第4节能量之源光与光合作用
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高中生物《第五章 第四节 能量之源 光与光合作用》课件3 新人教版必修1
C1 a C2
AB段：弱光下， b 光合作用小于细胞呼吸 光照强度
O2 O2
CO2
CO2
CO2 吸 收 0 A B c
C1 a C2 b 光照强度
B点：光补偿点， 光合作用等于细胞呼吸
O2 CO2
CO2 吸 收 0 A B c
C1 a C2 b 光照强度
BC1段：强光下， 光合作用大于细胞呼吸
O2 O2
基粒 基质
(1)影响光合速率的因素（光强度）
CO2吸收值
表 观 光 合 速 率
真 正 光 合 速 率
CO2释放值
A
（光补偿点）
B
（光饱和点）
光强度
黑暗中呼吸作用强度
真正光合速率 = 表观光合速率 + 呼吸速率
②光照强度 A点：光照强度为0时只进行
细胞呼吸，释放C02量 代表此时的呼吸强度 随光照强度增强，光 AB段： 合作用逐渐增强，C02 的释放量逐渐减少,因 一部分用于光合作用
净
B点：光补偿点,此时细胞呼吸释放的CO2全部用于
光合作用，即光合作用速率=细胞呼吸速率
BC段： 随光照强度不断增强，光合作用不断增强
光饱和点,光照强度达到一定值时，光合作用 C点： 不再增强
（2）光强度
CO2 吸 收 量
C1
a
0 A
B：光补偿点
光补偿点：光合 作用吸收的CO2 和呼吸放出CO2 相等时的光强度。 b
CO2
CO2
第五节 光合作用
光能
6CO2 + 12H2O
叶绿体
C6H12O6 + 6H2O + 6O2
进行光合作用的生物有哪些？ 自养生物 异养生物 1. 光合作用是不是细胞呼吸的逆反应？
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：
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，
耿直-5.4能量之源——光光合作用与
第4 节 能量之源——光与光合作用
一、光合作用的探究历程
海尔蒙特
普里斯特利 英格豪斯 萨克斯 恩格尔曼 水分是建造植物体的唯一原料 植物可以更新空气 植物更新空气的条件：光照 ，绿叶
绿叶在光合作用中产生了淀粉
叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所 光合作用释放的O2全部来自于H2O 植物光合作用吸收的CO2，最终合成了有机物
能量
HNO3
能量来源： 化学能
CO2+H2O
能量
(CH2O)+O2
光能自养型：
自养型
同化作用
摄入外界物 质并合成自 身有机物， 储存能量
利用环境中的 无机物合成自 身的有机物
绿色植物、蓝藻、光合细菌等 利用能源是光能
化能自养型：
硝化细菌、铁细菌、硫细菌 利用能源是氧化无机物释放的化学能
新 陈 代 谢 类 型
[H] + O2
酶
②ATP的合成： ADP＋Pi ＋能量（光能） （4）能量变化： 光能→活跃的化学能
ATP
（二）暗反应阶段：
（1）场所： 叶绿体基质
[H]
ATP
酶 还 原
2C3
固定
CO2
能 酶
多种酶
C5 (CH2O)
ADP+Pi （2）条件： ATP、[H]、酶
（3）过程： ①CO2的固定：CO2 ＋C5 （4）能量变化：
光合作用光反应与暗反应的区别和联系
项目 部位 条件 光反应 叶绿体类囊体膜上 光、色素、酶 ①水的光解 ： H2O 光 [H]+O2 暗反应 叶绿体基质中 ATP、[H]、酶 ①CO2的固定： CO2+C5 酶 2C3
物质变化
②C3的还原： ②ATP的合成 ： 酶 ADP+Pi+光能 ATP 2C3[ H ] A T P (CH2O)+C5
一、光合作用的探究历程
海尔蒙特
普里斯特利 英格豪斯 萨克斯 恩格尔曼 水分是建造植物体的唯一原料 植物可以更新空气 植物更新空气的条件：光照 ，绿叶
绿叶在光合作用中产生了淀粉
叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所 光合作用释放的O2全部来自于H2O 植物光合作用吸收的CO2，最终合成了有机物
能量
HNO3
能量来源： 化学能
CO2+H2O
能量
(CH2O)+O2
光能自养型：
自养型
同化作用
摄入外界物 质并合成自 身有机物， 储存能量
利用环境中的 无机物合成自 身的有机物
绿色植物、蓝藻、光合细菌等 利用能源是光能
化能自养型：
硝化细菌、铁细菌、硫细菌 利用能源是氧化无机物释放的化学能
新 陈 代 谢 类 型
[H] + O2
酶
②ATP的合成： ADP＋Pi ＋能量（光能） （4）能量变化： 光能→活跃的化学能
ATP
（二）暗反应阶段：
（1）场所： 叶绿体基质
[H]
ATP
酶 还 原
2C3
固定
CO2
能 酶
多种酶
C5 (CH2O)
ADP+Pi （2）条件： ATP、[H]、酶
（3）过程： ①CO2的固定：CO2 ＋C5 （4）能量变化：
光合作用光反应与暗反应的区别和联系
项目 部位 条件 光反应 叶绿体类囊体膜上 光、色素、酶 ①水的光解 ： H2O 光 [H]+O2 暗反应 叶绿体基质中 ATP、[H]、酶 ①CO2的固定： CO2+C5 酶 2C3
物质变化
②C3的还原： ②ATP的合成 ： 酶 ADP+Pi+光能 ATP 2C3[ H ] A T P (CH2O)+C5
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
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。
第四节能量之源——光与光合作用
A
1.探究：光照强度对植物光合作用强度 有何影响？ 2.可供选择的实验材料和用具： 清水、注射器、台灯、烧杯、塑 料管、镊子、水槽、可透光的纸片等 3. 实验方案设计： ⑴ 实验变量： ⑵ 如何设置对照：
4. 实验结果预测：
例.(2009· 海南高考)取某种植物生长状态一致的新鲜 叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、 乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别 给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致。 照光相同时间后，测得各装置内氧气的增加量如图 所示。下列叙述错误的是 (B ) A.装置内增加的氧气来自于水 B.光照强度为a时，光合作用停止 C.丙组装置内的CO2含量照光后比 照光前低 D.该图反映了光合作用强度与光照 强度的关系
C 绿光部分
D 紫光部分
3、20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门的同位素 标记法的实验证明（ C ） A、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所 B、光合作用中产生了淀粉和氧 C、光合作用释放的氧全部来自水 D、光合作用利用了二氧化碳和水 4．绿色植物光合作用的产物有 (C ) ①水 ②氧气 ③氢气 ④ CO2 ⑤葡萄糖 A．①②③④⑤ B．②④⑤ C．①②⑤ D．②③④⑤
绿色叶片在光合作用中产生了淀粉；
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，而不 是来自CO2。
20世纪40年， （美）卡尔文(Calvin)
14CO 2
小球藻
有机物的14C
结论：14CO2中的14C转化成有机物的14C。
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。
二、探究环境因素对光合作用强度的影响
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
第4节 能量之源---光与光合作用
第4节能量之源----光与光合作用姓名：班级：座号：【基础知识整理】看书及图97~106页1、光合作用的概念：植物通过，利用，把和转化成储存能量的有机物，并且释放出的过程。
判断：绿色植物的体色一定是绿色的（）2、光合作用的场所：叶绿体（因为其中含有与光合作用有关的和）（1）酶：存在于囊状结构薄膜（类囊体）上的酶参与反应；存在于叶绿体基质中的酶参与反应（2）色素叶绿素a：色叶绿素：占3/4，叶绿素b：色种类胡萝卜素：色类胡萝卜素：占1/4，叶黄素：色作用：光能吸收：叶绿素主要吸收光和光；类胡萝卜素主要吸收光3、光合作用的总反应式。
4、光合作用的过程：分为和两个阶段。
比较：5、光合作用的实质物质变化：；能量变化：。
6、恩格尔曼实验的巧妙之处：①选材好：水绵有叶绿体，便于和分析②环境奇：将临时装片放在的环境中，排除了环境中光线和O2的影响③细光线、菌好氧：能够准确地判断出水绵细胞中的部位④光暗比：水绵放在（局部照光）和的条件下进行对照实验7、光合作用的发现8、叶绿体中色素的提取和分离概念：自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有，不能进行，但是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，这种合成作用，叫做，这些细菌也属于。
如：硝化细菌，不能利用光能，但能将土壤中的NH3氧化成HNO2，进而将HNO2氧化成HNO3。
【跟踪训练】1．在色素的提取与分离实验中，研磨绿叶时要加入无水乙醇，其目的是A. 防止叶绿素被破坏B. 使叶片充分研磨C. 使各种色素充分溶解在无水乙醇中D. 使叶绿素溶解在无水乙醇中2．在进行色素的提取与分离实验时，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。
3．在圆形滤纸的中央滴上叶绿体的色素滤液进行色素分离，要看到近似同心环状的四个色素圈，排列在最外圈的一个呈A. 蓝绿色B.黄绿色C. 黄色D. 橙黄色4．有人对恩吉尔曼实验进行如此改进：“让一束白光通过棱镜再投射到水绵的叶绿体上”，你预期此时好氧性细菌聚集的区域是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5．生长于较弱光照下的植物，当提高 CO2浓度时，其光合作用并未随之增强，主要限制因素是A.呼吸作用和暗反应B.光反应C.暗反应D.呼吸作用6．在下列有关光合作用和呼吸作用的说法中，正确的是A.呼吸作用是光合作用的逆反应B.两者除能量转变有别外，其它都是可逆的C.光合作用与呼吸作用是单独进行的，二者不可能同时进行D.对不同生物而言，光合作用与呼吸作用的进行可以互相提供原料7．光合作用中，光反应对暗反应的连续进行的主要作用在于生成的物质促进了A.CO2的固定B.C3的还原C.葡萄糖的产生D.C5的再生8．在右图所示的玻璃容器中，注入一定浓度的NaHCO3溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片，密闭后，设法减小液面上方的气体压强，会看到叶片沉入水中。
第四节 能量之源-光与光合作用(1)
8、光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶 段，下列说法正确的是（D ） A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应 B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应 C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应 9、光合作用过程中，产生ADP和消耗ADP的 部位在叶绿体中依次为 ( B ) ①外膜 ②内膜 ③基质 ④类囊体膜 A．③② B．③④ C．①② D．④③
卡尔文循环：CO2
→ C3 → (CH2O)
二 光合作用过程
CO2＋H2O
光能 叶绿体
（CH2O）＋O2
糖类
划分依据:反应过程是否需要光能
光反应 暗反应
O2 H2O ①水的光解 叶绿 体中 的色 素
供氢 [H] 酶
光能
ATP 供能 酶 ② 酶 ADP+Pi
① ② 多种酶 固 定 还 原 参加催化
实验：绿叶中色素的提取和分离
1 实验原理： （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。 （2）色素——有很多种，都能溶于层析液中， 但溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩 散的快；反之则慢。故，可用纸层析法分离色素
2 实验步骤
（1）取5g的绿叶，剪碎，放入提取器中。 （2）向提取器中加入少许二氧化硅（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) ，再加入2~3 ml无水乙醇，充分快速 研磨，研磨过程中要不时提起研磨杆使里面物 质充分混合。 （3）滤纸一端剪去两角。 （4）用毛细管吸取少量滤液，沿距离滤纸底部 1cm处画一道细线，滤液干后，再画一次。 （5）滤纸朝下放入层析液中，要盖住盖子，防 止层析液挥发。
3.影响光合作用的因素——温度
温度影响光合酶的活性 应用：增加昼夜温差
11(一轮复习)第4节 能量之源——光与光合作用
多种酶 参加催化
定
ATP
ADP+Pi
供能
(CH2O) C5
酶
ATP 酶 ADP+Pi +能量
[糖类]
(CH2O)
能量
ATP中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能
光合作用的全过程
H2 O 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
2.色素的功能： 吸收可见光，用于光合作用
叶绿素溶液
叶绿体中的吸收光谱
色素的吸收光谱图
100
吸收光能百分比
叶绿素
50
类胡萝卜素
400
500
600
700nm
可 见 光 区
类叶 胡绿 萝素 卜： 素吸 ：收 吸蓝 收紫 蓝光 紫和 光红 光
结论：
• 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。 • 注：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射 回来，所以叶片才呈现绿色。 问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中的什 么部位？
2 现象：
好氧细菌分布在叶绿体所有受光部 位的周围。
结论：
叶绿体的被光束照射到的部 位是光合作用的场所
结论：
氧是由叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的场所。
恩格尔曼实验
结论:
• 叶绿体是进行光合作用的场所，
三、光合作用的过程：
光反应
H2 O
水在光下分解
O2 • 条件： 光、酶、色素 场所： 类囊体的薄膜上
[H]
过程：
光能
第4节能量之源光与光合作用
异养生物
只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生 命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。
化能合成作用
化能自养生物
利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来 制造有机物。少数的细菌，如硝化细菌。
所需的能量来源不同（光能、化学能）
水的光解 1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于_______ ATP 形成ATP 和____________;形成的________和__________ [H] 提供给暗反应。
5.将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C02条件下 。如果将环境中C02含量突然降至极低水平，此时叶肉细 胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依次是 C A. 上升；下降；上升 B. 下降；上升；下降 C. 下降；上升；上升 D. 上升；下降；下降
6.光合作用过程的正确顺序是（
）
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
较快
2.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，光能的吸收发生在 叶绿体的（ C ） A.内膜上 B.基质中 C.类囊体的薄膜上 D.各部位上
巩固练习
3.用纸层析法能够将叶绿体的四种色素分开的原因是（ A ） A.四种色素随层析液在滤纸上扩散速度不同 B.四种色素随滤液在滤纸上扩散速度不同 C.四种色素随滤液在滤纸条上渗透速度不同 D.四种色素随层析液在滤纸条上渗透速度不同 4.在叶绿体提取和分离试验中，特别要注意不能让层析液 没及滤液细线，原因是（ D） A.滤纸条上的集中色素不能扩散 B.色素沿滤纸条的扩散速度太慢，色素分离不明显 C.层析液妨碍色素的溶解 D.色素被层析液溶解不能向上扩散
必修一第五章第四节能量之源——光与光合作用
（二）光合作用过程
1、根据反应过程是否需要光能分为：
光反应： 有光才能进行
暗反应：有光、无光都能进行
2、光合作用的过程：
2H2O
光解
吸收
O2 4[H] ATP
酶
还 原 供能
2C3
固定
CO2
可见光
色素分子
多种酶 C5
(CH2O)
酶
ADP+Pi
光反应 实质：无机物（CO2和H2O）
光能 化学能。
暗反应
还原 受阻
C3 ↑ C5 ↓
思考与讨论：
2、光下的植物突然停止CO2的供应后，C5 化合物和C3化合物的含量如何变化？ATP和[H] 如何变化？
CO2+C5
酶
2C3
2C3
[H] 、ATP 酶
(CH2O)+C5
CO2 ↓
固定 停止
C3 ↓ C5 ↑
ATP↑
[H] ↑
增加
减少 减少
减少
增加 增加
减少或没有 减少或没有
光合作用释放的O2来自CO2还是H2O？
6、1941年，美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）
CO2 第 一 组
18O 2
C18O2
2O
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
14CO 2
即：可以更新空气 的是O2 ，使空气 变污浊的是CO2
4、1845年，德国科学家 梅耶
化 光 光合 学 能 作用 能
储存在 什么物 质中？
5、1864年，德国科学家萨克斯
黑暗处理一昼夜 让一张叶片一半曝光 一半遮光
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
第四节能量之源光与光合作用
C4途径
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。
THANKS
感谢观看
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
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。
THANKS
感谢观看
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
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能量之源—— ——光与光合作用 第4节 能量之源——光与光合作用
问题探讨
有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的 灯管，并且在白天也开灯。 灯管，并且在白天也开灯。
讨 论
1.这种方法的好处是？ 1.这种方法的好处是？不同颜色的光 这种方法的好处是 照对植物的光合作用会有影响吗？ 照对植物的光合作用会有影响吗？ 可以提高光合作用强度； 可以提高光合作用强度；不同颜 色的光会影响植物的光合作用。 色的光会影响植物的光合作用。
1.英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是？ 1.英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是？ 英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是 2.荷兰科学家英格豪斯的实验结果是什么？ 2.荷兰科学家英格豪斯的实验结果是什么？ 荷兰科学家英格豪斯的实验结果是什么 德国科学家梅耶得出了什么结论？ 德国科学家梅耶得出了什么结论？ 3.德国植物学家萨克斯的实验过程及结果证明 3.德国植物学家萨克斯的实验过程及结果证明 了什么？ 了什么？ 4.鲁宾和卡门的同位素标记法的探究实验的过 4.鲁宾和卡门的同位素标记法的探究实验的过 程及所证明的问题是什么？ 程及所证明的问题是什么？
4.鲁宾和卡门的同位素标记法的探究实验的过程 4.鲁宾和卡门的同位素标记法的探究实验的过程 及所证明的问题是什么？ 及所证明的问题是什么？
实验过程
证明的问题
Байду номын сангаас
光合作用释放的氧气来自于水的分解
做试验研究： 最后由美国科学家卡尔文利用14C做试验研究： 供小球藻进行光合作用， 用14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用， 然后追踪检测其放射性，最终探明了CO 然后追踪检测其放射性，最终探明了CO2中的 碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径， 碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这 一途径称为卡尔文循环 卡尔文循环。 一途径称为卡尔文循环。
试验回顾及问题探讨
绿叶中的色素有哪些、其颜色各怎样？ 绿叶中的色素有哪些、其颜色各怎样？为 什么叶绿素呈绿色？ 什么叶绿素呈绿色？
方法与步骤： 方法与步骤：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 色素被破坏)与10ml无水 乙醇。在研钵中快速研磨。 将研磨液进行过滤。
外膜
叶 绿 体 结 构 模 式 图
内膜
而每个基粒都含有 两个以上的类囊体， 两个以上的类囊体， 多者可达100个以 多者可达 个以 上。叶绿体内有如 此多的基粒和类囊 体，极大地扩大了 受光面积。 受光面积。 每个基粒都由一 个个圆饼状的囊 状结构堆叠而成。 状结构堆叠而成。 这些囊状结构称 类囊体。 为类囊体。吸收 光能的四种色素 就分布在类囊体 的薄膜上。 的薄膜上。
一、捕获光能的色素
叶绿素
占3/4
叶绿素a 叶绿素a 蓝绿色 叶绿素b 叶绿素b 黄绿色
吸收蓝紫光 和红光 吸收蓝紫光
类胡 胡萝卜素 橙黄色 萝卜素 叶黄素 黄 色
与光合作用有关的这些色素都存在于叶绿体 中类囊体的薄膜上
二、叶绿体的结构
1817年 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 物中分离出叶绿素， 素在植物细胞中的分布情况。 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 1865年 叶绿素在光合作用中的功能时， 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， 胞中，而是集中在一个更小的结构里， 叶绿体。 后来人们称之为叶绿体 后来人们称之为叶绿体。
三、光合作用的探究历程
光合作用的概念
指绿色植物通过叶绿体，利用光能， 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。 有机物，并且释放出氧气的过程。
光合作用的实质
合成有机物， 合成有机物，储存能量
三、光合作用的探究历程
阅读教材（101~102），并回答下列问题： 阅读教材（101~102），并回答下列问题： ），并回答下列问题
1.英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是？ 1.英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是？ 英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是 植物可以更新空气，但没有发现光的作用。 植物可以更新空气，但没有发现光的作用。 2.荷兰科学家英格豪斯的实验结果是什么？ 2.荷兰科学家英格豪斯的实验结果是什么？ 荷兰科学家英格豪斯的实验结果是什么 德国科学家梅耶得出了什么结论？ 德国科学家梅耶得出了什么结论？ 英格豪斯得出的结果：植物更新空气需要 英格豪斯得出的结果： 并且只有绿叶才有这个功能；梅耶： 光，并且只有绿叶才有这个功能；梅耶： 光能转变为化学能储存起来了。 光能转变为化学能储存起来了。
在1961年获得诺贝 1961年获得诺贝 尔化学奖
思考与讨论：
1.光合作用的原料、产物、 1.光合作用的原料、产物、场所和条件是什 光合作用的原料 其化学反应式是？ 么？其化学反应式是？ 原料— 原料 CO2和H2O； 产物— 糖类和O 产物— 糖类和O2； 光合作用的反应式是： 光合作用的反应式是： 光能 CO2 + H2O 叶绿体 场所—叶绿体； 场所—叶绿体； 条件— 条件—光 酶；
巩固练习
7.为证实叶绿体有放氧功能， 7.为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌 为证实叶绿体有放氧功能 的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件， 的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条 件是（B ） 件是（ A.光照 有空气， 光照， A.光照，有空气，临时装片中无碳酸氢钠稀溶液 B.光照 无空气， 光照， B.光照，无空气，临时装片中有碳酸氢钠稀溶液 C.黑暗 有空气， 黑暗， C.黑暗，有空气，临时装片中无碳酸氢钠稀溶液 D.黑暗 无空气， 黑暗， D.黑暗，无空气，临时装片中有碳酸氢钠稀溶液 8.下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验原理的叙述， 8.下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验原理的叙述， 下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验原理的叙述 正确的是（ 正确的是（ D） A.加入少许二氧化硅可防止在研磨时叶绿体中的色素受到 A.加入少许二氧化硅可防止在研磨时叶绿体中的色素受到 破坏 B.用无水乙醇将叶绿体中的色素进行分离 B.用无水乙醇将叶绿体中的色素进行分离 C.滤纸条上的最上面色素带呈黄绿色 C.滤纸条上的最上面色素带呈黄绿色 D.溶解度越高的色素随层析液在滤纸上扩散越快 D.溶解度越高的色素随层析液在滤纸上扩散越快
实验结果： 实验结果：
吸收可见光， 2.色素的功能： 2.色素的功能： 色素的功能 吸收可见光，用于光合作用
叶绿素溶液
色素的吸收光谱图
100
类 胡 萝 卜 ： 吸 收 蓝 紫 光 素
叶 绿 素 ： 吸 收 蓝 紫 光 和 红 光
吸收光能百分比 叶绿素
50
类胡萝卜素
400
500
600
700nm
可 见 光 区
巩固练习
5.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器， 5.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的 叶绿体是植物进行光合作用的细胞器 叙述正确的是（ 叙述正确的是（ A ） A.叶绿体的色素都分布在囊状结构的膜上 A.叶绿体的色素都分布在囊状结构的膜上 B.叶绿体的色素分别在外膜和内膜上 B.叶绿体的色素分别在外膜和内膜上 C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中 C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中 D.光合作用的酶只分布在外膜 光合作用的酶只分布在外膜、 D.光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上 6.把绿叶的色素溶液放在自然光源和三棱镜之间 把绿叶的色素溶液放在自然光源和三棱镜之间， 6.把绿叶的色素溶液放在自然光源和三棱镜之间，从镜的 另一侧观察连续光谱中变暗的主要区域是（ 另一侧观察连续光谱中变暗的主要区域是（ A ） A.红光和蓝紫光区 B.黄光和蓝紫光区 C.绿光和红光区 A.红光和蓝紫光区 B.黄光和蓝紫光区 C.绿光和红光区 D.黄光和绿光区 D.黄光和绿光区
3.德国植物学家萨克斯的实验过程及结果 3.德国植物学家萨克斯的实验过程及结果 证明了什么？ 证明了什么？
实验过程：
光照（一半暴光， 光照（一半暴光， 绿叶 肌饿处理 一半遮光） 一半遮光） 碘蒸气处理 暴光部分呈深蓝色， 结果：暴光部分呈深蓝色，遮光部分无颜色变化 证明了光合作用的产物有淀粉的生成。 结论： 证明了光合作用的产物有淀粉的生成。
2.能否用绿光灯管来补充光源？为什么？ 2.能否用绿光灯管来补充光源？为什么？ 能否用绿光灯管来补充光源 不能； 不能；因为叶绿素基本上不吸收绿光
一、捕获光能的色素
问题探讨
为什么植物的叶片大多是绿色的， 为什么植物的叶片大多是绿色的，但有 时叶片也会发黄？ 时叶片也会发黄？ 因为绿叶中所含的色素主要是叶绿素， 因为绿叶中所含的色素主要是叶绿素， 但也有其它的一些色素。 但也有其它的一些色素。
基 质
基粒
资料分析： 资料分析：叶绿体的功能
极
没有 空气 黑暗
完 全 光 照
细 光 束
： 装片中好氧细菌向叶绿体被 装片中好氧细菌向叶绿体被 光束照射到的部位集中 的部位集中。 光束照射到的部位集中。
1
2
： 装片中好氧细菌分布在叶绿体 装片中好氧细菌分布在叶绿体 所有受光部位的周围。 所有受光部位的周围。
结论： 结论：
叶绿体的被光束照射到的 叶绿体的被光束照射到的 部位是光合作用的场所 部位是光合作用的场所
结论： 结论：
氧是由叶绿体释放出来的， 氧是由叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的场所 是光合作用的场所。 叶绿体是光合作用的场所。
结论: 结论
叶绿体是进行光合作用的场所， 叶绿体是进行光合作用的场所，它内部 是进行光合作用的场所 的巨大膜表面上， 的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收 光能的色素分子 色素分子， 光能的色素分子，还有许多进行光合作 用所必需的酶 用所必需的酶。
问题探讨
有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的 灯管，并且在白天也开灯。 灯管，并且在白天也开灯。
讨 论
1.这种方法的好处是？ 1.这种方法的好处是？不同颜色的光 这种方法的好处是 照对植物的光合作用会有影响吗？ 照对植物的光合作用会有影响吗？ 可以提高光合作用强度； 可以提高光合作用强度；不同颜 色的光会影响植物的光合作用。 色的光会影响植物的光合作用。
1.英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是？ 1.英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是？ 英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是 2.荷兰科学家英格豪斯的实验结果是什么？ 2.荷兰科学家英格豪斯的实验结果是什么？ 荷兰科学家英格豪斯的实验结果是什么 德国科学家梅耶得出了什么结论？ 德国科学家梅耶得出了什么结论？ 3.德国植物学家萨克斯的实验过程及结果证明 3.德国植物学家萨克斯的实验过程及结果证明 了什么？ 了什么？ 4.鲁宾和卡门的同位素标记法的探究实验的过 4.鲁宾和卡门的同位素标记法的探究实验的过 程及所证明的问题是什么？ 程及所证明的问题是什么？
4.鲁宾和卡门的同位素标记法的探究实验的过程 4.鲁宾和卡门的同位素标记法的探究实验的过程 及所证明的问题是什么？ 及所证明的问题是什么？
实验过程
证明的问题
Байду номын сангаас
光合作用释放的氧气来自于水的分解
做试验研究： 最后由美国科学家卡尔文利用14C做试验研究： 供小球藻进行光合作用， 用14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用， 然后追踪检测其放射性，最终探明了CO 然后追踪检测其放射性，最终探明了CO2中的 碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径， 碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这 一途径称为卡尔文循环 卡尔文循环。 一途径称为卡尔文循环。
试验回顾及问题探讨
绿叶中的色素有哪些、其颜色各怎样？ 绿叶中的色素有哪些、其颜色各怎样？为 什么叶绿素呈绿色？ 什么叶绿素呈绿色？
方法与步骤： 方法与步骤：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 色素被破坏)与10ml无水 乙醇。在研钵中快速研磨。 将研磨液进行过滤。
外膜
叶 绿 体 结 构 模 式 图
内膜
而每个基粒都含有 两个以上的类囊体， 两个以上的类囊体， 多者可达100个以 多者可达 个以 上。叶绿体内有如 此多的基粒和类囊 体，极大地扩大了 受光面积。 受光面积。 每个基粒都由一 个个圆饼状的囊 状结构堆叠而成。 状结构堆叠而成。 这些囊状结构称 类囊体。 为类囊体。吸收 光能的四种色素 就分布在类囊体 的薄膜上。 的薄膜上。
一、捕获光能的色素
叶绿素
占3/4
叶绿素a 叶绿素a 蓝绿色 叶绿素b 叶绿素b 黄绿色
吸收蓝紫光 和红光 吸收蓝紫光
类胡 胡萝卜素 橙黄色 萝卜素 叶黄素 黄 色
与光合作用有关的这些色素都存在于叶绿体 中类囊体的薄膜上
二、叶绿体的结构
1817年 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 物中分离出叶绿素， 素在植物细胞中的分布情况。 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 1865年 叶绿素在光合作用中的功能时， 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， 胞中，而是集中在一个更小的结构里， 叶绿体。 后来人们称之为叶绿体 后来人们称之为叶绿体。
三、光合作用的探究历程
光合作用的概念
指绿色植物通过叶绿体，利用光能， 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。 有机物，并且释放出氧气的过程。
光合作用的实质
合成有机物， 合成有机物，储存能量
三、光合作用的探究历程
阅读教材（101~102），并回答下列问题： 阅读教材（101~102），并回答下列问题： ），并回答下列问题
1.英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是？ 1.英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是？ 英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是 植物可以更新空气，但没有发现光的作用。 植物可以更新空气，但没有发现光的作用。 2.荷兰科学家英格豪斯的实验结果是什么？ 2.荷兰科学家英格豪斯的实验结果是什么？ 荷兰科学家英格豪斯的实验结果是什么 德国科学家梅耶得出了什么结论？ 德国科学家梅耶得出了什么结论？ 英格豪斯得出的结果：植物更新空气需要 英格豪斯得出的结果： 并且只有绿叶才有这个功能；梅耶： 光，并且只有绿叶才有这个功能；梅耶： 光能转变为化学能储存起来了。 光能转变为化学能储存起来了。
在1961年获得诺贝 1961年获得诺贝 尔化学奖
思考与讨论：
1.光合作用的原料、产物、 1.光合作用的原料、产物、场所和条件是什 光合作用的原料 其化学反应式是？ 么？其化学反应式是？ 原料— 原料 CO2和H2O； 产物— 糖类和O 产物— 糖类和O2； 光合作用的反应式是： 光合作用的反应式是： 光能 CO2 + H2O 叶绿体 场所—叶绿体； 场所—叶绿体； 条件— 条件—光 酶；
巩固练习
7.为证实叶绿体有放氧功能， 7.为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌 为证实叶绿体有放氧功能 的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件， 的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条 件是（B ） 件是（ A.光照 有空气， 光照， A.光照，有空气，临时装片中无碳酸氢钠稀溶液 B.光照 无空气， 光照， B.光照，无空气，临时装片中有碳酸氢钠稀溶液 C.黑暗 有空气， 黑暗， C.黑暗，有空气，临时装片中无碳酸氢钠稀溶液 D.黑暗 无空气， 黑暗， D.黑暗，无空气，临时装片中有碳酸氢钠稀溶液 8.下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验原理的叙述， 8.下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验原理的叙述， 下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验原理的叙述 正确的是（ 正确的是（ D） A.加入少许二氧化硅可防止在研磨时叶绿体中的色素受到 A.加入少许二氧化硅可防止在研磨时叶绿体中的色素受到 破坏 B.用无水乙醇将叶绿体中的色素进行分离 B.用无水乙醇将叶绿体中的色素进行分离 C.滤纸条上的最上面色素带呈黄绿色 C.滤纸条上的最上面色素带呈黄绿色 D.溶解度越高的色素随层析液在滤纸上扩散越快 D.溶解度越高的色素随层析液在滤纸上扩散越快
实验结果： 实验结果：
吸收可见光， 2.色素的功能： 2.色素的功能： 色素的功能 吸收可见光，用于光合作用
叶绿素溶液
色素的吸收光谱图
100
类 胡 萝 卜 ： 吸 收 蓝 紫 光 素
叶 绿 素 ： 吸 收 蓝 紫 光 和 红 光
吸收光能百分比 叶绿素
50
类胡萝卜素
400
500
600
700nm
可 见 光 区
巩固练习
5.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器， 5.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的 叶绿体是植物进行光合作用的细胞器 叙述正确的是（ 叙述正确的是（ A ） A.叶绿体的色素都分布在囊状结构的膜上 A.叶绿体的色素都分布在囊状结构的膜上 B.叶绿体的色素分别在外膜和内膜上 B.叶绿体的色素分别在外膜和内膜上 C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中 C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中 D.光合作用的酶只分布在外膜 光合作用的酶只分布在外膜、 D.光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上 6.把绿叶的色素溶液放在自然光源和三棱镜之间 把绿叶的色素溶液放在自然光源和三棱镜之间， 6.把绿叶的色素溶液放在自然光源和三棱镜之间，从镜的 另一侧观察连续光谱中变暗的主要区域是（ 另一侧观察连续光谱中变暗的主要区域是（ A ） A.红光和蓝紫光区 B.黄光和蓝紫光区 C.绿光和红光区 A.红光和蓝紫光区 B.黄光和蓝紫光区 C.绿光和红光区 D.黄光和绿光区 D.黄光和绿光区
3.德国植物学家萨克斯的实验过程及结果 3.德国植物学家萨克斯的实验过程及结果 证明了什么？ 证明了什么？
实验过程：
光照（一半暴光， 光照（一半暴光， 绿叶 肌饿处理 一半遮光） 一半遮光） 碘蒸气处理 暴光部分呈深蓝色， 结果：暴光部分呈深蓝色，遮光部分无颜色变化 证明了光合作用的产物有淀粉的生成。 结论： 证明了光合作用的产物有淀粉的生成。
2.能否用绿光灯管来补充光源？为什么？ 2.能否用绿光灯管来补充光源？为什么？ 能否用绿光灯管来补充光源 不能； 不能；因为叶绿素基本上不吸收绿光
一、捕获光能的色素
问题探讨
为什么植物的叶片大多是绿色的， 为什么植物的叶片大多是绿色的，但有 时叶片也会发黄？ 时叶片也会发黄？ 因为绿叶中所含的色素主要是叶绿素， 因为绿叶中所含的色素主要是叶绿素， 但也有其它的一些色素。 但也有其它的一些色素。
基 质
基粒
资料分析： 资料分析：叶绿体的功能
极
没有 空气 黑暗
完 全 光 照
细 光 束
： 装片中好氧细菌向叶绿体被 装片中好氧细菌向叶绿体被 光束照射到的部位集中 的部位集中。 光束照射到的部位集中。
1
2
： 装片中好氧细菌分布在叶绿体 装片中好氧细菌分布在叶绿体 所有受光部位的周围。 所有受光部位的周围。
结论： 结论：
叶绿体的被光束照射到的 叶绿体的被光束照射到的 部位是光合作用的场所 部位是光合作用的场所
结论： 结论：
氧是由叶绿体释放出来的， 氧是由叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的场所 是光合作用的场所。 叶绿体是光合作用的场所。
结论: 结论
叶绿体是进行光合作用的场所， 叶绿体是进行光合作用的场所，它内部 是进行光合作用的场所 的巨大膜表面上， 的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收 光能的色素分子 色素分子， 光能的色素分子，还有许多进行光合作 用所必需的酶 用所必需的酶。