能量之源光与光合作用F好
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
“能量之源——光与光合作用”学情分析
“能量之源——光与光合作用”学情分析
1、学生已经通过著名的萨克斯实验了解了光合作用的部分本质如：绿色植物通过光合作用制造有机物。
这个实验在高中教材中也有详细介绍，因为有了基础，所以上课时可以让学生自习。
学生不知道的是光合作用的探索历程，这部分内容还是很有趣的，可以让学生体验探索科学知识的乐趣！
2、学生已经学习过光合作用的概念，反应式。
知道了反应所需的原料和产物，反应的场所，光合作用的化学本质以及意义等。
那这些在高中生物教学中也是学生必需掌握的主要内容，在讲解时也就不需要再重复详细的介绍。
学生不知道的是反应的详细过程，以及如何根据光合作用的原理在生产生活中进行实际的运用。
3、学生初中阶段关于本部分内容的学习方法主要是死记硬背的，是为了通过会考，学过很快会忘。
现在我们要教会学生学习的方法，体验到学习的乐趣，并且掌握相关的知识内容，对他在以后的生活有所帮助。
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：
(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。
对“能量之源——光与光合作用”一节教材中几个问题的认识
对“能量之源——光与光合作用”一节教材中几个问题的认识作者：刘东奇来源：《中学生物学》2012年第02期人教版新课标生物教材必修1中《能量之源——光与光合作用》一节是高中生物知识体系中重要的基础知识，但教材中有些知识表述不够全面，使教师对教材的把握有一定的难度。
下面总结了以下几个知识点予以阐述。
1恩格尔曼的實验设置对照實验方式按照教材的叙述，恩格尔曼的水绵實验的一组中把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中，然后用极细的光束照射水绵。
并通过示意图可以看出另一组的设计是：将载有水绵和好氧细菌的临时装片放在完全曝光环境中，實验的自变量是光照的有无。
根据单一变量原则，曝光环境中的一组實验也应该是在没有空气的环境中。
另外，本實验的因变量为好氧细菌所集中的位置。
通过检测因变量可以准确地判断出水绵产生氧气的部位。
无关变量为将制好的临时装片放在没有空气的黑暗环境中。
没有空气的环境可以让好氧细菌集中到产生氧气的部位，黑暗的环境可以保证光照部位所产生的效应。
本實验设置了两组对照實验：一是完全黑暗状态(實验组)和完全曝光状态(对照组)的对照(即教材中左图和右图的一组对照)，从而可以得出光是光合作用的条件这一结论；二是在黑暗状态下的一组實验中(即教材左图)的局部用极细的光束进行曝光，将光束曝光处(对照组)和未曝光处(實验组)形成对照，可以判断产生氧气的部位是叶绿体，从而得出叶绿体是光合作用的场所的结论。
以上两组对照實验中實验组的判断是遵循了减法原理。
即与常态相比，人为去除了光照这一因素。
2塑料大棚所用的塑料薄膜的颜色利用太阳光能的塑料大棚所使用的塑料薄膜常见的有无色和浅蓝色两种。
无色薄膜可以透过所有波长的光，即白光。
浅蓝色薄膜可以透过蓝紫色光。
不同波长的光，光合作用的效率是不同的。
在不同的光质下，不但光合作用的强弱有差异，而且光合作用的产物也不完全一样。
例如，植物在蓝紫光的照射下生长，其光合作用产物中蛋白质和脂肪的含量就会增加；而在红光的照射下生长，其光合作用产物中糖类的含量就会比较多。
能量之源-光与光合作用课件
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一、捕获光能的色素
1、实验：绿叶中色素的提取和分离 提取原理： 叶绿体中的色素溶于有机 溶剂而不溶于水，可用无 水乙醇等有机溶剂提取色 （1）实验原理 素。 分离原理： 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。
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将干燥的滤纸剪成长与宽略小于试管长 ②制备滤纸条 与宽的滤纸条，并剪去一端两角。 在距离剪角一端1cm处用铅笔画一条细线
【高中生物】5.4优秀教案(能量之源——光与光合作用-第1课时)
第4节能量之源——光与光合作用●从容说课光合作用是生物界乃至整个自然界最基本的物质代谢和能量代谢，光合作用也真实地显示出生命系统的自主性和高度有序性。
初中阶段，学生通过一系列探索性实验，初步形成光合作用的概念。
高中生物学课本将为学生提供光合作用的研究史料，期望学生不仅能从光合作用的发现过程中深化对概念的理解，而且能受到科学家崇高的精神境界的熏陶，领悟科学探究的方法。
因此，教学中要组织学生认真学习和讨论这一部分史料。
光合作用内容的学习始于绿叶中色素吸收和转化光能，教学中要指导学生做好《绿叶中色素的提取和分离》的探究性实验，并借助投影机、三棱镜和新鲜菠菜叶片滤液和新鲜胡萝卜滤液等材料做好绿叶中色素吸收光谱的演示实验，通过叶绿体结构的学习让学生进一步体会到生物体结构与功能的相统一。
光合作用的光反应和暗反应过程是本小节的重点和难点，要让学生重点掌握这两个过程中的物质变化和能量变化以及发生的部位和条件，并从物质和能量转变的高度去认识光合作用的意义。
为了更好地让学生认识光合作用原理在农业生产中的应用，可通过自主与合作学习的方式，尝试让学生利用各种媒体去调查和收集农业生产上有哪些提高光合作用强度的措施，并组织好学生完成教材中的探究活动——环境因素对光合作用强度的影响。
●三维目标1.知识与技能（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。
2.过程与方法（1）自主与合作学习：利用各种媒体调查和收集资料，学会鉴别、选择、运用和分享信息。
（2）训练表达能力：尝试将你所获得的信息表达出来。
（3）活动与探究：通过探究“环境因素对光合作用的影响”，初步学会科学研究的一般方法，发展科学探究能力。
3.情感态度与价值观（1）通过光合作用发现史的学习，使学生受到科学家们崇高的精神境界的熏陶，并养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。
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
第三讲 能量之源——光与光合作用
生物
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第三讲
能量之源——光与光合作用
结束
[思维流程]
曲线表示CO2浓度横坐标对光合速率纵坐 标的影响
a点为呼吸速率，b点为CO2补偿点，d点为 甲植物的CO2饱和点
分析甲、乙两曲线变化的原因，尤其是乙曲 线下降的原因
生物
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第三讲
能量之源——光与光合作用
功能 红光和蓝紫光 吸收_____________ 蓝紫光 吸收_______
胡萝卜素： 橙黄 色
[巧学助记] 叶绿体色素的种类和吸收光谱
黄绿 a、蓝绿 b，吸收红、蓝、紫； 叶子黄、胡萝卜橙，吸收蓝紫光。
生物
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第三讲
能量之源——光与光合作用
结束
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知识点二
光合作用的探索历程
［动漫演示更形象 见课件光盘］
结束
[思维流程]
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第三讲
能量之源——光与光合作用
结束
[解析]
叶绿体中的叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，而
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，A错；图示过程③为呼吸作 用，发生在线粒体和细胞质基质中，B错；图示过程①(光合 作用光反应)产生[H]，图示过程②(光合作用暗反应)消耗 [H]，图示过程③(细胞呼吸)既产生[H]，也消耗[H]，C正 确；甘蔗干重增加的条件是整个植株的有机物合成量大于消 耗量，而图示仅为一个细胞中能量代谢过程，D错。
过程，有关说法正确的是
A．过程①中叶绿体中的四种色素都主要吸收蓝紫光和红光 B．过程②只发生在叶绿体基质中，过程③只发生在线粒体中 C．过程①产生[H]，过程②消耗[H]，过程③既产生也消耗[H] D．若过程②的速率大于过程③的速率，则甘蔗的干重就会增加
第五章 第4节 能量之源--光与光合作用1
1817年，两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素， 当时并不清楚叶绿素在植物细胞中的分布情况。 1865年，德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用 中的功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞 中，而是集中在一个更小的结构里，后来人们称之为叶绿 体。
资 料 分 析
图1
图2
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。
2、为什么是用红色或蓝色的呢？ 用绿色的可以吗？ 因为叶绿素对绿光吸收最少，所 以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色 光源。
实
验：绿叶中色素的提取和分离
原 理：叶绿体中的色素可以溶解在无水乙醇中，可以 用来提取色素。色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸 上的扩散速度有差别，可以 用来分离色素。 方法及步骤：１、提取色素：称取5g左右的鲜叶，剪碎， 放入研钵中。加少许的石英砂（充分研磨）和碳酸钙 (中和细胞中的酸，防止镁从叶绿素分子中移出)与10ml 无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。
7、一位科学家做了如下实验：将水绵（丝状绿藻）放在 暗处，一束白光通过棱镜再投射到水绵的叶绿体上，这时 好氧性细菌将明显聚集在（ ）。 A、红光的投影区域内 B、红光和绿光的投影区域内 C、红光和蓝紫光的投影区域内 D、黄光和橙光的投影区域内 8、下列说法中错误的是（ ）。 A、光合作用所利用的光都是可见光 B、叶绿体中吸收光能的色素分布在类囊体膜上 C、每个类囊体至少含有 2 个以上基粒，多者可达 100 个以上 D、叶绿体基质中含有少量的 DNA
4、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（ ）。 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、在进行 “ 绿叶中色素的提取和分离 ” 的实验时，不能让层 析液没及滤液细线的原因是（ ）。 A、滤纸条上几种色素会扩散不均匀而影响结果 B、滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太分散 C、色素会溶解在层析液中而使结果不明显 D、滤纸条上的几种色素会混合起来。 6、将提取的绿叶中色素滤液装入试管中，一束白光穿过该滤液后 经三棱镜对光进行色散，哪条光谱的颜色明显减弱？（ ）。 A、绿光B. 黄光 C、红光、蓝紫光 D、紫外光
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，
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
(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
能量之源—光与光合作用
180
C18O2
2
02
第 一 组
H2180
H20
第 二 组
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？
用14C标记14CO2，供小球藻 进行光合作用，追踪检测 其放射性，最终探明了 CO2中的碳的途径，称为 卡尔文循环。
美国卡尔文
4、光合作用化学反应式：
CO2 + H2 O叶绿体 （CH2O)+ O2
光 能
德国 梅耶
化 学 能
储存在什么 物质中？
1864年，德国萨克斯实验
黑暗处理 一昼夜 让一张叶片一半 曝光一半遮光 光 用碘蒸气处理这片叶， 发现曝光的一半呈深 遮光 蓝色，遮光的一半则 没有颜色变化。
绿叶在光下制造淀粉。
光合作用释放的O2来自CO2还是H2O？
美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）
第4节 能量之源 ——光与光合作用
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
原理：①叶绿体中的色素可以溶解在无水乙 醇中，可以用来提取色素。色素在层析液中的溶 解度不同，在滤纸上的扩散速度有差别，可以 用来分离色素。
方法与步骤 1、提取色素：
尼龙网
二氧化硅： 研磨充分 碳酸钙：
无水乙醇
叶绿体的基质中 不需光、色素;需多种酶
CO2的固定：CO2+C5 2C3
[H]，ATP C3的还原：2C3 （CH2O） 酶
ATP的合成ADP+Pi 酶
4[H]+O2 光
ATP
ATP
酶
ADP+Pi
光能转变为ATP中活泼 的化学能
ATP中活泼的化学能转化为糖 类等有机物中稳定的化学能
高一生物教案：《能量之源——光与光合作用》
做人也要像蜡烛一样，在有限的一生中有一分热发一分光，给人以光明，给人以温暖。
下面是为您推荐高一生物教案：《能量之源——光与光合作用》。
一、教材分析光合作用是植物体最基本的新陈代谢之一，是生物界物质和能量的基本来源。
同时，光合作用对必修1前面学过的细胞、ATP、酶等知识，对后面必修3中的稳态、生态系统等知识的学习具有承上启下的作用。
因此，让学生牢固掌握光合作用这一部分知识非常重要。
而且光合作用的内容也是高考考查的重点。
本节教学设计意图沿着光合作用的发现历程，对光反应和暗反应这两个阶段从物质变化和能量转化的高度作深入的探讨和研究，引导学生从物质和能量转变的角度去理解光合作用的实质，掌握本节重点。
同时希望通过对教材中科学家关于光合作用探究过程的经典实验的学习和分析，使学生体会经典实验蕴含着科学探究的一般方法，初步培养科学探究的能力。
二、教学目标2.1 知识与技能目标2.1.1阐述光合作用的发现过程；2.1.2辨析光合作用相关的场所、反应条件、物质变化、能量变化等知识；2.1.3简述化能合成作用。
2.2 过程与方法2.2.1通过重现光合作用发现过程的几个经典实验，提高学生的科学素养，形成初步的实验探究能力。
2.2.2通过对光反应和暗反应过程的学习以及影响光合作用的外界条件的分析，培养学生的分析与综合能力。
2.3 态度情感与价值观2.3.1通过对光合作用发现过程的探究学习，感悟科学家专注的探索精神，激发学习兴趣，关注身边事物，善于从观察中发现问题。
利用光能是清洁无污染的能源，倡导“绿色环保出行““低碳生活，从我做起”。
2.3.2通过对光合作用结构基础的分析，增强学生对“结构和功能相统一”观念的体会。
2.3.3通过对光合作用过程中光反应、暗反应联系的分析、讨论，让学生形成“事物是普遍联系”的唯物主义世界观。
三、学情分析3.1学生已经在小学的《科学》和初中的《生物》中学习了关于光合作用的部分基础知识，特别是初中新课程的学习，已经初步掌握了光合作用的条件、产物和概念等光合作用的相关知识，也做过“绿叶在光下制造淀粉”这个实验，因此对光合作用的探究实验和实验设计有一定的认识，为这节课打下了知识基础。
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
第20课时《能量之源——光与光合作用》1
第四节能量之源——光与光合作用（1）【课前预习】1.绿叶中的色素有__________和__________两类，前者包括__________（______色）和__________（_______色）两种，含量约占3/4，主要吸收_______光和_______光；后者包括__________（______色）和__________（_______色）两种，含量约占1/4，主要吸收_______光。
2.叶绿体的外表有__________，内部有许多基粒，基粒间充满了__________，每个基粒由一个个圆饼状的________堆叠而成，称为_________，其薄膜上分布有__________。
3.利用绿叶中的色素能够溶解在_________中，可以用_________提取绿叶中的色素；利用几种色素在层析液中的_________不同，在滤纸上的_________的不同，可以将色素分离。
溶解度高的在滤纸条上扩散速度______，反之则__________。
【课堂训练】4.叶绿素不溶于A．丙酮B．苯C．层析液D．水5.叶绿体色素在层析液中溶解度最高的是A．叶绿素a B．叶绿素b C．叶黄素D．胡萝卜素6.在做植物实验的暗室中，为了尽可能地降低光合作用的强度，最好安装A．红光灯B．绿光灯C．白炽灯D．蓝光灯7.对叶绿体内某光谱进行分析，发现红光区和蓝紫光区呈黑色，则此色素可能是A．叶绿素a或叶绿素b B．叶绿素b或胡萝卜素C．胡萝卜素和叶黄素D．叶黄素或叶绿素a8.在研磨绿叶时下列哪种物质不需要加入A．丙酮B．层析液C．碳酸钙D．二氧化硅9.叶绿体是进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是A．叶绿体中的色素分布在类囊体结构的薄膜上B．叶绿体中的色素分布在内膜和外膜上C．光合作用的酶只分布在叶绿体的基质中D．光合作用的酶分布在外膜、内膜和基粒上10.一个科学家做了如下实验：将水绵放在暗处，白光通过棱镜再投射到水绵的叶绿体上，这时好氧性细菌将明显地聚集在A．绿光的投射区B．红光和绿光的投射区C．红光和蓝紫光的投射区D．黄光和橙光的投射区11.在进行叶绿体中色素的提取和分离的实验时，不让层析液没及滤液细线的原因是A．滤纸上的几种色素会扩散不均匀而影响实验结果B ．滤纸上的滤液细线会变粗而使色素太分散C ．色素会溶解在层析液中而使实验失败D ．滤纸上的几种色素会混合起来不分散 【课后测试】12. 在圆形滤纸的中央点上，对叶绿体的色素进行色素层析，会得到近似同心的四个色素环，排列在最里圈的色素呈 A ．橙黄色B ．蓝绿色C ．黄绿色D ．黄色13. 如图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸枚不同波长光波的曲线图。
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。