光与光合作用
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。
光与光合作用
光，光合作用和光合作用的位置地球上的光来自太阳，这是世界上所有生物的最重要条件。
阳光穿过大气层并投射到地面上会产生两种效果：一种是热效应，另一种是光效应。
太阳热效应通常由太阳辐射表示。
在温带地区，冬天的太阳辐射约为1.0 cal / cm 2，夏天的辐射约为1.4 cal / cm 2。
阳光应称为照度，通常以勒克斯表示。
光强度随季节和太阳入射角而变化。
1.北京4月至5月的自然光最大强度为120000-140000 lux，而12月至2月的自然光最大强度仅为40000 lux。
因此，冬季的阳光对于植物的生长非常有价值，必须最大程度地收集和利用。
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一些光组成。
人们可以感觉到的可见光包括七种不同波长的光，例如红色，橙色，黄色，绿色，绿色，蓝色，蓝色和紫色。
此外，还有不可见光，例如紫外线和红外线。
绿色植物的光合作用是绿色植物的一种特殊生化现象。
光合作用是指植物吸收光能。
由于叶绿素在绿色植物中的作用，二氧化碳被还原为氧气，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或缺的因素。
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。
所有生理活动都必须在一定温度条件下进行，因此合适的温度也是光合作用的重要条件。
光合作用发生的地方。
光合作用只能在含有叶绿素的植物的绿色部分进行，而植物的绿色叶子是光合作用的主要器官。
叶由表皮，叶肉和导电组织组成。
表皮组织可以穿过阳光，这有利于光合作用。
叶子的上表皮和下表皮上覆盖着一个叫做气孔的小孔。
气孔是水蒸腾和气体交换的器官。
二氧化碳是光合作用的原料，它通过气孔进入细胞。
植物的根部从土壤中吸收水分，然后将其发送至叶片进行光合作用。
叶肉细胞是一组带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。
最后的叶绿体是椭圆形的。
光合作用(图文+动画)
一、实验：绿叶中色素的提取和分离
2.分离绿叶中的色素 (1)原理：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。因而色 素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。 (2)方法：纸层析法
一、实验：绿叶中色素的提取和分离
2.分离绿叶中的色素
结论是：叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用， 放出氧气。
人们对光合作用原理的认识却经历了一个漫长的阶段
一、光合作用探究历程
1、1642年：比利时——海尔蒙特的实验 2、1771年：英——普利斯特利的实验 3、1779年：荷兰——英格豪斯的实验 4、1845年：德——梅耶 5、1864年：德——萨克斯的实验 6、1880年：美——恩吉尔曼的实验 7、20世纪30年代：美——鲁宾和卡门的 实验
第4节 能量之源—光与光合作用
一 捕获光能的色素和结构
.
正常苗
白化苗
正常幼 苗能进 行光合 作用制 造有机
养料
白化苗 不能进 行光合 作用， 无法制 造有机
养料
说明色素与光合作用有关
一、实验：绿叶中色素的提取和分离
1.提取绿叶中的色素
(1)原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂 无水乙醇 中。
(2)步骤 取材：称取5g新鲜绿叶
在以花叶冷水（该叶片白色部分叶肉细胞无叶绿体）为材料发现 叶片曝光一半的白色部分，经碘液处理后不变蓝 这样的结果意味着什么？能不能说明光合作用的场所就是叶绿体呢？
能说明光合作用的进行与叶绿体有关， 但不能直接证明叶绿体就是光合作用的场所
怎样才能直接证明光合作用的 场所是不是叶绿体呢？
6.恩吉尔曼的实验
8. 20世纪４0年代 卡尔文
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。
植物之所以光合作用图解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。
折叠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。
折叠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。
叶绿素折叠编辑本段光合作用原理折叠光反应1水的光解:2H2O→4[H]+O2(为暗反应提供氢)2.ATP的形成:ADP+Pi+光能—→ATP(为暗反应提供能量)折叠暗反应1.CO2的固定:CO2+C5→2C32.C3化合物的还原:2C3+[H]+ATP→(CH2O)+C51、光合作用:发生范围(绿色植物)、场所(叶绿体)、能量来源(光能)、原料(二氧化碳和水)、产物(储存能量的有机物和氧气)。
光合作用
捕获光能的色素分布在_类__囊_体__的__薄_膜__上
（一）叶绿体的结构
外膜: 内膜: 基质:暗反应的
场所。
基粒:由类囊体（单层膜）堆叠而成， 分布着光合色素，光反应的场所。
类囊体膜（光合膜）：
基 质
类 囊 体 腔
（二）叶绿体的功能
装片中好氧细菌向叶绿体被 光束照射到的部位集中。
装片中好氧细菌分布在叶绿体 所有受光部位的周围。
3、与光合作用光反应有关的是（ A ）
①H2O
②ATP ③ADP
④CO2
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
4、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C02条件
素 叶绿素b
素
功能：吸收、传递和转化光能
特性：不溶于水，只溶解于有机溶剂
色素的种类
颜 含 溶解 扩散 吸收光 作 色 量 度 速度 的颜色 用
叶绿素（占 叶绿素a
蓝 绿
总量的
最 多
较低 较慢 红橙光
吸 收
3/4）
叶绿素b
黄 绿
较 多
蓝紫光 最低 最慢
传 递
胡萝卜 类胡萝卜素 素
橙 黄
最 少
最高 最快
防止色素直接溶解到 层析液中
一、捕获光能的色素和结构
胡萝卜素
捕 类胡萝 （橙黄色）
获 光
卜素 叶黄素 (占1/4) （黄色）
能
的
叶绿素a
色 叶绿素 （蓝绿色） 素 (占3/4) 叶绿素b
（黄绿色）
滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？
类
胡 萝
胡萝卜素
卜 叶黄素
种类 素
关
叶 叶绿素a
于
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。
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。
第4节 光合作用
→ 糖类中稳定的化学能
联系：光反应为碳反应提供NADPH和ATP
观察植物叶片横截面图 1、叶绿体的分布有何特点？ 2、反应物水、二氧化碳从何而来？ 3、产物氧气、有机物去向何处？
导管
气孔
保卫细胞
气孔
五、环境因素影响光合速率
（一）光合速率（光合强度）
1、检测指标—— 一定量的植物单位时间 释放氧气量、消耗二氧化碳量、生成干物 质量。
丙酮——提取色素； 层析液——分离色素； 石英砂——使研磨充分； CaCO3——防止色素破坏
• 2、若将新鲜的菠菜绿叶换成黄化叶片，实验 结果会是怎样的？
只有胡萝卜素和叶黄素的色素带
思考题 • 3、为何将滤纸条一端剪成尖的？为何色素 线要画3次？为何色素线不能触及层析液？
防止滤纸的边缘毛细现象造成的色素带弯曲；
（四）温度对光合速率的影响
小资料
• 20世纪初期，布莱克曼（英）发现，在光 强度高时，光合强度在一定温度范围内随 温度的升高而增加，但在光强度低时，光 合强度似乎与温度无关。 • 据此推测：光合作用包括一个依赖于光的 反应和一个与光无关的反应。 • 该现象原因：温度对光反应影响不大。
（五）影响因素的综合作用
CO2
O2
能量
能量
食物
三、光合作用的发现
• 17世纪上半叶，海尔蒙特实验
结论：水是使植物增重的主要物质
1771年,(英)普里斯特利的实验
结论：植物可以更新空气
• 1779年，（荷）英格豪斯发现普利斯特利的实验 只有在阳光照射下才能成功；植物体只有绿叶才 能更新空气。 • 1785年，由于发现了空气的组成，才明确绿叶在 光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。
3、间作、套种 ——增加光合作用面积
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
光与光合作用范文
光与光合作用范文光与光合作用是生命活动中的重要过程，它在自然界中广泛存在，对于地球生态系统的维持和发展至关重要。
光合作用是指植物和一些单细胞生物通过吸收光能将无机物转变为有机物的过程，同时释放出氧气。
本文将详细介绍光与光合作用的原理、过程和意义。
光合作用的原理是光能转化为化学能。
在自然界中，光是所有生物体的一种重要能源，而光合作用则是通过植物叶绿体中的光合色素吸收光能，经过一系列化学反应将光能转换为化学能，进而利用化学能合成有机物质。
光合作用的原理是细胞内的叶绿体中含有一种叫做叶绿素的光合色素，它能够吸收光能，从而激发叶绿体中的电子，将光能转化为化学能。
光合作用的过程可以分为两个阶段：光能捕获和光化学反应。
光能捕获是指光合色素叶绿素吸收光能的过程。
当光能通过叶片上的气孔进入叶绿体时，叶绿素分子吸收光能，并且将其激发到一个较高的能级。
光能被吸收后，植物光合器官中会形成差异电荷体系，其中带正电荷的电子会被传递给叶绿体内的电子接受体，从而形成电子传递链。
光合作用的第二个阶段是光化学反应，这是光合作用最重要的过程之一、在光化学反应中，由光合色素激发传递的电子将能量逐渐转化为化学能。
这个过程中，光合色素通过一系列复杂的电子传递和聚合酶作用，将电子传递到最终的电子受体，从而形成能量梯度。
这个能量梯度由一系列酶和辅酶来催化，最终将能量转化为化学能，并用于合成葡萄糖等有机物质。
其次，光合作用对于碳循环也非常重要。
光合作用通过吸收大量的二氧化碳，将其转化为有机物质，并释放出氧气。
这些有机物质会在生物体内被消耗，并形成二氧化碳，从而促进了碳循环的进行。
光合作用的过程中，植物将大量的碳储存在细胞内，并最终形成化石燃料，如煤炭和石油，对于人类的能源需求起到了重要作用。
此外，光合作用还对环境的保护和改善起到了重要作用。
由于光合作用能够吸收大量的二氧化碳，它在一定程度上可以减少大气中的温室气体浓度，从而减缓全球气候变暖的过程。
光对光合作用的影响
光对光合作用的影响光合作用是植物和某些微生物能够利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。
而光是光合作用中不可或缺的因素，因为光的能量能够激发光合色素中的电子，从而促使光合作用的进行。
光对光合作用具有重要的影响，本文将从光合作用的光合色素、光合作用的两个阶段以及光照的条件等方面进行阐述，以展示光对光合作用的重要作用。
光合色素是植物和某些微生物中的一类特殊的分子，它们能够吸收光能并转化为化学能。
其中最重要的光合色素是叶绿素，它能够吸收蓝光和红光的能量，而反射绿光，因此植物叶片呈现绿色。
光合色素分布在叶绿体中的光合膜上，当光线照射到叶片上时，光合色素吸收光的能量，使其电子激发到激发态，从而开始光合作用的过程。
光合作用可以分为光能捕获和化学反应两个阶段。
光能捕获阶段是指光合色素吸收光能并将其转化为化学能的过程。
在这个阶段，光的能量激发了光合色素中的电子，使其跃迁到高能级，形成激发态。
这些激发态的电子经过一系列复杂的过程，最终传递给反应中心，为化学反应提供能量。
化学反应阶段是指光合作用中光能转化为化学能的过程。
在这个阶段，激发态的电子被转移到反应中心的叶绿素分子上，与辅助色素和电子受体发生一系列的电子传递过程，最终将光能转化为化学能。
这个过程中产生的高能化学物质被用于合成有机物，例如葡萄糖和氨基酸。
而氧气则是光合作用的副产物，通过光合作用产生的氧气为我们提供了呼吸所需的氧气。
光对光合作用的影响还与光照的条件密切相关。
光合作用的速率受到光强、光质和光照时间的影响。
光强越高，光合作用的速率也越快，因为光能捕获和化学反应所需的能量越充足。
光质指的是不同波长的光对光合作用的影响，不同的光质对光合作用的速率有不同的影响。
例如，红光和蓝光对光合作用的促进作用较大，而绿光对光合作用的影响较小。
光照时间则是指每天光照的时间长度，光合作用通常在白天进行，因为只有光线足够强烈时，光合色素才能吸收足够的能量进行光合作用。
光合作用
光合作用原理的运用
• 植物自身因素 • 环境因素对光合作用的影响
1）光照 2）温度 3）二氧化碳浓度 4）水分 5）矿质元素
五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用 （1）光对光合作用的影响
①光的波长
叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。 ②光照强度 植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加， 但光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的 增加而增加 ③光照时间 光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。
光合作用产生的氧气全部来自于水，而不是 来自CO2
典型例题 1、把新鲜叶绿素溶液放在光源与分光镜之间，可以看到光谱中 吸收最强的是（ B ） A 红光部分 B 红橙光与蓝紫光部分 C 绿光部分 D 紫光部分 2、下列措施中不会提高温室蔬菜产量的是（ A 增大氧气浓度 B 增大二氧化碳浓度 A ）
C 增强光照强度
C 光能和光反应产生的ATP
D 都是光反应产生的ATP 6、在光合作用过程中，以分子态释放出氧以及ATP的产生都 离不开（ C ） A 叶绿素和二氧化碳 C叶绿素，水和光能 B 水和二氧化碳 D二氧化碳、水和光能
7、叶绿体中的色素分布在（
类囊体的薄膜上
）
与光合作用有关的酶分布在（ 叶绿体的基质与基粒上
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
叶绿体中的色素的特点
• • • • • 不溶于水，易溶于有机溶剂 叶绿素的合成需要光 低温会破坏和抑制叶绿素的合成 易受酸碱破坏 N、Mg是合成叶绿素的必需元素
二、实验——绿叶中色素的提取和分离
1 实验原理： 提取：叶绿体中的色素易溶于有机溶剂，不溶于水；
分离：绿叶中的色素都能溶解在层析液中，且它们在层析液中 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，从而使色素分离开。 2 方法步骤中需要注意的问题：（步骤要记准确）
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
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。
光和光合作用
专题 光和光合作用1．光合作用总反应式：2．光合作用的过程考点一 光合作用1．光反应与暗反应的比较稳定化学能活跃化学能→ADP+Pi （CH 2O ）+C 5CO 2+C 5叶绿体基质ATPADP+Pi[H]+O 2光能光能→活跃化学能光反应H 2O场所：叶绿体类囊体薄膜物质变化能量变化：光能酶暗反应场所：物质变化能量变化：酶2C 3ATP酶+能量2C3ATP 、[H]酶3.条件骤变时物质量的变化【高考警示钟】1.光合作用光反应产生的A TP只用于暗反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命活动所需ATP只能来自细胞呼吸2.CO2中的C先进入C3然后进入(CH2O)例1在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势如图，回答问题：(1)图中物质A是__________(C3、C5)。
(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A低，原因是_______________________；将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是________________________。
(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的_____(低、高)。
(4)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的_____(高、低)，其原因是______。
答案：(1)C3 (2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5的含量稳定。
根据CO2+C5 2C3知，此时C3的分子数是C5的2倍，因此B的浓度比A低当CO2浓度突然降低时，C5的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5积累(3)高(4)低CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需ATP和［H］少变式1 如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培小麦，如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中含量的变化将会是( )A.a上升、b下降 B a、b都上升 C.a、b都下降 D.a下降、b上升考点二光合作用速率的影响因素及应用1.单因子对光合作用速率影响的分析(1)光照强度(如图所示)：①曲线分析：A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，CO2释放量表明此时的呼吸强度。
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问题2： 氧气在绿色植物的什么部位产生的呢？
1880年，德国 恩格尔曼
黑暗 无空气
好 氧 细 菌
叶绿体 1. 氧是由 释放出来的 结论： 1 2.叶绿体是光合作用的场所
水
绵
水绵是常见的淡水藻类 每条水绵由许多个结构 相同的长筒状细胞连接 而成。 水绵很明显的特点是： 叶绿体呈螺旋式带状， 排列在细胞里。
的水以蒸腾作用散失掉。当蒸腾作用过强（夏季中
午）而使水分缺乏时，可以使叶片上的气孔关闭，
从而影响CO2的进入，降低光合作用。
应用：合理灌溉
影响光合作用强度的环境因素——水、 矿 质 元 素
矿质元素对光合作用的影响
18O
2
18O 2 18O 2 18O 2
18O 2 2 2
H2
2 18O
18O 2 18O 2 18 O
CO2 18O2 18O 2 18O 2
问题5：CO2中的碳如何转移到有机物中去的？
20世纪：美国 卡尔文
14CO 2
C3
co2
有机物
CO2中的碳在光合作用中 转化成有机物中的碳
卡尔文循环
小结：光合作用探究历程
实验步骤：
2.制备滤纸条
减去两角的目的： 防止滤纸条两边色素扩散 速度太快，色素带不整齐
铅笔线
画铅笔细线
实验步骤：
3.画滤液细线
滤液细线的要求： 细、直、齐（使色素处于同 一起跑线）； 重复2—3次（防止色素太少 分离现象不明显）。
实验步骤：
4.分离绿叶中的色素
培养皿
滤液细线
层析液
注意: 滤液细线不能触到层析液（防止色素溶解在层析液中） 烧杯要盖上培养皿、试管要塞上棉塞（层析液易挥发且有毒）
1648 1771 1779 1845 1864 1880 1939 赫尔蒙特 普利斯特利 英格豪斯 梅耶 萨克斯 恩格尔曼 鲁宾 卡门 植物的增重来自水 植物可以更新空气 只有在光照下植物可以更新空气
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 氧由叶绿体释放出来 叶绿体是光合作用的场所 光合作用释放的氧气来自水
方法：同位素标记法
结论：光合作用释放的氧全部来自水。
第一组 O2 O2 O2
18O 2 18O 18O 2 18O
第二组
18O 2 18O 2 18O 2
O2 O2 O2 O2 O2 18O 2 O O HO O C 2 2 2 2 O2 O2 O2 O2 O 2 O2 O O2 2 O2 O O2 2 O2
暗反应
叶绿体的基质 不需光,色素;需酶
酶 CO2+ C5 ─→ 2C3
ATP、[H] C3 ─ ─→ (CH2O)+C5 酶
物质变化
酶
能量变化 光能
联 系
活跃的化学能
稳定的化学能
光反应为暗反应提供ATP和[H]， 暗反应为光反应提供ADP和Pi
拓展与提升：
1）、光下的植物突然停止光照后，C5化合物 和C3化合物的含量如何变化？
实验步骤：
5、观察与记录实验结果
胡萝卜素 捕 获 光 能 的 色 素 类胡萝 卜素
(占1/4)
（橙黄色）
叶黄素
（黄色）
叶绿素
(占3/4)
（蓝绿色） （黄绿色）
叶绿素a
叶绿素b
滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？
小结：
色素 色素 颜色 含量 最少 溶解度 扩散速 吸收光 度 能 最大 较大 较小 最快 较快 较慢 最慢 蓝紫光
20世纪40年代 卡尔文
光合产物中有机物的碳来自CO2
第四节 能量之源——光与光合作用
二、光合作用的原理和应用
从反应物、场所、条件、生成物总结光合作用 的表达式和概念：
CO2 + H2 O
光能
叶绿体
（CH2O)+ O2
糖类
概念：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。
(1)温度如何影响光合作用强度？
温度通过影响酶的活性影响 光合作用
(2)如何调节温度可以增加大棚农作物的产量？
温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以 提高光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低 细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。
（增大昼夜温差）
影响光合作用强度的环境因素—— CO2浓度
(1)CO2浓度如何影响光合作用强度？ CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成。
G J I
色素 水 的分解。 ①图中A是______,B 是_______,它来自于______ [H] ，它被传递到叶绿体的______ 基质 部位， ②图中C是_______ 作为还原剂，还原 C3 用于 _________________ 。 色素吸收 ATP，在叶绿体中合成D所需的能量来自的光能 ③图中D是____ ____ C5化合物 C3化合物 糖类 。 ④图中G__________,F 是__________,J 是_______ 光反应 ， H为I提供__________ [H]和ATP ⑤图中的H表示_______ 。 ⑥当突然停止光照时，F 增加 ，G 减少 .（增加或减少）
1）光照 4）水分 2）温度 3）二氧化碳浓度
5）矿质元素
影响光合作用强度的环境因素——光 光对光合作用强度的影响主要体现在光照 强度和光质两方面 一、光照强度对光合作用强度的影响
【实验】光照强弱对光合作用强度的影响 思考： 该实验的自变量是什么？自变量是通过什么方法 设置的？ 该实验的因变量是什么？因变量的变化是通过什 么指标来观察的？
叶绿体的结构
类囊体
形态：扁平的椭球形
结构： 外膜、内膜、 基粒、基质 色素的分布： 基粒的类囊体的薄膜上
叶绿体是进行光合作用的场所。
它内部的巨大膜表面上，分布了许 多吸收光能的色素分子，还有许多
进行光合作用的酶。
第四节 能量之源——光与光合作用
二、光合作用的原理和应用
1648年，赫尔蒙特实验
第四节 能量之源——光与光合作用
一、捕获光能的色素和结构
1、实验中提取色素、分离色素分别用什 么试剂？ 2、二氧化硅、 CaCO3、无水乙醇的作 用？
3、滤纸条上从上到下色素的顺序及颜色？ 扩散最快？色素带最宽？ 4、叶绿素、类胡萝卜素分别吸收什么光？
复 习 提 问
二、叶绿体
• 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 。
实验材料离光源越近，光照越强，相同时间内 越多 烧杯中小圆形叶片浮起的数量 ，说明 在一定范围内，随光照强度的不断增强，光合作用 逐渐增强 强度 。
光 合 作 用 速 率
A
光照强度
A点之前限制光合作用强度的因素： 光照强度 A点之后限制光合作用强度的因素： 温度、CO2浓度等
影响光合作用强度的环境因素——温度
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/丙酮提取色素 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
2.3kg 76.8kg
浇灌五年
柳树增重74.5kg 土壤减少0.06kg
90kg
89.94kg
结论：植物的增重主要来自水分
讨论：实验有无不足之处呢？植物真的只需要水和少 量土壤中的物质就能生长吗？ 回答：没有考虑植物能从空气中得到什么
问题1：植物与空气之间存在什么关系？
1771年，普利斯特利实验
O2 条件： 光、酶、色素 场所： 类囊体的薄膜上
[H]
H2O
水在光下分解
过程：
光能
叶绿体 中的色 素
物质
ATP ADP+Pi
光 酶
H2 O
[H]+ O2
酶
ADP+Pi + 光能
酶
ATP
能量
光能 ATP中活跃化学能
暗反应
条件： 酶 场所： 叶绿体基质 过程： 物 2c3 质 酶 co2+ C5 2c3 酶
问题3：光照下植物合成的有机物是什么？
1864年，德国萨克斯 结论：光合作用产生的有机物是淀粉，需要光
1864年，德国 萨克斯
天竺葵 暗处理 一片叶子
一部分遮光 脱色 碘液 不变蓝
一部分曝光
变蓝
绿色植物在光下制造的有机物是淀粉 结论：
问题4：释放的O2 来自于H2O还是CO2？
1941： 美国 鲁宾和卡门实验
[H]
2c3
[H]供氢 酶 还 固 多种酶 参加催化 原 定
co2
C5
ATP 供能
ATP
(CH2O) ADP+Pi C5
酶
ATP 酶 ADP+Pi +能量 能量 ATP中活跃的化学能
[糖类]
(CH2O)
糖类中稳定的化学能
光合作用的过程
A2O H
光解
可见光 吸收 色素分子
O B2
H 3 2C
还 原 多种酶
[H] C
固定
F 2 CO
ATP E 能 酶 D ADP+P i
G5 C M (CH2O)
N 光反应阶段 叶绿体类囊体的薄膜上
K 暗反应阶段 叶绿体基质中