高中生物必修一第五章《光合作用》
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？
高中生物必修一光合作用笔记
一、光合作用
1. 概念：光合作用是指在生物体内，利用太阳光能，将水分子及二氧化碳分子分解成高能的有机物质（如糖）和氧气的一种物质代谢过程。
2. 作用：光合作用是生物体存在和发展的重要基础，因此被称为生物体的“生命之源”，是植物体内的一种自然反应，也是植物体的重要生命活动，是植物体的“维生素”，是植物体的“呼吸”，是植物体“摄食”的主要途径。
3. 光合作用过程：光合作用分为光反应和呼吸反应，其中光反应是将水分子和二氧化碳分子分解为糖及其他有机物质，而呼吸反应则是将糖等有机物质分解为水和二氧化碳，从而达到光合作用的目的。
二、光合作用的过程
1. 光合反应：光合反应是光合作用的主要过程，是植物体在细胞内利用太阳光能将二氧化碳分子和水分子分解成糖及其他有机物质的过程，是光能转化为化学
能的过程。
2. 呼吸反应：呼吸反应是在生物体内利用氧化糖及其他有机物质产生能量的反应，是光合作用的另一个重要组成部分，呼吸反应是糖类有机物质被氧化分解为水和二氧化碳的过程，是将化学能转化为光能的过程。
(新)人教版高中生物必修一第五章第四节光合作用的过程(光反应和暗反应)
CO2的固定
暗反应
co2+ C5
酶 叶基
2c3
ATP的合成：
酶
ADP+Pi + 光能
ATP
叶类薄
C3的还原
自产自消
[H] 、ATP
2C3
叶基、酶
(CH2O) + C5
知识补充：
光反应阶段
氧化型辅酶 Ⅱ
还原型辅酶 Ⅱ
酶
NADP＋ ＋ H＋ ＋ 2e－ 叶类薄 NADPH
简写为[H]
暗反应阶段
NADP＋ ＋ H＋ ＋ 2e－ 酶 NADPH 叶基 简写为[H]
+ O2
ATP的合成：
酶
ADP+Pi + 光能
ATP
叶类薄
光能
ATP中活跃的化学能
条件：[H]、 ATP、 多种酶 ❷暗反应
场所： 叶绿体基质
Ⅰ物质变化
CO2的固定
co2+ C5
酶 叶基
2c3
2c3
[H]
固 定
Co2
多种酶 参加催化C5来自ATPC3的还原
2C3
[H] 、ATP
叶基、酶
ADP+Pi
(CH2O)
× 命活动( )
3.结合光反应和暗反应过程分析，若突然停止光照或停止CO2 供应，叶绿体中C3和C5相对含量发生怎样的变化？
(1)停止光照：C3含量相对增加，C5含量相对减少。
(2)停止CO2供应：C3含量相对减少，C5含量相对增加。
光反应
水的光解：
【不需要酶的催化】
光
2H2O 叶类薄 4[H]
+ O2
原因是有氧呼吸第一阶段产物 2C3H4O3 进入线粒体，要消耗2ATP。
高中生物新教材必修一同步讲义 第5章 第4节 第2课时 光合作用的原理
第2课时 光合作用的原理[学习目标] 1.说明光合作用以及对它的认识过程。
2.掌握光合作用过程中的物质变化和能量变化。
1．光合作用的概念2．光合作用的反应式化学反应式：CO 2＋H 2O ――→光能叶绿体(CH 2O)＋O 2。
3．探索光合作用原理的部分实验时间/发现者 内容19世纪末科学界普遍认为，在光合作用中，CO 2分子的C 和O 被分开，O 2被释放，C 与H 2O 结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖 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成糖1937年希尔(英国)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H 2O ，没有CO 2)，在光照下可以释放出氧气1941年鲁宾、卡门(美国)用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源，H 218O ＋CO 2→植物→18O 2，H 2O ＋C 18O 2→植物→O 2，得出光合作用释放的氧全部来自水1954、1957年 阿尔农(美国) 在光照下，叶绿体可合成ATP ，这一过程总是与水的光解相伴随4.光合作用过程(1)光反应阶段 ①条件：有光。
②场所：类囊体薄膜。
③物质变化a ．将H 2O 分解为氧和H ＋，其中H ＋与NADP ＋结合形成NADPH 。
b ．使ADP 和Pi 反应形成ATP 。
④能量变化：将光能转化为储存在ATP 和NADPH 中的化学能。
(2)暗反应阶段①条件：有没有光都能进行。
②场所：叶绿体基质。
③过程(卡尔文循环)a ．CO 2的固定：C 5＋CO 2――→酶2C 3。
b ．C 3的还原：2C 3―――――→酶ATP 、NADPH(CH 2O)＋C 5。
④能量变化：NADPH 、ATP 中活跃的化学能变为有机物中稳定的化学能。
(3)光反应与暗反应之间的联系光反应为暗反应提供NADPH 和A TP ，暗反应为光反应提供ADP 和Pi 、NADP ＋。
判断正误(1)植物在夜晚不能进行光反应，只能进行暗反应( )(2)光合作用中ATP 的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜( ) (3)光合作用中ADP 的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜( ) (4)光合作用过程中产生的ATP 可以为细胞内的各项生命活动提供能量( ) (5)14CO 2中14C 的转移途径是14CO 2→14C 3→14C 5→(14CH 2O)( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×解析 (1)光反应阶段必须是在有光条件下进行，而暗反应阶段在有光无光条件下都能进行，但需光反应提供NADPH 和A TP ，故暗反应不能长期在无光环境中进行。
高中生物必修1第五章重点知识整理(呼吸作用、光合作用)
高中生物必修1第五章重点知识整理（呼吸作用、光合作用）呼吸作用一、呼吸作用过程 1、有氧呼吸总反应式及物质转移： 2、无氧呼吸二、O 2浓度对细胞呼吸的影响★当CO 2释放总量最少时，生物呼吸作用最C 6H 2O+能量O 2浓度CO热能（内能） ATP 中活跃的化学弱，最宜存放。
—1—光与光合作用一、“绿叶中色素的提取和分离”实验中滤纸条上色素分布胡萝卜素：橙黄色叶黄素：黄色叶绿素a：蓝绿色叶绿素b：黄绿色叶绿体中的色素叶绿素类胡萝卜素叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）含量排名︓2主要吸收：主要吸收：二、光合作用过程总反应式：物质转移（以生成葡萄糖为例）：三、光照和CO 2浓度变化对植物细胞内C 3、C 5、[H]、ATP 和O 2及(CH 2O)含量的影响CO 2+H 2O光能叶绿体四、专有名词辨析1、实际光合作用速率（强度）：真正的光合作用强度。
2、净光合作用速率（强度）：表现光合作用速率，可直接测得。
衡量量：O 2释放量、CO 2吸收量、有机物积累量。
3、呼吸作用速率：衡量量：O 2消耗量、CO 2产生量、有机物消耗量。
—2—五、环境因素对光合作用强度的影响 1、光照强度、光质对光合作用强度的影响2、CO 2浓度对光合作用强度的影响3、温度对光合速率的影响呼吸作用和光合作用关系（1）黑暗 （2）光合作用强度=呼吸作用强度—一、高中生物反应式CO 2 吸收 （O 2CO 2 释放 （O 2吸收CO 2放出CO 2O（3）光合作用强度﹥呼吸作用强度 CO 2✧ 光合作用产生的O 2—呼吸作用消1、光合作用2、有氧呼吸3、酒精发酵4、乳酸发酵5、醋酸发酵二、能产生水的细胞器：核糖体、线粒体、叶绿体（暗反应）、高尔基体（形成纤维素：单糖→多糖） 三、肝脏分泌胆汁，胆汁为消化液其中无消化酶，其消化方式为物理消化即：胆汁对脂肪颗粒起乳化作用。
四、寒冷时体温调节主要为 神经调节、体液调节 主要增加产热，减少散热。
高中生物知识点：光合作用
高中生物知识点：光合作用
1. 光合作用的定义
光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。
它是地球生物圈中最为重要的能量转化过程之一。
2. 光合作用的反应方程式
光合作用的反应方程式如下：
光合作用：6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2
该方程式表示，光合作用将光能转化为葡萄糖（C6H12O6）和氧气（O2），同时消耗二氧化碳（CO2）和水（H2O）。
3. 光合作用的过程
光合作用可以分为光能捕捉和光化学反应两个阶段。
光能捕捉阶段
光能捕捉阶段发生在叶绿素分子中的光合色素复合物中。
在这个阶段中，叶绿素分子吸收光能并将其转化为化学能，进而激发电子。
光化学反应阶段
光化学反应阶段发生在叶绿体中的光合体系中。
在这个阶段中，激发的电子经过光合色素分子间的传递，最终用于还原NADP+和
生成ATP。
4. 光合作用的条件
光合作用需要一定的条件才能正常进行：
- 光能：光合作用依赖于阳光提供的光能，因此只能在光照充
足的环境中进行。
- 光合色素：植物细胞内的叶绿素是光合作用的关键色素，它
能够吸收光能并驱动光合作用的进行。
- 二氧化碳和水：光合作用需要二氧化碳和水作为反应物质。
二氧化碳在植物叶片的气孔中进入叶绿体，水则从植物根部吸收，
并通过管道输送到叶绿体中。
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。
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
高中生物《第五章 第四节 能量之源 光与光合作用》课件1 新人教版必修1
A.只有乙 C.乙和丙都是
B.只有丙 D.乙和丙都不是
12.下图为某植物细胞部分结构，据图分析的下列
叙述中，正确的是
A.a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程
B.e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程
C.A是叶绿体，B是线粒体
D.A产生的气体在细胞内直接进入B要穿过5层膜
13.右图表示在一定光照条件下，温度对植物光 合作用量（a）与呼吸作用量（b）的影响曲线 图（通过测定CO2量而获得）。下列叙述中，正 确的是 A.该植物在25℃左右时， 重量增加最大 B.该植物在20℃与30℃ 时，重量增加相同 C.该植物在40℃时重量 减少 D.该植物在25℃时，重 量增加是在5℃时的8倍
甲
乙
（2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的
BF 段，其中光合作用强度最高的是 D 点，植株
积累有机物最多的是 E 点。
14.下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对C02的 吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天， 乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：
甲
乙
（3）乙图中FG段C02吸收量逐渐减少是因为 光照强度 .
提取和分离叶绿体中的色素
实验原理： 叶绿体中的四种色素在层析液中的扩散速度 不同，层析液的主要成分是石油醚，石油醚是 一种脂溶性很强的有机溶剂，叶绿体中的四种 色素在石油醚中的溶解度不同：溶解度最高的 是胡萝卜素，它随石油醚在滤纸上扩散得最快； 叶黄素和叶绿素a的溶解度次之；叶绿素b的溶 解度最低，扩散得最慢。这样，几分钟后，四 种色素就在扩散过程中分离开来。
逐步减弱 以致光反应产生的 ATP 和 [H] 逐渐减少，
从而影响了暗反应强度，使
响了C02固定。
人教版高一生物必修一光合作用
高中生物必修一第五章第四节光合作用(共47张PPT)
图一
图二
1、图二曲线和图一曲线有何不同，A、B、C三点的含义是什么？
A
AB
B
B点之后
光饱和点
光补偿点
阳生 阴生
若图中两条曲线分别代表阴生植物和阳生植物，请把 它们区分出来。
B 和 B′点都表示 CO2 饱和点。
应用：“正其行，通其风”，增施农家肥
3.温度对光合作用速率的影响
应 增大昼夜温差：
用
白天调到光合作用最适温度，夜晚适当降温，以降低作物细胞 呼吸，减少有机物的消耗，保证有机物的积累，促进作物生长。
水对光合速率的影响
夏季中午温度高 蒸腾作用强 叶片缺水
气孔关闭
结论： 植物可以更新空气
二、1779年英格豪斯（荷兰）实验
黑暗
光下
①普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功。 ②植物体只有绿叶才能更新空气。
一段时间后
结论：植物可 以更新空气
一段时间后
三、1785年，人们才明确绿叶在光下放出的是 氧气，吸收的是二氧化碳。
四、德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律 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。
ch光合作用中c3c5atph的含量变化h减少atp减少c3含量上升c5含量下降ch2o合成量减少光照强弱co2供应丌变光照丌变减少co2供应含量上升ch2o合成量减少h相对增加atp相对增加条件c3c5h和atpch2o合成量光照减弱co2供应不变光照增强co2供应不变光照不变增加co2供应光照不变减少co2供应减少减少增加增加增加增加增加增加增加增加减少减少减少减少减少减少增加增加减少减少减少减少增加增加减少减少减少减少增加增加增加增加hatp变化同步c3c5变化相反变化发生在短时间内后又建立新平衡
(新)人教版高中生物必修一第五章第四节光合作用叶绿体的结构、作用和恩格尔曼实验
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基础梳理
外膜 内膜 类囊体
基粒 叶绿体基质
(3)[3] 类囊体
的薄膜上分布着能够吸收、传递和
(4)[5] 叶绿体基质
转化光能的色素。 中还含有少量的DNA和RNA，
以及核糖体。
(5)与光合作用有关的酶分布在 类囊体的薄膜 上和
叶绿体基质 中。
资料分析：恩格尔曼的实验 1880年
水绵 好氧细菌
没有空气的 黑暗环境中
双层膜 （外膜、内膜）叶绿体内部有许多基粒，
基粒与基粒之间充满了基质。每个基粒都由一个个圆 饼状的囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为类囊体。
类囊体薄膜上 含有与光反应有关的酶；
叶绿体基质 含有与暗反应有关的酶、 同时还有少量DNA和RNA， 还含有核糖体等。
捕捉光能的色素存在于细胞中的什么部位？ 绿叶
二、叶绿体的结构和功能 02
叶绿体“养料制造车间”“能量转换站”
类囊体
❶形态： 呈扁平的椭球形或球形。
❷分布：㈠ 高等植物中 如叶肉细胞和围成气孔的保卫细胞、
以及有些植物幼嫩茎的皮层细胞中。
基
即幼嫩茎的部分细胞。这些细胞中才含有叶绿体。
粒
㈡ 低等植物中 如藻类（衣藻、团藻等）也有叶绿体
❸结构特点
基础梳理 1.叶绿体的结构
外膜 内膜 类囊体
基粒 叶绿体基质
(1)[1] 外膜 和[2] 内膜 使叶绿体内部结构与
细胞质基质分开，保证了叶绿体相对独立地
(2)由[3] 类囊体
进行代谢活动。
堆叠而成的[4] 基粒
，
增大了光合作用的膜面积。
即基粒和类囊体极大地扩展了光合作用的受光Biblioteka 积。基础梳理 1.叶绿体的结构
高中生物必修一关于光合作用的总结和解析
高中生物必修一关于光合作用的总结和解析
这是高中的重点内容！
光反应：在有光照的条件下，植物叶片中叶绿体的类囊体薄膜吸收光能将水分解〔这叫做水的光解〕生成氧气和还原氢〔H〕还有一些能量〔ATP〕其中氧气供给细胞线粒体有氧呼吸或释放到空气〔H〕和ATP参加下一步反应，至此光反应结束。
暗反应：场所转移到类囊体基质，〔H〕与从外界吸收的二氧化碳结合形成两个C3〔叫做CO2的固定〕然后在能量和多种酶的参与下还原成C5和有机物〔糖〕整个过程就是这样。
需要注意的几点！
1.光反应产生的ATP专用于暗反应阶段供能，不能给细胞其他生化反应供能。
2.所有产生的氧气首先满足细胞有氧呼吸需要而多余的释放，不足从外界吸收。
3.关于C3和C5的关系，本人自己理解 C5好似一种载体，搭载着二氧化碳后叫C3，形成有机物后又恢复成C5，如此循环。
如果二氧化碳不足 C5无法形成C3，且C3会继续转化成有机物和C5，所以造成C5积累。
反之如果光照停止〔H〕就不足，C5结合二氧化碳形成的C3没有去路就会积累，由于C5不断变成C3 而C3没有〔H〕转化受阻所以C5会减少。
就是这么个关系。
所以说光反应停止暗反应也会在不久之后停止。
若暗反应二氧化碳不足，光反应也没有意义，要看好它们之间的联系与制约关系〔光反应与暗反应是通过〔H〕和ATP建立起的连接〕。
第五章第4节光合作用与能量转化高中生物必修一人教版
然后将等量的叶圆片转至不同浓度的NaHCO3 溶液中，给予一定的光照，测量每个培
养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间（如图乙所示），以研究光合作用速率与
NaHCO3 溶液浓度的关系。下列有关分析正确的是( C )
图甲
图乙
A.在ab段，随着NaHCO3 溶液浓度的增大，光合作用速率逐渐减小
C.将载有水绵和需氧细菌的临时装片放在充满空气的小室内进行实验
D.用透过三棱镜的光照射临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域
【解析】水绵具有螺旋带状叶绿体，用极细的光束可将叶绿体分为有光照和无光照
的部位（相互对照），便于实验观察，A正确；用极细的光束照射水绵,发现需氧细
菌集中分布在叶绿体的照光部位，所以恩格尔曼的实验直接证明叶绿体能吸收光能
【解析】链接左栏探索历程，逐项分析
例4-8 (2024·陕西师大附中月考改编)如图是绿色高等植物的光合作用图解，下列说
法正确的是( B
)
A.①可代表光合色素，主要吸收蓝紫光
B.③是C3 ，若突然降低CO2 的供应量，短时间内③的含量会减少
C.④是ATP，该物质合成时不需要消耗能量
D.⑤是NADPH，仅作为③还原过程中的还原剂
题型1 色素的提取和分离
例14 某同学用新鲜菠菜叶进行绿叶中色素的提取和分离。下列说法错误的是( C
A.将菠菜叶剪碎，研磨时应加入二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇
B.滤纸条上的滤液细线若触及层析液会导致分离实验失败
C.滤纸条上，扩散最快的色素带呈蓝绿色，最宽的色素带呈橙黄色
D.若滤纸条上滤液细线的色素带变窄、变浅，可能是因为使用了久置的叶片
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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自变量：是否有光照 因变量：叶片颜色变化
实验结论：光合作用的产物中有淀粉。
一半曝光
进一步分析萨克斯的实验：
（1）把绿叶先在暗处放置的目的是什么？ 消耗掉叶片中原有的淀粉，防止干扰实验结果。
（2）该实验是如何形成对照的？ 绿叶一半遮光，一半曝光，形成了对照。
（3）为什么要用酒精脱色后再用碘液处理？ 避免叶片颜色对实验结果的干扰。
试剂
甲
乙
丙
丁
B
无水乙醇
－
＋
＋
＋
水
＋
－
－
－
CaCO3 SiO2
＋
＋
－
＋
＋
＋
＋
－
A.①②③④ B.②④①③ C.④②③①
D.③②①④
命题点二 实验的拓展与应用
2.以圆形滤纸的中心为圆心，画叶绿体色素滤液的小圆
进行色素分离，看到近似同心环状的四个色素圈，排列
在最外圈的一个呈
D
A.蓝绿色 B.黄绿色 C.黄色
色 滤液细线干燥后再画一两次
素
滤液细线不触及层析液
使层析液在滤纸上快速扩散
使分离出的色素带平整不重叠
使分离出的色素带清晰分明
防止色素直接溶解到层析液中
绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析 (1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析 ①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。 ②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少。 ③一次加入大量的无水乙醇提取浓度太低(正确做 法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。 ④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。
D.橙黄色
3.利用无水乙醇提取出叶绿体中的色素，设法分离得到各种色素，并将叶绿素b、 叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素和混合液依次点样在滤纸的1、2、3、4、5位置(如 下图所示)。当滤纸下方浸入层析液后，滤纸条上各色素正确的位置应为
B
考点二 光合作用的探究历程
光合作用的探究历程 一、普利斯特利（1771年）
应中还原过程加快，从而使光合作用产物增加。
排除除极细光束外的其他光的干扰。 4、实验设计中是如何形成对照的？
照光处理与不照光、黑暗（局部光照）与完全曝光形成对照；
恩吉尔曼实验（二）
分析：这一巧妙的实验说明了什么？ 叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用，放出氧气。
练习： 1、银边天竺葵叶片的边缘呈白色，中间呈绿色(如图所示)。不考 虑叶片中光合产物的转移，请以银边天竺葵的叶片为材料，设计一 组实验，验证叶绿体是进行光合作用的场所，简要写出(1)实验思 路，(2)预期实验结果即可。
将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于密闭玻璃罩内，作为空白对照。
考点三 光合作用的过程
光合作用的过程
可见光
2H2O O2
光解
酶
吸收
4[H]
色素分子
还
ATP
原
能
ADP+Pi
2C3 固定 CO2
多种酶 C5
(CH2O)
光反应
暗反应
光合作用的过程
水的光解： H2O →2 [H] + 1/2O2
光反应
（光A合TP磷的酸合化成：）ADP + Pi + 光能 酶 ATP
结论：植物更新空气需要绿叶和阳光。 （但不清楚吸收和释放的是什么气体）
三、到1785年，发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出 的是O2，吸收的是CO2。
四、梅耶（1845年）
根据能量转化与守恒定律指出：
植物进行光合作用时，把 光能 转换成化__学__能__储存起来。
五、萨克斯（1864年）
一半遮光
由叶绿素合成受阻引起的。( √)
9、(2016·江苏卷)层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿
× 素条带会很快随溶剂挥发消失。( )
1.在做提取和分离叶绿体中的光合色素实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关
试剂的使用情况如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均
正常，他们所得的实验结果依次应为
二、色素的功能 吸收、传递和转化光能 1.叶绿体中的色素及色素的吸收光谱
由图可以看出： (1)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。 (2)叶绿素对 红光和蓝紫光 的 吸 收 量 大 ， 类 胡 萝 卜 素对 蓝紫光 的吸收量大，对其他波段的光并非不 吸收，只是吸收量较少。
√ 素参与光合作用引起的( )。 √ 5、(2/17·天津卷T5B)用水作层析液观察花青苷的色素带( )。
6、(2017·海南卷)若将叶绿体置于蓝紫光下，则不会有氧
气产生。( ×)
7、(2016·全国卷Ⅱ)通常，红外光和紫外光可被叶绿体中
× 的色素吸收用于光合作用。( )
8、(2016·全国卷Ⅱ)黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是
2018全国卷Ⅰ(30)、 2018全国卷Ⅱ(30)、
科学思维 理解C3、C5等物质变化和光合作 用的相关曲线
近三年考情 2018全国卷Ⅲ(30)、 2017全国卷Ⅰ(30)、 2016全国卷Ⅰ(30)
科学探究 探究光照强度、CO2浓度等对光 合作用强度的影响
考点一 绿叶中色素的提取和分离
考情分析： 叶绿体中的色素是植物进行光合作用必要的条件之一。从近年高
1.实验原理
实验解读
有机溶剂(如无水乙醇) 溶解度
2.实验步骤
二氧化硅 碳酸钙
扩散均匀
3.实验结果
色素种类 色素颜色 色素含量 胡萝卜素 橙黄色 _最__少__
溶解度 _最__高__
扩散速度 最___快__
叶黄素 黄色
较少
较高
较快
叶绿素a 蓝绿色 最___多__
较低
较慢
叶绿素b 黄绿色 较多
_最__低__
用的过程，A、B代表物质。下列叙述错误的是( D )
A.叶绿体能将光能转变为化学能储存在有机物中 B.①上产生的B物质移动到②参与C3的还原 C.②中产生的NADP＋移动到①上参与水的光解 D.①上产生的A物质可用于CO2的固定和C3的还原
考点四 光合作用限制因素及生产生活实际应用
1.光照强度
(1)原理：光照强度通过影响植物的 光 反应进而影响光合速率。光 照强度增加，光反应速度 加快 ，产生的[H]和ATP增多，使暗反
绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析 (2)滤纸条色素带重叠： 没经干燥处理，滤液线不能达到细、齐的要求，使 色素扩散不一致造成的。
(3)滤纸条看不到色素带 ①忘记画滤液细线。 ②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部 溶解到层析液中。 (4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带：忘记 加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。
【归纳】光反应与暗反应的比较
条件 场所 物质变化 能量变化 联系
光反应
暗反应
光、色素、多种酶等
类囊体的薄膜上 ①水光解成［H］和O2 ②ADP+Pi+光能→ATP
光能→活跃化学能
ATP、［H］、多种酶等
叶绿体基质中 ① CO2的固定 ② C3的还原 活跃化学能→稳定化学能
光反应为暗反映提供ATP和NADPH 暗反应为光反应补充ADP和NADP+
暗反应
酶
CO2的固定：CO2 + C5 → 2C3
酶
C3的还原： 2C3 + [H] ATP (CH2O) + C5
原料和产物的对应关系： C
（CH2O） H O
O2
CO2 H2O CO2 H2O
能量的转移途径：
光能
ATP中活跃 的化学能
(CH2O)中稳 定的化学能
碳的转移途径：
CO2
C3
（CH2O）
(2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发
生 在 A 过 程 ， 还 发 生 在 _ _ _ _ _C_和_ _ D_ _ _ _ _ _ _ ( 填 “ B 和 C ” “ C 和 D ” 或 “ B 和 D ” ) 。
光合作用过程——习题
例2：(2019·广东省中山市调研)如图所示为叶肉细胞中叶绿体进行光合作
六、鲁宾和卡门的实验（1941年）
1、实验方法： 同位素标。记法 2、图中的A、B物质分别表示：A. O2 ，B. 18O2 。
结论光是合：作用产生的O2全部来自水 。 思考：该实验是对照实验还是对比实验？
七、卡尔文(20世纪40年代)
用14C标记的14CO2，供小球藻（真核）进行光合作用，而后追踪检测 其放射性。 结果：探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这 一途径称作卡尔文循环。
√ 1、(2019·全国卷Ⅲ)叶绿体中含氮的光合色素是叶绿素。（ ）
2。(2018·全国卷Ⅲ）高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在
叶绿体的类囊体膜上，该物质主要捕获可见光中的蓝紫光和红光。
（√）
3、(2017·全国卷Ⅲ)类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应
× 中ATP的合成(
)
4、(2017·全国卷Ⅲ)叶片在640~660m波长光下释放O2是由叶绿
密闭玻璃罩＋绿色植物＋点燃蜡烛→蜡烛不熄灭； 密闭玻璃罩＋绿色植物＋小鼠→小鼠不易窒息死亡
结论：植物可以_更__新__空__气__。 （但没有发现光在其中的 思考：有人重复相同的实验作，用发）现植物也能使空气变污浊，为什么 会出现这样的现象?
二、英格豪斯（1779年）
做了500多次植物更新空气实验→只有在光照下，且只有绿叶才能更新空气
玉溪师院附中2020届高三一轮复习
光与光合作用
考纲考情——知考向
核心素养——提考能
1.光合作用的基本过程(Ⅱ)
2. 影 响 光 合 作 用 速 率 的 环
通过比较光反应与暗反应及它们