合作用
(完整word版)能量之源——光与光合作用知识点
5—4 能量之源——光与光合作用一、捕获光能的色素和结构1、光合色素（Ⅱ）2、叶绿体（1）分布：植物叶肉细胞（主要)（2）结构特点双层膜基粒：由类囊体组成,类囊体膜上有光和色素、酶基质:含与暗反应有关的酶3、光合色素的提取与分离（Ⅱ）二、光合作用探究历程（Ⅰ)见课本P100-102重点实验：恩格尔曼的水绵实验、鲁宾和卡门实验、卡尔文实验三、光合作用过程1、方程式2、过程（Ⅲ）常考：光照强度变化或CO2浓度变化，各物质的含量变化（如ATP、[H]、C3、C5等）。
3、光反应、暗反应比较四、影响光合作用强度的因素（Ⅲ）谨记谨记：总（真）光合速率＝净光合速率＋呼吸速率1、光照（1)光照强度A点:只进行光合作用AB段:呼吸＞光合B点：呼吸＝光合BC段:光合＞呼吸（2）光照时间（3）光质2、CO2浓度3、温度4、矿质元素N、P、K、Mg（叶绿素关键元素）五、光合作用原理的应用（Ⅰ)六、常考曲线图（Ⅲ）1、夏季晴朗的一天bc段下降的原因是，正午气温过高，气孔关闭，CO2吸收减少,使暗反应减缓. de段下降的原因是,光照强度降低。
6点、18点时，光合作用＝呼吸作用。
2、密闭容器中AB段：CO2不断增加，CO2释放较多。
呼吸作用＞光合作用。
BD段：CO2不断减少，CO2吸收较多。
呼吸作用＜光合作用DE段：CO2不断增加，CO2释放较多。
呼吸作用＞光合作用经过一昼夜，大棚内植物有机物的含量会增加。
E点的CO2含量低于A点，说明光合作用合成的有机物多于细胞呼吸消耗的有机物。
高一生物能量之源—光与光合作用必修_新课标_人教版 2
P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶 绿体正常结构和功能 K：促进光合产物向贮藏器官运输 Mg：叶绿素的重要组分
影响光能利用率的因素在生产中的应用：
延长光合作用时间 ( 轮作 ) 增加光合作用面积 ( 合理密植：间种、套种 )
1、光照强度、光质 2、CO2浓度
1771
1779 1845 1864 1880 1939 20世纪40代
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
二 光合作用的原理和应用
（一）光合作用的过程
•总反应式: CO2+H2O*
光 叶绿体
(CH2O)+O2*
•包括两个阶段:
1.光反应
2.暗反应
2H2O
光解 吸收
O2 4[H]
结论： 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。
光合作用释放的O2来自CO2还是H2O？ 20世纪30年代，鲁宾和卡门（美）的同 位素标记实验：
结论： 光合作用产生的氧气全部来自水，
美国卡尔文 用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明 了CO2中的C的去向是转化成有机物，这一途径称 为卡尔文循环。
酶 还原
2C3
固定
CO2
可见光
色素分子
ATP 酶 ADP+Pi
多种酶
能
C5 CH2O
光反应
暗反应
光合作用的过程
过程：光反应阶段和暗反应阶段的比较
光反应阶段
进行部 位 条件 物质 变化 能量变 化
暗反应阶段
叶绿体基粒囊状结构中 叶绿体基质中 光、色素和酶 水的光解2H2O→4[H]+O2 合成ATP ADP+Pi
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
新教材高中生物第五章第4节 能量之源—光与光合作用
5、光合作用过程的正确顺序是（Ｄ）
①二氧化碳的固定 ②氧气的释放 ③叶绿素吸收光能
④水的光解⑤三碳化合物被还原
A.④③②⑤①
B.④②③⑤①
C. ③②④①⑤
D.③④②①⑤
6、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（Ｂ ）
Ａ．三碳化合物 Ｂ．五碳化合物
Ｃ．［Ｈ］
Ｄ．氧气
2H2O O2
2C3
酶
吸收
4[H]
固定
14CO2 → 14C3 → (14CH2O) 14C5
H2O
O2
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？
请分析光下的植物突然停止CO2的供应后， 其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？
停止 光照
光反应 停止
停止CO2 供应
固定 受阻
[H]
ATP
还原 继续
鲁宾和卡门的实验
（同位素标记法）
CO2
18O2
C18O2
O2
光照射下的 小球藻悬液
H218O
H2O
证明： 光合作用所释放的氧气来自水。
鲁宾和卡门的实验
同位素标记法：用放射性同位素标记 的化合物，化学性质不会改变。科学家 通过追踪放射性同位素标记的化合物， 可以弄清化学反应的详细过程。这种方 法叫做同位素标记法。
体薄膜
酶
叶绿体
O2
4[H]
ATP 供能 酶
ADP+Pi
叶绿体基质
CO2
2C3
还
固
原
定
C5
(CH2O)
光反应 类囊体薄膜上
暗反应 叶绿体基质
2.暗反应阶段
概念： 光合作用的第二个阶段中的化学反应，
高中生物必修一第五章第四节能量之源-光与光合作用
第四节能量之源-光与光合作用一、捕获光能的色素1.实验：绿叶中色素的提取和分离①绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
②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。
③实验过程中加入少许的二氧化硅和碳酸钙，二氧化硅有助于充分研磨，碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏。
2.分类叶绿素a（蓝绿色）叶绿素（含量约占3/4）绿叶中的色素叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）类胡萝卜素（含量约占1/4）叶黄素（黄色）①最上层的是：胡萝卜素；②最下层是：叶绿素b；③最宽的色素带是：叶绿素a；3.叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要存在于叶绿体中。
【习题一】下列关于光合色素的叙述，错误的是（）A．叶绿素a和叶绿素b都含镁元素B．胡萝卜素在层析液中的溶解度最大C．叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光【分析】1、叶绿体含有叶绿素和类胡萝卜素，是光合作用的场所．主要由叶绿体外被、类囊体和基质三部分构成，其中类囊体包括基粒类囊体和基质类囊体．光合色素都存在于叶绿体的类囊体膜上．2、叶绿素的组成元素为C、H、O、N、Mg．类胡萝卜素不含Mg．3、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b．【解答】解：A、叶绿素a和叶绿素b都含镁元素，类胡萝卜素不含Mg．A正确；B、胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，在滤纸条上扩散的最快，B正确；C、叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，C正确；D、植物呈现绿色是由于，叶绿素几乎不吸收绿光，绿光被反射回来的缘故，D 错误。
故选：D。
【习题二】为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，如图为滤纸层析的结果（I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带）．下列叙述正确的是（）A．强光下的幼苗相比正常光照下的绿色更深B．强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成C．四种色素在层析液中溶解度大小是I＜Ⅱ＜Ⅲ＜ⅣD．色素分离过程中如果滤液线触及石油醚，会缩短得到四条色素带的时间【分析】析题图：滤纸条从上到下依次是：Ⅰ胡萝卜素、Ⅱ叶黄素、Ⅲ叶绿素a（最宽）、Ⅳ叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关．强光照和正常光照相比，明显叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，可见类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照．【解答】解：A、根据题图来看：强光照导致了该植物叶绿素含量降低，绿色变浅，A错误；B、强光照和正常光照相比，明显叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，可见强光照可抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成，B正确；C、四种色素在层析液中溶解度大小是I＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ，C错误；D、素分离过程中如果滤液线触及石油醚，色素会溶解在层析液，D错误。
5.4 能量之源光和光合作用 课件 人教版高中生物必修一
【解析】 叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光， A正确；叶绿体中叶绿素 含量为3/4，类胡萝卜素含量为1/4，B正确；不同色素在层析液中的溶解度不同， 在滤纸条上的扩散速度不同，可用纸层析法对其进行分离，C正确；乙醇提取的 叶绿素只要结构没有被破坏，仍是可以吸收光能的。
【答案】 D
如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正 确的是( )
光合作用为几乎所有的生物提供了物质来源和能量来源
六、影响光合作用的因素
1、光照强度与光谱
蓝紫光
红光
2、 CO2和H2O的供应
合理密植
温室中人工施放CO2
3、 必需矿质元素的供应
4、 适宜的温度
白天： 夜间：
较高温度 适当低温种细菌，它的同化作用过程如下：
硝化细菌 2NH3+3O2
2HNO2+2H2O+能量
硝化细菌
2HNO2+ O2
2HNO3+能量
CO2 + H2O
（CH2O）+ O2
.(2011•南通模拟)2,6-二氯酚靛酚是一种蓝色染料，能被还原剂还原成无色。从 叶绿体中分离出类囊体，置于 2,6-二氯酚靛酚溶液中，对其进行光照，发现溶液 变成无色，并有氧气释放。此实验证明( )
A.光合作用在类囊体上进行
B.光合作用产物 O2 中的氧元素来自 CO2 C.光反应能产生还原剂和 O2 D.光合作用与叶绿体基质无关
解析：依据题中信息可判断：光照后溶液变为无色，说明有还原剂产生;有氧气 释放，说明该过程有氧气产生。类囊体是光合作用光反应阶段的场所，说明光反 应能产生还原剂和 O2。
【解析】 如果横坐标是CO2含量，则相同的CO2含量时，植物对白光的吸收值大于红光， 因此光合作用强度较大，即a为白光，b为红光。 【答案】 A
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)
（三）光合作用的过程：
1、写出光合作用的总反应式： 2、根据是否需要光，光合作用的过程可以 概括地分为 光反应 和 暗反应 两个阶段。 3、读懂教材103页光合作用过程的图解 4、填表比较光合作用过程中的两个阶段
光合作用的反应式：
CO2+H2
O*
* （ CH O ） +O 2 2 叶绿体
光能
6CO2+12H2O
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 ↑
恩格尔曼实验的巧妙之处
选材好。 水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察； 用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。 设计妙。 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰； 用极细的光束照射，叶绿体上可分为有光照和无 光照的部位，相当于一组对照实验。
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
开始时 5年后 实验前后 的差值 柳树的 2.3kg 76.7kg +74.4kg 质量 干土的 90.8kg 90.7kg －0.1 kg 质量
结论：植物的物质积累不是 来自于土壤，而是完全来源 于水。
直到18世纪中期，人们一直以 为只有土壤中的水分是植物建造自身 的原料，而没有考虑植物能否从空气 中得到什么。
2.暗反应阶段 场所： 叶绿体的基质中 [H] 、ATP 条件： 多种酶、
CO2的固定：CO2＋C5
5-4 能量之源——光与光合作用
1.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
2.说出光合作用原理的应用。
3.简述化能合成作用。
光照强度影响光合作用强度的实验 (1)实验流程: 打孔器在生长旺盛的绿叶上打出小 打出小圆形叶片(30片):用_______ 圆形叶片(直径=1 cm) 注射器 内有清水、小圆形叶片)抽出叶片 抽出叶片内气体:用_______( 内气体 黑暗处 小圆形叶片沉水底:将抽出内部气体的小圆形叶片放入____ 沉到水底 盛有清水的烧杯中,小圆形叶片全部_________
实验处理及结果:
项目
烧杯 甲
乙 丙
小圆形 叶片 10片 10片 10片
加富含 CO2的清水 20 mL 20 mL 20 mL
光照 强度 强 中 弱
叶片浮起 的数量 最多 _____ 较多 _____ 较少
(2)实验结论:在一定范围内,随着光照强度不断增强,光合作用
O2越多,浮起的叶片越___) 不断增强 。(同一时间段内产生的__ 多 强度_________
能量变化：ATP中活跃的化学能 的化学能。
有机物中稳定
外界条件骤变对光合作用的影响
外界条件变化 CO2浓度不变,
光照变强 CO2浓度不变,
[H]和ATP
_____ 增多
C3
减少 _____
C5
增多 _____
光照变弱
光照不变, CO2浓度变大 光照不变, CO2浓度变小
减少 _____
增多 _____
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。 4.分离绿叶中的色素：将适量的层析液（分离 色素）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
高一生物必修1 能量之源——光与光合作用
高一生物必修1 能量之源——光与光合作用一、知识结构光合作用的探究历程捕获光能的色素叶绿体的结构和功能能量之源——光与光合作用光合作用的原理光合作用原理的应用化能合成作用二、教学目标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、尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
5、说出光合作用原理的应用。
6、简述化能合成作用。
三、教学重点、难点及解决方法。
1、教学重点及解决方法[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、教学难点及解决方法[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。
四、课时安排3课时。
五、教学方法讲解、实验法。
六、教具准备课件、实验仪器、试剂、材料等。
七、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。
八、教学程序第1课时[问题探讨]结合教材P97图讨论：1、用这种方法有什么好处？不用颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗？2、为什么不使用发绿色光的灯管作补充光源？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。
能量之源——光与光合作用
胡萝卜素 橙 胡 类胡萝卜素
捕 获
叶黄素 黄 爷 (占1/4)
光 能
叶绿素ａ 蓝 爱 叶绿素ｂ 黄 币
叶绿素
(占3/4)
的 色
素
实验结果分析：
1、滤纸上共有4条色素带，依次是：
。
2、叶绿体中含量最多的色素是 叶绿素a 。
3、溶解度最大的色素是胡萝卜素 ， 最小的是 叶绿素b 。
D 1 、从绿叶中提取色素，选取的最佳叶片应是（
光与光合作用
——能量之源
• 直接的能源物质：ATP • 主要的供能物质：糖类 • 细胞的主要能源物质：葡萄糖 • 主要的储能物质：脂肪 • 最终的能源物质：太阳光能
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。
从能量方面看: 将 光能 转化为 化学能 ；
( B)
①外膜 ②内膜 ③基质 ④类囊体膜
A．③②
B．③④
C．①②
D．④③
H2O O2
2C3
供氢
固定
光
叶绿体
[H]
CO2
能
色素
ATP
酶
供能
多种酶 C5
ADP+Pi
还原
（CH2O）
光反应
暗反应
H2O
O2
光解
[ H ] 供氢 2C3
光
基粒表面的
能
色素
ATP
酶 供能
基质
ADP+Pi
光反应
暗反应
CO2 C5
D. 滤纸条上的几种色素会混合起来。
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 绿素分子吸收了，所 以植物的叶片呈现绿 色。
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、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
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重点难点
1.教学重点 （1）绿叶中色素的种类和作用。 （2）光合作用的发现及研究历史。 （3）光合作用的光反应、暗反应过程及相互关 系。 （4）影响光合作用强度的环境因素。 2.教学难点 （1）光反应和暗反应的过程。 （2）探究影响光合作用强度的环境因素。
问题探讨
有些蔬菜大棚用红色或蓝色的塑 料薄膜代替普通塑料薄膜，有的温 室内悬挂发红色或蓝色的灯管。 1.用这种方法有什么好处？这样做 对光合作用有影响吗？ 2.为什么是用红色或蓝色的呢？用 绿色的可以吗？
光
能量转换 联系
光能→ ATP中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能 光反应为暗反应提供了[H]和ATP；暗反应 为光反应提供ADP和Pi。
酶 ATP中活跃的化学能→
光合作用的全过程
H2O O2
水在光 下分解
光能
叶绿体中 的色素
[H]
ATP
酶 ADP+Pi 还原
2C3
多种酶参 加催化
CO2 固定 C5
回眸光合作用的的探究历程
1771年，英国普利斯特利（J. Priestly) 1779年，荷兰英格毫斯（J. Ingen - housz) 1845年，德国梅耶（R. Mayer) 1864年，德国萨克斯（J. Von Sachs) 1939年，美国鲁宾(S. Ruben)和卡门(M. Kamen) 1948年，美国卡尔文（M. Calvin)
我们学习过叶绿体是通过里面的色素吸收光能的， 是否所有的光都能吸收呢？还有，叶绿体的色素成 分又是怎样的呢？
ห้องสมุดไป่ตู้
我们学习过叶绿体是通过里面的色素吸收光能的， 是否所有的光都能吸收呢？还有，叶绿体的色素成 分又是怎样的呢？
光合作用利用的是光能，那是不是所有的光 能都能被利用呢？
光是辐射能的一种形式，光有着不同的波长，光靠 光波进行传递。我们眼睛能看到的称为可见光，其 波长为400-700nm。
2、影响光合作用的因素——温度
光合作用是在酶的催化下进行的，温度直接影 响酶的活性。一般植物在10℃～35℃下正常进 行光合作用。
在晴天，为了提高有机物产量，温度措施：
在阴雨天，为了提高有机物产量，温度措施：
3、影响光合作用的因素——矿质营养 N：酶及NADP+和ATP的重要组分 P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶 绿体正常结构和功能 K：促进光合产物向贮藏器官运输 Mg：叶绿素的重要组分
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必修1 分子与细胞
第5章细胞的能量供应和利用
第4节 能量之源——光与光合作用
教学目标 重点难点
问题探讨
教学过程
知识结构
教学反馈
课后习题 教学参考
教学目标
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.说明光合作用以及对它的认识过程。 4.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。 5.说出光合作用原理的应用。 6.简述化能合成作用。
光合作用概述
什么是光合作用？ 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。
光合色素的提取和分离——纸层析法
（1）提取色素：研磨（碳酸钙、二氧化硅、 95%乙醇），过滤（单层尼龙布）。 （2）制备滤纸条：剪去两角（防止两边滤 液扩散速度太快），画铅笔线 （3）点样:画滤液细线,细、直、齐，重复 几次。 （4）分离：用层析液，液面不能淹没滤液 细线。
4、 CO2浓度
光合 速率
B
0
A
CO2浓度
二氧化碳含量很低时，绿色植物不能制造有机物，在 一定的浓度范围内,光合作用速率随CO2的浓度增大而 加快，超过一定浓度光合作用速率趋于稳定。
5、叶龄
OA BC
段为幼叶， 段为老叶。
AB
段为壮叶，
6、叶面积指数
随叶面积指数的增加，光合作用实际量不再增加 图中A点表示： ；
CO2+H2O
反 应 物
光能 叶绿体
C6H12O6+O2
产
条件
场所
物
普里斯特利的实验
结论：植物可以更新空气
萨克斯的实验
结论： 放在暗处几小时， 产物———淀粉 目的是什么？ 条件———光照
鲁宾和卡门的实验
鲁宾和卡门的实验
结论：光合作用释放的氧全部来自水。
光合作用的过程 光合作用正是在叶绿体中进行的,可以分 为两个阶段： 第一阶段是直接需要光的,称为光反应 第二阶段不需要光的直接参与是二氧化碳 转变为糖的过程，这一过程称为暗反应
1、光
（1）光质 不同波长的光
最强： 白光
次之： 红光 最弱： 绿光
（2）光强度
CO2 吸 收
C1
理2
B 0 c A
C2
B：光补偿点
光补偿点：光合 作用吸收的CO2 和呼吸放出CO2 a 相等时的光强度 b 。 光照强度 光饱和点：光合 作用达到最强时 所需的最低的光 C2：光饱和点 强度。
a(净光合作用 )=b(总光合作用 ) – c(呼吸作用)
例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细 菌 硝化细菌
2NH3+3O2 2HNO2+O2
2HNO2+2H2O+能量 2HNO3+能量
硝化细菌
6CO2+6H2O
能量
2C6H12O6+ 6O2
一个三棱镜可以 将光线折射为七 彩的光谱，这就 是所谓的可见光 谱，它包括七种 颜色，分别是： 红、橙、黄、绿、 蓝、靛、紫
叶绿体中色素的吸收光谱
种类
类 胡 萝 卜 素
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
关 于 色 素
特性
叶 绿 素
叶绿素b
功能 吸收、传递和转化光能 不溶于水，只溶解于有机溶剂
种类
叶绿素a
光合作用的两个阶段
光合作用光反应与暗反应的区别
项目
部位 条件
光反应
叶绿体基粒囊状膜上 光、色素、酶、水 ①水的光解 ： 2H2O 光 4[H]+O2
暗反应
叶绿体基质中
多种酶、CO2 ①CO2的固定：
CO2+C5 酶 2C3 物质变化 ②C3的还原： ②ATP的合成 ： 酶 ADP+Pi+能量 ATP 2C3 [ H ] AT P（CH2O）
叶绿素b
色素本身的颜色
选择吸收光能 红橙光 蓝紫光
蓝绿色 黄绿色
橙黄色
胡萝卜素
叶黄素
蓝紫光 黄色
叶绿体的结构和功能
叶绿体
结构
外膜 内膜 基粒 有色素 基质 有酶
功能 光合作用的场所，植物细胞的“养料制造车
间”
恩格尔曼的实验
水绵和好氧 细菌的装片 隔绝空气 黑暗，用极细光束照射 完全暴露在光下 结论： 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
原因是： 有很多叶片被遮挡在光补偿点以下
；
四、化能合成作用
异养生物：不能直接利用无机物制成有机物，只能 把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物 质，并储存了能量的一类生物。 自养生物：能够直接把从外界环境摄取的无机物转 变成为自身的组成物质，并储存了能量的一类生物。
能够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
（CH2O）
光反应过程
暗反应过程
影响光合作用的因素
环境条件
光、CO2、温度、水分、矿质元素等
内部条件
不同部位、不同生育期
光合速率：是指一定量的植物（如一定 的叶面积）在单位时间内进行多少光合 作用（如释放多少氧气、消耗多少二氧 化碳、产生多少淀粉）
表观光合速率（净光合速率）—— 真正光合速率（总光合速率）—— 表观光合速率 = 真正光合速率—呼吸速率