5.4.2 光合作用的原理和应用 【课件】新教材 人教版(2019)高中生物必修一
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5.4.2 光合作用的原理及应用(第二课时)-高一生物课件(人教版2019必修1)
2 半叶法
叶圆片的呼吸速率为 (x-y)/m ，叶圆片的净光合速率为(z-y)/n 。
时间
“光合午休”现象：
夏季晴天的中午气温高，植物为防止蒸腾失水而关闭气孔， CO2吸收减少，进而降低光合速率。
5 温度
光 合 速 率
机理 通过影响光合作用相关酶的活性来影响光合速率。
O
温度℃
应用 ➢ 适时播种； ➢ 温室栽培植物时，白天适当提高温度，可提高净光合速率，夜间
适当降温，可降低呼吸消耗，保证植物有机物的积累。
光合速率=呼吸速率
真 净光合速率 正
光
合
速
CO2浓度 细胞呼吸速率
率
呼吸作用强度
OB段：CO2浓度过低，无法进行光合作用
CO2
吸
D
收
量
OB
CO2
C
释
放
量A
光照强度 （CO2浓度）
问题： 补偿点B的移动 细胞呼吸速率增加，其他条件不变 细胞呼吸速率减少，其他条件不变 细胞呼吸速率不变，相关条件改变，使光合速率下降
CO2 吸
收
量O CO2 释
放
量
阳生植物 阴生植物
光照强度
➢ 阴生植物：是指在弱光条件下比强光条件下生
长良好的植物。
应用 ➢将阳生与阴生农作物间作套种时注意作物种类搭配。
补充
多因素对光合作用强度的影响
自变量2 温度
自变量2 光照强度
自变量2 CO2浓度
自变量1
自变量1
自变量1
➢ P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随该因子 的不断加强，光合速率不断提高。
有机物的消耗量 黑暗下CO2的释放量 黑暗下O2的吸收量
人教版必修生物：光合作用的原理和应用课件
3 两碱阶基段互区补别配对
4 化能合成作用
P101——光合作用的概念
概念： 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。
人教版必修1 生物：5.4.2 光合作用的原理和应用 课件（共23张PPT）
◆化学反应式
光 CO2+H2O 叶绿体 (CH2O)+O2
观摩示意图、小组讨论、分组抢答
C02
0 18 2 C18O2
第
一 组
H2180
H20
02 同
位
第素 二标 组记
法
证明：光合作用产生的O2来自于 H2O
人教版必修1 生物：5.4.2 光合作用的原理和应用 课件（共23张PPT）
14CO2
小
球
藻
同位素标记法
探究二氧化碳的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。 卡尔文获得1961年诺贝尔奖。
联系
1.光反应为暗反应提供[H]和ATP 2.暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料
人教版必修1 生物：5.4.2 光合作用的原理和应用 课件（共23张PPT）
人教版必修1 生物：5.4.2 光合作用的原理和应用 课件（共23张PPT）
光合作用过程的反应式
人教版必修1 生物：5.4.2 光合作用的原理和应用 课件（共23张PPT）
人教版必修1 生物：5.4.2 光合作用的原理和应用 课件（共23张PPT）
人教版必修1 生物：5.4.2 光合作用的原理和应用 课件（共23张PPT）
◆化学反应式
光 CO2+H2O 叶绿体 (CH2O)+O2
5.4.2光合作用的原理和应用(课件)-高中生物人教版(2019)必修一
光合作用的过程
• 光反应阶段
• 场所：叶绿体内的类囊体膜上
• 条件：光、色素、酶 • 物质变化
+
+-
H + NADP + 2e
→NADPH
• 水的光解：H2O
→光能 酶
[H]
+
O2
• ATP的合成：ADP+Pi+能量（光能）→酶 ATP
• 能量变化：光能转变为AIP中活跃的化学能
光合作用的过程
• 光合作用产生的有机物中的碳，是否来自CO2呢？ • 20世纪40年代，美国科学家卡尔文 • 卡尔文循环（同位素示踪法）
光合作用原理的应用
• 实验器材 • 打孔器、 • 3个注射器 • 1个100W台灯、 • 4个小烧杯、新鲜绿叶、 • 富含二氧化碳的清水、皮尺
光合作用原理的应用
• 实验步骤 • 打出三十个小圆片。
光合作用原理的应用
• 注满水后，用手指堵住注射器前段的小孔并缓幔拉动活塞，让小 圆片内的气体逸出。步骤重复3次
→ •14CO2+ H2O 光能 （14CH2O）+O2
叶绿体
光合作用的过程 暗反应阶段：
[H]
还 原
2C3
多种 酶
CO2 C5
ATP 酶
ADP+Pi
光合作用的过程
• 暗反应阶段 • 场所：叶绿体的基质中 • 条件：多种酶、[H]、ATP • 物质变化 • CO2的固定：CO2+C5酶→ 2C3
光合作用原理的应用
• 探究：环境因素对光合作用强度的影响 • 影响光合作用强度的因素有哪些？ • 植物自身因素 • 环境因素： • 1）光照 2）温度 3）二氧化碳浓度 4）水分 • 如何测定光合作用强度？
5.4.2光合作用的原理和应用PPT完美课件(共18张)
AB段：光合<呼吸
B点：光补偿点，即光合 作用强度=细胞呼吸强度。
光补偿点
BC段：光合>呼吸
C点对应的横坐标：光饱和点， 增加光照强度光合作用强度 不再增加。
真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
项目 净光合速率（又称表
观光合速率） 真正光合速率（又称 实际光合速率）
呼吸速率（黑暗中测 量）
表示方法 O2的释放量、CO2的吸收量、
肉体下沉，让 精 神在 碧 波 中 飞 升。
•
8．南北朝乐 府 民歌 虽 有 某 种 意义 上 的 差 别 ，可 在 语 言 节 奏、 质 朴 纯 真 风格 、 心 灵 绽 放的 美 丽 上 等 方面 的 “ 内 在 的美 ” 是 相 同 的。
•
5．对比是本 文 主要 的 表 现 手 法， 以 媳 妇 迫 于生 活 压 力 让 丈夫 监 守 自 盗 与丈 夫 的 断 然 拒绝 为 对 比 ． 突出 了 丈 夫 的 品质 。
Байду номын сангаас
•
6.一个真性情 的 人 活 在 一个 最 冷 酷 的 现实 中 ， 一 个 最洁 净 的 人 落 在一 个 最 肮 脏 的泥 塘 里 ， 一 个最 遵 循 内 心 真实 的 人 面 对 的是 种 种 的 虚 伪和 狡 诈 。 你
6CO2+12H2O
叶绿体 光能
C6H12O6+6H2O+6O2
原料
条件
产物
CO2
水 浓分 度
光矿温
照
质 元
度
素
探究.实践
探究光照强度对光合作用强度的影响 1.打孔
2.处理叶片
3.自变量处理 4.观察记录
2.影响光合作用的因素
B点：光补偿点，即光合 作用强度=细胞呼吸强度。
光补偿点
BC段：光合>呼吸
C点对应的横坐标：光饱和点， 增加光照强度光合作用强度 不再增加。
真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
项目 净光合速率（又称表
观光合速率） 真正光合速率（又称 实际光合速率）
呼吸速率（黑暗中测 量）
表示方法 O2的释放量、CO2的吸收量、
肉体下沉，让 精 神在 碧 波 中 飞 升。
•
8．南北朝乐 府 民歌 虽 有 某 种 意义 上 的 差 别 ，可 在 语 言 节 奏、 质 朴 纯 真 风格 、 心 灵 绽 放的 美 丽 上 等 方面 的 “ 内 在 的美 ” 是 相 同 的。
•
5．对比是本 文 主要 的 表 现 手 法， 以 媳 妇 迫 于生 活 压 力 让 丈夫 监 守 自 盗 与丈 夫 的 断 然 拒绝 为 对 比 ． 突出 了 丈 夫 的 品质 。
Байду номын сангаас
•
6.一个真性情 的 人 活 在 一个 最 冷 酷 的 现实 中 ， 一 个 最洁 净 的 人 落 在一 个 最 肮 脏 的泥 塘 里 ， 一 个最 遵 循 内 心 真实 的 人 面 对 的是 种 种 的 虚 伪和 狡 诈 。 你
6CO2+12H2O
叶绿体 光能
C6H12O6+6H2O+6O2
原料
条件
产物
CO2
水 浓分 度
光矿温
照
质 元
度
素
探究.实践
探究光照强度对光合作用强度的影响 1.打孔
2.处理叶片
3.自变量处理 4.观察记录
2.影响光合作用的因素
5.4.2光合作用与能量转化——光合作用的原理和应用 课件 高一上学期生物人教版必修1
光合作用与能量转化 二、光合作用的原理和应用
知识回顾
绿 叶 中 的 色 素
类胡萝卜素
（约占1/4， 主要吸收蓝紫光）胡萝卜素 叶黄素Fra bibliotek叶绿素
（约占3/4，主要 吸收蓝紫光和红光）
叶绿素a 叶绿素b
（橙黄色）
（黄色） （蓝绿色） （黄绿色)
叶绿素ａ＞叶绿素ｂ＞叶黄素＞胡萝卜素 进行光合作用的场所是 叶绿体 。
H2O
光能 叶绿体
（CH2O）+
O2
光合作用强度：指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 可用有机物生成量、O2产生量或CO2吸收量表示。 影响光合作用强度的因素有哪些？
CO2的浓度 H2O
原料
温度：影响酶活性
光：影响能量供应 （光照强度、光质、光照时间）
矿质元素：（如：Mg 合成叶绿素）
二、光合作用的原理的应用
P105
探究光照强度对光合作用强度的影响
实验原理：
光合作用产生的氧气量可作为光合强度的指标， 氧气量会改变叶片的密度。
抽气 叶片含有空气，上浮
叶片 下沉；
光合作用 产生O2充满细胞间隙，叶片 上浮 。
二、光合作用的原理的应用
P105
探究光照强度对光合作用强度的影响
实验步骤：
1. 取材
0.6cm
2. 排出细胞间隙中的气体
一、光合作用的原理——探索历程（部分实验） P102
1. 19世纪末： CO2
O2 + H2O
✘ 甲醛 缩合 （CH2O）
1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过
光合作用转化为糖。
光能
2. 1937年，希尔： H2O 离体叶绿体 O2 水光解产生氧气的化学反应称为希尔反应
知识回顾
绿 叶 中 的 色 素
类胡萝卜素
（约占1/4， 主要吸收蓝紫光）胡萝卜素 叶黄素Fra bibliotek叶绿素
（约占3/4，主要 吸收蓝紫光和红光）
叶绿素a 叶绿素b
（橙黄色）
（黄色） （蓝绿色） （黄绿色)
叶绿素ａ＞叶绿素ｂ＞叶黄素＞胡萝卜素 进行光合作用的场所是 叶绿体 。
H2O
光能 叶绿体
（CH2O）+
O2
光合作用强度：指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 可用有机物生成量、O2产生量或CO2吸收量表示。 影响光合作用强度的因素有哪些？
CO2的浓度 H2O
原料
温度：影响酶活性
光：影响能量供应 （光照强度、光质、光照时间）
矿质元素：（如：Mg 合成叶绿素）
二、光合作用的原理的应用
P105
探究光照强度对光合作用强度的影响
实验原理：
光合作用产生的氧气量可作为光合强度的指标， 氧气量会改变叶片的密度。
抽气 叶片含有空气，上浮
叶片 下沉；
光合作用 产生O2充满细胞间隙，叶片 上浮 。
二、光合作用的原理的应用
P105
探究光照强度对光合作用强度的影响
实验步骤：
1. 取材
0.6cm
2. 排出细胞间隙中的气体
一、光合作用的原理——探索历程（部分实验） P102
1. 19世纪末： CO2
O2 + H2O
✘ 甲醛 缩合 （CH2O）
1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过
光合作用转化为糖。
光能
2. 1937年，希尔： H2O 离体叶绿体 O2 水光解产生氧气的化学反应称为希尔反应
光合作用的原理和应用课件【新教材】人教版高中生物必修一
产实践,培养社会责任感。
-2-
一、光合作用的原理 1.光合作用的概念和实质 (1)概念:光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化 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)实质:合成有机物,储存能量。
(3)总反应式:CO2+H2O
(CH2O)+O2。
-3-
2.光合作用的过程 (1)光反应阶段 ①场所:在叶绿体类囊体的薄膜上进行。 ②条件:必须有光、叶绿体中的色素和酶。 ③过程 水的光解:部分光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式 释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶 Ⅱ(NADPH)。 ATP的形成:部分光能在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP 与Pi反应形成ATP。
5.4 第2课时 光合作用的原理和应用 课件【新教材】人教版（2019）高中生 物必修 一(共51 张PPT)
-12-
5.4 第2课时 光合作用的原理和应用 课件【新教材】人教版（2019）高中生 物必修 一(共51 张PPT)
预习反馈
1.判断正误。
(1)光照强度对光合作用强度的影响实验中,可以通过调节台灯与
A.①②③
B.①③④ C.②③④ D.①②④
解析:叶绿体基质中完成的是暗反应,有②③④。 答案:C
5.4 第2课时 光合作用的原理和应用 课件【新教材】人教版（2019）高中生 物必修 一(共51 张PPT)
-7-
5.4 第2课时 光合作用的原理和应用 课件【新教材】人教版（2019）高中生 物必修 一(共51 张PPT)
-4-
(2)暗反应阶段 ①场所:在叶绿体基质中进行。 ②条件:需要多种酶参与。 ③过程 CO2的固定:绿叶通过气孔从外界吸收的CO2,在特定酶的作用下, 与C5(一种五碳化合物)结合,很快形成两个C3分子。 C3的还原:在有关酶的催化作用下,C3接受ATP和NADPH释放的 能量,并且被NADPH还原,在酶的作用下经过一系列的反应转化为 糖类。
人教版必修1 生物：5.4.2 光合作用的原理和应用 课件(共23张PPT)
◆化学反应式 光
CO2+H2O 叶绿体 (CH2O)+O2
思考：哪些实验是对照实验？ 说出对照组和实验组，自变量 和因变量。
14
Question: 光合作用到底是如 何 将 CO2 和 H2O 转 化 成 C6H12O6 和 释 放出O2的过程的呢?
15
三 光合作用的过程
自主探究学习： 阅读P103—P104
1771年 普里斯特利的实验 1779年 英格豪斯的实验 1785年 科学家指出 1845年 科学家发现 1864年 萨克斯的实验 1941年 鲁并和卡门的实验 1946年 卡尔文的实验
◆化学反应式 光
CO2+H2O 叶绿体 (CH2O)+O2
请根据反应式总结 出光合作用的概念？
12
二 光合作用的概念
5.4 能量之源—光合作用
第2课时 光合作用的原理和应用
2020/3/27
1
你听说过光合作用的汽车吗，它可能实现吗
走进世让博我概们念一车同—解—密叶子
一 光合作用的探究历程
光合作用的探究历程
自主阅读
什么是光合作用 光合作用的过程 3两碱阶基段互区补别配对
P101-P102
1771年 普里斯特利的实验 1779年 英格豪斯的实验 1785年 科学家指出 1845年 科学家发现 1864年 萨克斯的实验 1941年 鲁并和卡门的实验 1946年 卡尔文的实验
探究：光合作用的探究历程
自主研习、归纳 光合作用的概念
1 什么是光合作用 2 光合作用的过程
★请同学们根据写出 的化学反应式
3 两碱阶基段互区补别配对
4 化能合成作用
P101——光合作用的概念
概念： 光合作用是指绿色植物通
5.4.2 光合作用的原理和应用 【课件】新教材 人教版(2019)高中生物精品公开课
2C3
能量
固定
CO2
还原 能量
多种酶
C5
(CH2O)糖类
条件：有没有光都可以，需多种酶、CO2、ATP、NADPH 场所：叶绿体基质中
产物：（CH2O）、ADP 、Pi、NADP+
2 光合作用
光合作用第二阶段的化学反应，有没有光都能进行，这个阶段叫作 暗反应阶段。
物质转化
CO2的固定：CO2＋C5 酶 2C3
光反应阶段。 物质转化
水的光解： H2O
光 色素
O2+ H++ e-
ATP的合成：ADP + Pi + 能量 酶 ATP + H2O
光反应
NADPH的合成：NADP+ + H+ + e- 酶 NADPH 能量转变
光能
ATP、NADPH中活跃的化学能
2 光合作用
暗反应
NADPH
酶
NADP+
ATP
酶
ADP+Pi
2 光合作用
可见光
H2O
O2
光解
H+
NADPH 还原型辅酶Ⅱ
吸收 类囊体薄膜上 的色素分子
酶
NADP+ 氧化型辅酶Ⅱ
ATP
酶
ADP+Pi
光反应
条件：光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP+ 场所：类囊体薄膜上
主要产物： O2、ATP、NADPH
2 光合作用
光合作用第一阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫作
光合作用的 原理和应用
PHOTOSYNTHESIS Principle and Application
【一线精品】 人教版必修1 生物：5.4.2 光合作用的原理和应用 课件(共58张PPT)
1.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
2.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.O2
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
光、色素、酶、水 水的光解：2H2O光能
（还原剂）
4[H] + O2
物质变化 ATP的合成：ADP＋Pi ＋能量（光能） 酶 ATP
能量变化 光能 ATP中活跃的化学能
光反应阶段:
能量变化拓展: NADP+ + H+
NADPH
色素分子都能吸收和传递光能（过程不需酶）,但能够 转换光能的仅是少数处于特殊状态的叶绿素a分子，它 接受光能后处于激发态，易失去电子而变为强氧化剂， 于是就从周围水分子中夺得电子恢复原状，水则被分 解，
我的初中是在下柴市中学度过的。在那里，我有幸遇到几位好老师，他们有的幽默风趣，有的和蔼可亲，有的治学严谨……当我忆起他们的时候，心底便会陡升一种敬意，从肺腑荡漾一种感激的涟漪。 黄松林老师，我们的语文老师，也是我们的班主任。黄老师的时间总是和上课铃同步，上课铃声刚停下来，他就腋下夹着备课本，手里拿着教鞭从容地走进教室，轻快地走上讲台，接受我们全体起立，向他表示的敬意；他讲课抑扬顿挫，极富激情，言语中夹带优美的词句，给我们以美的享受；他一手端着课本，一手拿着粉笔，边走边读的教我们念书，不时快步走回，在黑板上写下课文中的生字；我印象最深的是他讲的《水调歌头•重上井冈山》，他有声有色地朗读，将诗人隐藏在字里行间的奥妙，转换成我们听得懂的讯息，好像诗中的人和物就在我们眼前，轻盈地把我们带入伟人的思路中，让年轻的学生们被文字的力量、文字的美妙深深地震撼！虽说这堂课拖堂了，但同学们都很兴奋，似乎没有听到下课的铃声，黄老师看到我们意犹未尽的样子，反倒停住了，不动声色的放下书本，轻轻
5.4光合作用与能量转化 光合作用的原理和应用 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一
1937年，英国植物学家希尔（R.Hill）发现，在离体 叶绿体的悬浮液中加人铁盐或其他氧化剂（悬浮液中 有H2O,没有CO2），在光照下可以释放出氧气。像这 样，离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧 气的化学反应称作希尔反应。
希尔反应: 离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、 产生氧气的化学反应称作希尔反应。
光反应和暗反应（现在也称为碳反应）两个阶
段。
探究三：光合作用的反应阶段
光反应阶段：
暗反应阶段：
光反应和暗反应的区别
光反应和暗反应的联系 物质联系：光反应生成的ATP和NADPH供暗反应C3的 还原，而暗反应为光反应提供了ADP、Pi和NADP+。
能量联系：光反应为暗反应提供了活跃的化学能，暗 反应将活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。
答案：B 解析：由上述分析可知，暗反应阶段既有C5的生成又有 C5的消耗，A正确；光反应过程需要酶的参与，B错误； 光合作用过程中光反应产生[H]，暗反应消耗[H]，C正确； 光合作用过程将光能转换成有机物中的化学能，D正确。
与大棚种植蔬菜相关的措施及分析中，正确的是( ) A.施用农家肥，可提高大棚中CO2的浓度 B.加大蔬菜的种植密度，可不断提高蔬菜的产量 C.阴雨天适当提高大棚内温度，可明显增加有机物的 积累量 D.用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜，可提高蔬菜的 光合作用速率
答案：A 解析：农家肥中含有大量微生物和有机物，微生物可分 解农家肥产生二氧化碳，从而提高大棚中的二氧化碳浓 度，A正确；种植蔬菜要合理密植，如果过密，植物叶片 就会相互遮挡，反而会使产量下降，B错误；阴雨天光合 作用较弱，要降低大棚内温度，减少呼吸作用消耗的有 机物量才有利于有机物的积累，C错误；叶绿素主要吸收 红光和蓝紫光，对其他光也有吸收，用红色塑料薄膜代 替无色塑料薄膜，只允许红光透过，反而会降低蔬菜的 光合作用速率，D错误。
《光合作用的原理和应用》人教版必修高一生物PPT课件
ATP
三碳化合物 2C3
叶绿体基质
C3
CO2 五碳化合物 C5
CO2的 固定
多种酶
的 还 原
糖类
卡尔文循环
暗反应阶段
条件 [H] 、ATP、酶
物质变化
CO2的固定：
C3的还原：
场所： CO2＋C5
叶绿体的基质中 酶 2C3
酶 2C3
[H] 、 ATP
ADP+Pi
( CH2O) 糖类
能量变化
ATP中活跃的化学能转变为糖类等
影响光合作用的因素——矿质营养
N：光合酶及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 应用：合理施肥
水分对光合作用的影响
① 影响：水尽是光合作用的原料，水对光合作用的影响在多数情况下是间接影响。 缺水（蒸腾作用过强）导致气孔关闭，限制二氧化碳进入叶片； 缺水引起叶片内淀粉水解加强，可溶性糖过多，光合产物输出缓慢等。
课堂小结
项目
场所
条件 区
物质变
化
别
能量变 化
代谢类 型
联系
光合作用
细胞呼吸（有氧）
② 应用：预防干旱，合理灌溉。
化成合成作用
自养生物
光能自养生物
以光为能源，以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着由光能转 换来的能量。例如绿色植物。
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。
光合作用原理和应用课件-高一生物人教版(2019)必修1
CO2+H2O 能量 （CH2O）+O2
二 环境条件改变各物质含量变化
二 环境条件改变各物质含量变化
光照增强
物 质
C3
的
量 C5
NADPH、ATP、C5、（CH2O）合成量
C3 (C3消耗加快，合成暂时不变) (C5合成加快，消耗暂时不变)
时间
二 环境条件改变各物质含量变化
光照减弱
物 质
C3
的
量 C5
C3 (C3消耗减慢，合成暂时不变)
NADPH、ATP、C5、（CH2O）合成量 (C5合成减少，消耗暂时不变)
时间
二 环境条件改变各物质含量变化
物 质
C3
的
量 C5
CO2突 然增多
C3、（CH2O）合成量 (C3合成增多，消耗暂时不变)
NADPH、ATP、C5
时间
(C5消耗加快，合成暂时不变)
二 环境条件改变各物质含量变化
物 质
3.光合作用的过程 请同学们阅读课本103页光反应阶段相关叙述，回答以下问题：
1.光反应的场所在哪里？ 2.光反应中有哪些物质变化？ 3.该过程能量发生了怎样的变化？
3.光合作用的过程 (一) 光反应阶段
O2
NADP+
2H2O 光解 HN+ADPH
吸收 光能
类囊体薄膜 上的色素
ATP
酶
ADP+Pi
用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，追踪检测其放射性。
①实验方法 ：放射性同位素示踪法
反应 带14C标记的
时间
化合物
②实验变量：
30秒
很多种
自变量是 时间， 因变量是 14C标记的化合物 。
二 环境条件改变各物质含量变化
二 环境条件改变各物质含量变化
光照增强
物 质
C3
的
量 C5
NADPH、ATP、C5、（CH2O）合成量
C3 (C3消耗加快，合成暂时不变) (C5合成加快，消耗暂时不变)
时间
二 环境条件改变各物质含量变化
光照减弱
物 质
C3
的
量 C5
C3 (C3消耗减慢，合成暂时不变)
NADPH、ATP、C5、（CH2O）合成量 (C5合成减少，消耗暂时不变)
时间
二 环境条件改变各物质含量变化
物 质
C3
的
量 C5
CO2突 然增多
C3、（CH2O）合成量 (C3合成增多，消耗暂时不变)
NADPH、ATP、C5
时间
(C5消耗加快，合成暂时不变)
二 环境条件改变各物质含量变化
物 质
3.光合作用的过程 请同学们阅读课本103页光反应阶段相关叙述，回答以下问题：
1.光反应的场所在哪里？ 2.光反应中有哪些物质变化？ 3.该过程能量发生了怎样的变化？
3.光合作用的过程 (一) 光反应阶段
O2
NADP+
2H2O 光解 HN+ADPH
吸收 光能
类囊体薄膜 上的色素
ATP
酶
ADP+Pi
用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，追踪检测其放射性。
①实验方法 ：放射性同位素示踪法
反应 带14C标记的
时间
化合物
②实验变量：
30秒
很多种
自变量是 时间， 因变量是 14C标记的化合物 。
2019人教版新教材高中生物必修1：5.4.2 光合作用的原理和应用教学课件
第2课时 光合作用的原理和应用
课前自主预习案 一、光合作用的概念[填图]
二、光合作用的原理及探索
1．探索光合作用原理的部分实验科学家Biblioteka 实验过程或依据实验结论
19 世纪 末
科学界普遍认为，在光合作用
中，CO2 分子的 C 和 O 被分 开，O2 被释放，C 与H2O 结 合成甲醛，然后甲醛缩合成糖
甲醛对植物有毒害作 用，而且甲醛不能通过 光合作用转化成 糖
据此推测，叶绿体在自然状态下产生 ATP 的过程中，光能 的 作 用 是 使 水 分 解 产 生 ___H__＋___ ， 使 类 囊 体 膜 内 外 之 间 产 生 _H_＋_梯__度__(_H。＋浓度差)
3．实验三：如图是利用小球藻进行光合作用实验的示意图， 图中 A 物质和 B 物质的相对分子质量之比是多少？
(5)光反应为暗反应提供[H]和 ATP( √ )
(6)暗反应必须在无光的条件下进行( × )
(7)暗反应需要的 ATP 是由光合作用合成的糖经过有氧呼吸 产生的( × )
(8)在离体的叶绿体基质中添加[H]、ATP 和 CO2 后，可以完 成暗反应( √ )
(9)光反应和暗反应必须都在光照条件下才能进行( × )
同学们，诗中的“你”是指什么？为什么会给“我”生命的 甘露、无穷的能量？
探究点一 光合作用的原理及探索 【师问导学】
一、光合作用原理的探索实验分析 1．实验一：1937 年，英国剑桥大学的希尔用离体的叶绿体 做实验。 他将离体的叶绿体加到具有 H 受体的水溶液中，在无 CO2 的条件下给予光照，发现叶绿体中有 O2 放出。 由实验一说明：__________________________________。
解析：暗反应过程包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还 原，在此过程中需要 CO2、[H]和 ATP 及多种酶参与反应。
课前自主预习案 一、光合作用的概念[填图]
二、光合作用的原理及探索
1．探索光合作用原理的部分实验科学家Biblioteka 实验过程或依据实验结论
19 世纪 末
科学界普遍认为，在光合作用
中，CO2 分子的 C 和 O 被分 开，O2 被释放，C 与H2O 结 合成甲醛，然后甲醛缩合成糖
甲醛对植物有毒害作 用，而且甲醛不能通过 光合作用转化成 糖
据此推测，叶绿体在自然状态下产生 ATP 的过程中，光能 的 作 用 是 使 水 分 解 产 生 ___H__＋___ ， 使 类 囊 体 膜 内 外 之 间 产 生 _H_＋_梯__度__(_H。＋浓度差)
3．实验三：如图是利用小球藻进行光合作用实验的示意图， 图中 A 物质和 B 物质的相对分子质量之比是多少？
(5)光反应为暗反应提供[H]和 ATP( √ )
(6)暗反应必须在无光的条件下进行( × )
(7)暗反应需要的 ATP 是由光合作用合成的糖经过有氧呼吸 产生的( × )
(8)在离体的叶绿体基质中添加[H]、ATP 和 CO2 后，可以完 成暗反应( √ )
(9)光反应和暗反应必须都在光照条件下才能进行( × )
同学们，诗中的“你”是指什么？为什么会给“我”生命的 甘露、无穷的能量？
探究点一 光合作用的原理及探索 【师问导学】
一、光合作用原理的探索实验分析 1．实验一：1937 年，英国剑桥大学的希尔用离体的叶绿体 做实验。 他将离体的叶绿体加到具有 H 受体的水溶液中，在无 CO2 的条件下给予光照，发现叶绿体中有 O2 放出。 由实验一说明：__________________________________。
解析：暗反应过程包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还 原，在此过程中需要 CO2、[H]和 ATP 及多种酶参与反应。
课件 5.4.2 光合作用的原理和应用(2)-高中生物必修1(新教材同步课件) (共15张PPT)
光合作用的原理和应用(2)
讲师：赵春涛
新课导入
知识海洋
光合作用原理的应用
原料
条件
水 浓分 度
光矿温 照质度
元 素
产物
CO2
知识海洋
2. 光合速率影响因素相关曲线
（1）光强
A点：只进行细胞呼吸，CO2释放量表明此时的呼吸强度。
B点：光补偿点，即光合作用强度=细胞呼吸强度。
C点对应的横坐标：光饱和点，增加光强光合作用强度不 再增加。
（C）
A. 红光，ATP下降 B. 红光，未被还原的C3上升 C. 绿光，[H]下降 D. 绿光，C5上升
应用探究 2. 如图曲线表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下，甲、乙两种植物叶片的CO2净
吸收速率与CO2浓度的关系，下列说法正确的是（ B ）
学科网原创
A. CO2浓度大于a时，甲才能进行光合作用 B. 适当增加光照强度，a点将左移 C. CO2浓度为b时，甲、乙总光合作用强度相等 D. 甲植物体内[H]的含量在CO2浓度为b时比在a时高
提光能
延长光合作用时间
提高复种指数 温室中人工光照
利用率
合理密植 增加光合作用面积 间作套种
提高光合 速率
阴生植物 控制光照强弱 阳生植物 控制光质
通风透光 控制CO2供应 在温室中施农家肥，使用CO2发生器 控制必需矿质元素供应 适时适量施肥
应用探究
1. 在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度 与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是
A点：CO2补偿点（表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度）； A′点：表示进行光合作用所需CO2的最低浓度； B和B′点：CO2饱和点（两组都表示在一定范围内CO2浓度达到该点后，光合作用强度不 再随CO2浓度增加而增加）。
讲师：赵春涛
新课导入
知识海洋
光合作用原理的应用
原料
条件
水 浓分 度
光矿温 照质度
元 素
产物
CO2
知识海洋
2. 光合速率影响因素相关曲线
（1）光强
A点：只进行细胞呼吸，CO2释放量表明此时的呼吸强度。
B点：光补偿点，即光合作用强度=细胞呼吸强度。
C点对应的横坐标：光饱和点，增加光强光合作用强度不 再增加。
（C）
A. 红光，ATP下降 B. 红光，未被还原的C3上升 C. 绿光，[H]下降 D. 绿光，C5上升
应用探究 2. 如图曲线表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下，甲、乙两种植物叶片的CO2净
吸收速率与CO2浓度的关系，下列说法正确的是（ B ）
学科网原创
A. CO2浓度大于a时，甲才能进行光合作用 B. 适当增加光照强度，a点将左移 C. CO2浓度为b时，甲、乙总光合作用强度相等 D. 甲植物体内[H]的含量在CO2浓度为b时比在a时高
提光能
延长光合作用时间
提高复种指数 温室中人工光照
利用率
合理密植 增加光合作用面积 间作套种
提高光合 速率
阴生植物 控制光照强弱 阳生植物 控制光质
通风透光 控制CO2供应 在温室中施农家肥，使用CO2发生器 控制必需矿质元素供应 适时适量施肥
应用探究
1. 在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度 与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是
A点：CO2补偿点（表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度）； A′点：表示进行光合作用所需CO2的最低浓度； B和B′点：CO2饱和点（两组都表示在一定范围内CO2浓度达到该点后，光合作用强度不 再随CO2浓度增加而增加）。
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总结
上述实验表明，
光合作用释放的氧气中的氧元素 来自水，氧气的产生和糖类的合 成不是同一个化学反应，而是分 阶段进行的。
2
光合作用
2 光合作用
根据是否需要光能， 将光合作用分为光反应和暗反应（碳反应）两个阶段。 光反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 有光才能反应
暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 有光、无光都能反应
1 探索光合作用原理的部分实验
O2全部来自于H2O吗？1940年，鲁宾和卡门 （同位素标记法）
C18O2
O2
CO2
18O2
H2O 甲组
光照射下的 小球藻悬液
结论：光合作用释放的氧来自水
H218O 乙组
1 探索光合作用原理的部分实验
1954年，美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验：在给叶绿体光照 时发现，当向反应体系中供给ADP、Pi等物质时，体系中就会有ATP出 现。1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。 ATP的合成与希尔反应的关系
活跃的化学能→稳定的化学能
பைடு நூலகம்
[H]、ATP、O2
ADP、Pi 、（CH2O ） 、C5
都包括物质变化和能量变化
把无机物转变成有机物，把光能转变成化学能贮存起来
2 光合作用
可见光
H2O
O2
光解
H+ NADPH
吸收
叶绿体 中的色素
NADP+
ATP
酶
ADP+Pi
2C3
还 多种酶 原
固定
CO2 C5
(CH2O)
过程
CO2
+ H2O
光能 叶绿体
（CH2O)+O2
光合作用释放的氧气，是来自原料中的水还是二氧化碳？ 叶绿体是如何将光能转化为化学能？ 又是如何将化学能储存在糖类等有机物中的？
1 探索光合作用原理的部分实验
19世纪末 甲醛→糖 CO2
O2 C + H2O
甲醛
1928年 甲醛不能通过光合作用转化成糖 甲醛对植物有毒
H2O → O2
2 光合作用
反应阶段 反应部位 反应条件 物质变化
能量变化 产物 两阶段相同点 光合作用实质
光反应
暗反应
叶绿体类囊体的薄膜上
叶绿体基质
叶绿体色素、酶、光能
H2O 酶 [H] +O2
ADP+Pi+能量
酶
ATP
酶
CO2被固定C3被还原形成糖类等有机物 ATP 酶 ADP+Pi+能量
光能→活跃的化学能
H2O
光照 叶绿体
O2 +
2H+
+
能量
ADP+Pi
ATP
1 探索光合作用原理的部分实验
19世纪末
甲醛→糖
1928年
甲醛对植物有毒 不能通过光合作用转化成糖
1937年
希尔反应 水的光解产生氧气
1941年
鲁宾和卡门 同位素标记法光合作用氧气来自于水
1954年
阿尔农 光照下叶绿体合成ATP 该过程总是与水的光解 相伴
C3的还原：2C3
酶 ATP、NADPH
(CH2O)+C5
暗反应 能量转变
ATP、NADPH中活跃的化学能
有机物中稳定的化学能
2 光合作用
可见光
H2O
O2
光解
H+ NADPH
吸收
叶绿体 中的色素
酶
NADP+
ATP
酶
ADP+Pi
2C3
还 多种酶 原
固定 CO2
C5
(CH2O)
光反应
暗反应
光能→ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
光合作用的 原理和应用
PHOTOSYNTHESIS Principle and Application
OBJECTIVE
1 了解光合作用的探究历程 2 掌握光合作用的过程 3 掌握光合作用原理的实践应用 4 了解化能合成作用
1
探索光合作用原理的 部分实验
1 探索光合作用原理的部分实验
光合作用 指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化 成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
NADPH、ATP 增加
减少
C3 减少
增加
C5 （CH2O） 增加 减少
减少 增加
2 化能合成作用
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。 例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌。
1937年，希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂 （悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气。
1 探索光合作用原理的部分实验
希尔反应
4Fe3+ + 2H2O
光能 叶绿体
4Fe2+ + 4H+ + O2
离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生氧气的化学反应。
结论：水的光解产生氧气。氧气的产生和糖类的合成不是同一个化学 反应，而是分阶段进行的。
2 光合作用
可见光
H2O
O2
光解
H+
NADPH 还原型辅酶Ⅱ
吸收 类囊体薄膜上 的色素分子
酶
NADP+ 氧化型辅酶Ⅱ
ATP
酶
ADP+Pi
光反应
条件：光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP+ 场所：类囊体薄膜上
主要产物： O2、ATP、NADPH
2 光合作用
光合作用第一阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫作
2 光合作用
1.NADPH和ATP的移动途径是什么？ 从类囊体薄膜到叶绿体基质。
2.NADP+和ADP的移动途径呢？ 从叶绿体基质到类囊体薄膜。 3.NADPH的作用？ ①活泼的还原剂； ②储存部分能量供暗反应阶段利用。
2 光合作用中元素的转移
CO2 + H2O
叶绿体 光能
（CH2O）+ O2
①H的转移： H2O → NADPH→ (CH2O ) ②C的转移：CO2 → C3 →（CH2O） ③O的转移：CO2 → C3 →（CH2O）
光反应阶段。 物质转化
水的光解： H2O
光 色素
O2+ H++ e-
ATP的合成：ADP + Pi + 能量 酶 ATP + H2O
光反应
NADPH的合成：NADP+ + H+ + e- 酶 NADPH 能量转变
光能
ATP、NADPH中活跃的化学能
2 光合作用
暗反应
NADPH
酶
NADP+
ATP
酶
ADP+Pi
2C3
能量
固定
CO2
还原 能量
多种酶
C5
(CH2O)糖类
条件：有没有光都可以，需多种酶、CO2、ATP、NADPH 场所：叶绿体基质中
产物：（CH2O）、ADP 、Pi、NADP+
2 光合作用
光合作用第二阶段的化学反应，有没有光都能进行，这个阶段叫作 暗反应阶段。
物质转化
CO2的固定：CO2＋C5 酶 2C3
CO2浓度不变 NADPH、ATP C3 C5 （CH2O）
光照减弱
减少
增加 减少 减少
光照增强
增加
减少 增加 增加
2 光合作用
可见光
H2O
O2
光解
H+ NADPH
吸收
叶绿体 中的色素
NADP+
ATP
酶
ADP+Pi
2C3
还 多种酶 原
固定 CO2 C5
(CH2O)
光照不变 CO2浓度减少 CO2浓度增加